ARM7+FPGA架构的面阵CCD图像采集系统设计

该文主要讨论了一种基于ARM7处理器和FPGA（Field-Programmable Gate Array）架构设计的面阵CCD（Charge-Coupled Device）图像采集系统，适用于铁路、公路等行业的移动检测需求，强调了系统的微型化和低功耗特性。 在系统设计中，图像采集的核心部分包括以下几个关键组件： 1. **图像ADC转换单元**：ADC（Analog-to-Digital Converter）是将CCD捕获的模拟图像信号转换为数字信号的关键部件。这种转换对于保持图像质量和确保后续处理的精度至关重要。 2. **图像缓冲单元**：采用乒乓缓存（Ping-Pong Buffer）策略，即两个或多个缓冲区交替工作，一个在接收图像数据的同时，另一个可以进行数据处理或传输，提高了数据处理的效率和系统的实时性。 3. **图像处理单元**：由ARM7微控制器负责，它是一种高效的嵌入式处理器，能够处理图像数据，执行算法，如图像增强、压缩等，以满足特定应用的需求。 4. **实时操作系统C/OS-II**：为了实现多任务管理和协调各个模块的工作，系统采用了C/OS-II，这是一款小巧且高效的实时操作系统，能够保证关键任务的响应时间和系统稳定性。 通过FPGA的灵活配置，该系统能够控制视频信号的采集，调整采样速率和分辨率，以适应不同的应用场景。ARM7微控制器则作为图像处理的核心，处理来自FPGA的数字图像数据。这种分工协作的设计使得系统具有良好的可扩展性和适应性。 该设计考虑到了小型化和低功耗的需求，对于移动设备和远程监控应用来说非常重要，因为它们通常受到空间限制且需要长时间运行。通过优化硬件和软件架构，该系统能够在满足高性能图像采集的同时，降低整体能耗，提高设备的便携性和持久性。 关键词：面阵CCD，图像采集，FPGA，乒乓缓存 分类号：TP391．41（计算机硬件及系统结构） 文献标识码：A 文章编号：1671-4792-(2010)1-0103-04 这篇论文提供了一个实用的、面向实际应用的图像采集系统设计方案，对于理解和开发类似的嵌入式图像处理系统具有指导意义。