如何实现基于1394b接口的车载嵌入式图像实时采集与显示系统设计？

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2021-12-27 07:10:03　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报周必镜相关推荐 • 实时图像采集模块怎么实现？ 2863 • 怎么实现基于车载网络嵌入式浏览器的设计？ 1100 • 发布一款便携式嵌入式系统半实物仿真测试平台ETest_PT 1342 • 如何利用嵌入式系统进行视频图像捕获和显示？ 2341 • 如何实现基于Linux的嵌入式车载导航系统的设计？ 819 • 请问有适用嵌入式系统的数字图像采集模块设计方案吗？ 1551 • 如何利用B／S模式设计嵌入式视频监控系统？ 2019 • 嵌入式系统的实时性问题有哪些？ 1358 • 怎么实现基于Linux的嵌入式车载导航系统的设计？ 1688 • 怎么实现基于ARM9的嵌入式智能车载系统设计？ 1906 1个回答

1.总体设计方案概述

系统分为4个模块，图像采集模块使用1394接口，采集卡保存图像数据，压缩图片；图像处理模块中，DM8168开发板嵌入Qt界面，通过电平转换芯片将信号传给FPGA，数模转换芯片与VGA接口相连直接输出采集的图像；图像传输模块中，通过Cammera link线将图像传给PC机；图像缓存模块使用二级缓存，有助于图像处理。
主要硬件&芯片列表
[tr]名称用途[/tr]

东芝1/3型640Hx480V像素火龙CCD相机CSFV90BC3-B	将图像转换成电信号
西霸FG-EFWB-V1T-003BI-1-BC01型板卡	PCIE采集卡
DM8168 开发板	通过Qt给图像嵌入界面
LM 7805	将+12V转为+5V
AMS1117-3.3	+5V转为+3.3V
SP3232ECA	电压转换芯片
DS90CR287MTD	电平转换芯片，将从FPGA发送来TTL信号转换成4路串行差分LVDS信号和1路串行差分LVDS 时钟周期信号
ADV7123KST140	图像输出模块的数模转换芯片，与VGA接口相连直接输出采集的图像
DS90LV019TM	电平转换芯片，与串口MAX3232 相连的差分信号驱动器，一个具有差分发送和差分接收功能的转换芯片实现LVDS信号和TTL信号之间的相互转换
LM2596-5.0	五端稳压集成模块
AMS1117-3.3	降压模块
SPX3819-1.2	降压模块
MAX3232ESE	串口电压转换
EP4CE15F256	FPGA芯片
M25P64	串行FLASH，FPGA程序下载的配置芯片
AM29LV160	并行 FLASH，配置芯片
K4S641632K-UC60	SDRAM芯片
IS61LV25616	SRAM芯片

2.火龙相机参数

[tr]指标参数[/tr]

型号	CSFV90BC3-B
外形尺寸	44×29×44mm/(不含突起部)
图像分辨率	VGA-640(H)×480(V)
帧速	90 fps
最大帧速	190 fps
接口	IEEE Std 1394b-2002
靶面尺寸	4.88mm×3.66mm(1/3type)
正方像素尺寸	7.4μm×7.4μm
电源	DC8V ~ 30 V IEEE1394 电缆供电
协议	IIDC 1394-based digital camera specification

3.1394b-PCIE卡

扩展3个1394b 外部接口和1个1394a 共享对内接口,正好可以通过线缆与火龙相机连接，此采集卡支持即插即用，且兼容的IEEE 1394～1995 任何一种形式的高性能串行总线，兼容符合IEEE 1394a-2000 标准，支持800/400/ 200/ 100mbps数据传输率。

西霸 FG-EFWB-V1T-003BI-1-BC01 型板卡
4.主板

DM8168 开发板以Ti TMS320DM8168 Davinci数字媒体处理器为核心，并将ARM、CPU、DSP内核、视频及音频协处理器、3D图形加速引擎进行集成并与外设组装，做到小型化实用化。
DM816 开发板的硬件配置如下：

采用 TI TM320DM8168 DaVinci 数字媒体处理器
1GB DDR3 DRAM；256MB NAND flash
4 路音频/复合标清视频输入
HDMI、YCbCr和复合视频输出
1个UART 接口
1个USB2.0 高速/全速客户机接口
1个SATA 硬盘接口
支持立体声输入/输出
10/100/1000Mbps 以太网 MAC(EMAC)
可配置的 boot-load 选择
4个用户指示灯，4个用户拨码开关
子板扩展接口
20PIN TI JTAG 仿真接口
单一+12V 电源输入，电流消耗：1A
尺寸：150mm x 110mm
工作温度：0-70 摄氏度，可选支持扩展温度-45 – 80摄氏度

5.电源转接板

6.底板

底板主要功能是通过电平、电压转换芯片为核心板提供合适的信号及电压。其中包括图像输出模块的电平转换芯片DS90CR287MTD，它和 26-pin的MDR相连经Camera Link线输出采集的视频，另外一个就是数模转换器ADV7123KST140，它与VGA接口相连直接输出采集的图像。还有与串口MAX3232 相连的差分信号驱动器DS90LV019TM，剩下的一个是五端稳压集成模块LM2596-5.0。
（1）串口通讯模块
由于底板要和PC机进行通讯，这需要选用一个具有差分发送和差分接收功能的转换芯片实现LVDS信号和TTL信号之间的相互转换，本设计中采用的是DS90LV019TM电平转换芯片。
常用的串口电路芯片有 MAX232 和 MAX3232，MAX232 的供电电压是5.0V，MAX3232 的供电电压是 3.3V，由于系统中所用的芯片的供电电压大多是 3.3V，所以选用 MAX3232 芯片更合适，这样就使得布线时电源层更容易。设计中选用了美信公司的MAX3232ESE。
（2）稳压模块
五端稳压集成模块 LM2596-5.0
（3）图像输出模块
两种图像输出接口，一种是通过VGA口直接在液晶显示屏上显示采集的图像，另一种是通过26-pin的MDR经Camera Link线与PC机相连来输出图像。
1） VGA 口输出图像
选择了 ADV7123KST140 作为我们的图像输出模块的数模转换芯片。、
2)）Camera Link口输出图像
通过Camera Link线输出经核心板FPGA处理过的图像，需要考虑到电平的变化，要将 TTL信号转化成低电压差分信号(LVDS)输出到PC机上再显示图像。

7.Cyclone IV核发板

图中1为FPGA芯片EP4CE15F256，2为SDRAM芯片K4S561632K-UC70，3为SRAM芯片IS61LV25616，4为串行FLASH 芯片M25P64，5为并行FLASH芯片AM29LV160，6为 2.0mm(22*2)排座，7为50M双晶振
1）FPGA芯片的选择
系统设计最后选择的型号是 EP4CE15F256，其物理尺寸为 17mm×17mm，1.0mm间距，具有 15408个LEs逻辑单元，56个M9K RAM存储块，同时4个PLL，8个用户I/O块共343个最大I/O引脚接口165个可用接口和53个LVDS接口。
2）FPGA 配置芯片的选择
选用了M25P64 芯片作为FPGA程序下载的配置芯片，该存储器有16M字节，且带有先进的写保护机制和高速SPI总线访问。
3）图像缓存模块
选用了三星公司的一款SDRAM，其具体的型号为K4S641632K-UC60，封装形式为54 引脚的TSOP封装。
选用ISSI公司的SRAM芯片IS61LV25616。