次氯酸钠发生器介绍FPGA的视频信号发生器设计

次氯酸钠发生器介绍FPGA的视频信号发生器设计

　次氯酸钠发生器在光电丈量系统中，需要图像处理器进行图像采集、处理。而为了对图像处理器的图像采集能力及处理能力进行评估、检测，经常需要对图像处理器输入特定视频，进行各项功能测试。目前跟着数字化相机的广泛应用，图像处理器多采用数字化接口。而且对图像处理器的检测要求信号发生器产生的视频内容越来越丰硕，帧频越来越高，而目前检测图像处理器的信号发生器多是尺度的模拟视频输出，如文献提出的模拟视频发生器，有的固然能产生数字视频但内容是固定的，假如对内容进行更改则需要对数字视频信号发生器重新编程以达到要求，比较麻烦，不能知足日益复杂的要求。因此灵活改变视频内容的数字视频信号发生器的研制变得十分迫切。

1 硬件组成

数字视频发生器主要卣FPGA模块、单片机模块、串行通讯模块、TTL转L,VDS模块、FTL转CamerL,ink模块、SDRAM模块组成。

1．1 工作原理

数字式视频信号主要由行同步、帧同步、像素时钟、图像数据组成。其中行同步决定一行的起始位置，帧同步决定一帧图像的起始位置，像素时钟决定一行有多少列图像数据。根据数字图像的组成，可以看出假如想要天生一幅数字图像，必需包含上述要素。其行帧信号同图像的关系如图2所示，其中VSYN表示帧同步信号，HSYN表示行同步信号。

其中图像的采集是从行同步上升沿开始后，按像素时钟采集的。

2 FPGA控制模块

信号发生器上电后，FPGA通过与单片机通讯的模块得到初始视频各项参数，根据参数进行目标大小、目标灰度、目标运动速度、背景灰度的设置，然后根据各项设置产生视频数据，FPGA帧同步模块、行同步模块、像素时钟模块分别产生帧同步、行同步、像素时钟，图像数据按以上控制信号从FPGA中发送出去。

2．1 单片机控制模块及通讯模块

在本设计中单片机作为通讯治理芯片。它主要实现与计算机的通讯，更改信号发生器所产生信号的各个参数，把各个参数经由整合送给FPGA，以便FPGA根据参数控制目标的运动速度、目标大小、目标灰度及背景灰度。为了保证信号发生器能够利便地和计算连接，实现人机交互，实时更改产生的视频信号，并且从通讯不乱可靠出发，这里采用RS232通讯接口。但是由于计算机每次发的数据较多，这里没有直接应用电平转换芯片把计算机和单片机的串口连在一起，而是通过一片16C650把电平转换芯片和单片机连在一起，这样的好处在于16C650内部具有32字节的FIFO，可起到数据缓存的作用，使单片性能够不乱可靠地接收数据。

2．2 视频制式转换模块

由于FPGA产生的视频信号为TTL电平，而目前数字视频信号以LVDS制式和CamerLink制式为主，因此需要进行电平转换。这里主要采用把FPGA产生的TTL电平的数字视频信号接入SN75LVDS387得到LVDS制式的视频信号，同时可把该TTL数字信号接入DS90CR285得到CamerLink制式信号。

3 软件设计

4 结论