2 軟件設計

　　當系統(tǒng)配置完畢以后，便可以進行圖像數(shù)據(jù)的采集與處理。在采集圖像的過程中，最主要的工作是判別一幀圖像數(shù)據(jù)的開始和結(jié)束的時刻。在仔細研究了OV6630輸出的同步信號(VSYNC是垂直同步信號、HREF是水平同步信號、PCLK是輸出數(shù)據(jù)同步信號)的基礎上。筆者用VHDL語言實現(xiàn)了采集過程起始點的精確控制。圖2所示為圖像采集期間三個同步信號與數(shù)據(jù)信號的時序關(guān)系圖。

　　圖2中，每一個幀同步信號VSYNC周期包含288個水平同步信號HREF脈沖，而每一個HREF周期包含352個PCLK時鐘脈沖，每一個PCLK時鐘可輸出一個RGB像素的視頻數(shù)據(jù)。

　　通過監(jiān)測系統(tǒng)中的垂直同步信號VSYNC的變化，即可得知新的一幀圖像是否開始，一幀圖像開始后，僅當HREF為高且PCLK輸出下降沿時，才能輸出一個有效的像素值。VSYNC的上升沿表示一幀新的圖像的到來，下降沿則表示一幀圖像數(shù)據(jù)采集開始(CMOS圖像傳感器是按列采集圖像的)。HREF是水平同步信號，其上升沿表示一列圖像數(shù)據(jù)的開始。PCLK是輸出數(shù)據(jù)同步信號。只有當HREF為高電平時，才能開始有效的采集數(shù)據(jù)，PCLK下降沿的到來表明數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，PCLK每出現(xiàn)一個下降沿可傳輸一位數(shù)據(jù)。HREF為高電平期間，共可傳輸352位數(shù)據(jù)。在一幀圖像中，即VSYNC為低電平期間，HREF將出現(xiàn)288次高電平。而當下一個VSYNC信號的上升沿到來時，即表明分辨率為352×288的圖像采集過程的結(jié)束。

　　CPLD控制的實現(xiàn)過程首先是按順序檢測VSYNC和CHSYNC信號是否有效，這時要注意防止毛刺信號的干擾。由于毛刺信號時間很短，設計時可采用設標志位的方法，即當檢測到信號的有效沿后(對于VSYNC是上升沿，而對于CHSYNC是下降沿)，可在等待一定時間后再次檢測信號，看其是否仍然有效，如果有效，則說明信號是正確的。

　　由于系統(tǒng)中的像素數(shù)據(jù)是按PCLK時鐘輸出的，所以，可用來存儲圖像的SRAM使能信號CE。另外，其讀寫信號也是由CPLD產(chǎn)生的。因此，讀信號RE只要在CPLD寫操作中置“1”即可。由于在數(shù)據(jù)輸出時，PCLK的上升沿信號比較穩(wěn)定，而RAM可在WR上升沿將數(shù)據(jù)寫入，因此，可以在HREF有效后(HREF=1)采用PCLK作為寫信號RW。

　　由于圖像像素點的個數(shù)已知，即數(shù)據(jù)個數(shù)已知，故在計數(shù)完畢后，CPLD將發(fā)出計數(shù)完畢信號。而DSP在接收到中止信號后，即可開始讀取RAM中的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行壓縮和相應的處理，然后把數(shù)據(jù)放到LCD液晶屏的數(shù)據(jù)總線，最后將采集到的圖像在液晶屏上顯示出來。圖3為圖像采集系統(tǒng)的軟件流程圖。

　　3 結(jié)束語

　　本系統(tǒng)采用DSP和CPLD的綜合方案來將圖像的采集和數(shù)據(jù)的處理分而治之。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)圖像清晰，且能滿足實時顯示的要求，可廣泛應用在網(wǎng)絡視頻和工業(yè)自動監(jiān)測等方面。