基于FPGA的远程图像采集系统设计

　　以采集可见光图像数据为例，上电复位期间 系统处于states0状态，状态机用外部输入的7.375MHz时钟同步整个运行过程，图像的帧、行、图像数据等信号在同步时钟的下降沿跳变，上升沿锁存。一帧图像数据的大小为512×512bit，并将图像附带的参数信息写入图像数据后一行(即513行)，在帧有效期间(states1、states2、 states3状态)，CLK 信号作为行计数器的时钟,每帧图像在行有效之前有1行无效图像信号(states1), 在states2状态下，控制采集一帧中的前512行，在states3状态下，采集图象的参数信息，将图像数据和状态参数组合为统一的数据帧，采集完一帧图像数据后等待下一个帧同步信号的到来。在行有效期(stML_High)控制采集一行中的512个像素点数据，在CLK信号的上升沿进行计数, 在数据有效期间采集完512个像素点,等待下一个行同步信号的到来,按同样方式对下一行512像素点数据进行采集，直至采集完一帧中的512行。

　　系统仿真

　　在该系统中，状态机设计是难点，图5是运用Active-HDL7.1仿真工具的状态机仿真结果，仿真时，采用7.375MHz时钟同步，状态机启动后，计数寄存器里的数据递减，进而产生各状态转移满足的条件，以此实现状态机的翻转。

　　在Active-HDL7.1中编写TestBench文件时，通过向组帧状态机计数寄存器写数，来控制各状态所占用的时间，利用 StartMakeFrame信号高电平启动状态机，各状态发生翻转时，状态完成标志就产生产生高电平跳变。

　　根据图5的仿真结果，可以看出组帧状态机工作正常，所有的逻辑关系也都验证无误。