基于FPGA和MV-D1024E相机的图像采集系统

3．4 USB接口设计
USB接口用于FPGA与PC机间的数据和指令的交换，USB(Universal Serial Bus)是通用串行总线，其具高速度、低成本、低功耗、即插即用和使用维护方便等优点，采用IEEE1394总线协议，最高带宽可达到480 Mb／s。采用Cypress公司的EZ-USBFX2系列器件中的CY7C68013，这是一种基于8051单片机的USB接口主控制器，它集成了USB2．O收发器、串行接口引擎(SIE)和增强型8051微处理器，还包括1个8．5 KB片上RAM、1个4 KB FIFO存储器及1个通用可编程接口(GPIF)。内部RAM运行的8051程序由固化好的外部储存器设备EEPROM提供，与FPGA接口如图4所示。

3．5 数据缓冲存储控制
图5为数据缓冲存储控制的示意图。MV-D1024E是一款高速高动态的CMOS相机系列，经其采集的输出产生高速数据流，必须先经过缓冲存储控制，最后才能通过USB模块送入PC机显示。先采用FIFO缓冲模块，然后通过乒乓操作对数据进行处理控制，最后将数据通过USB模块送入PC机显示。

4 PC机软件设计
PC机主要用于用户输入和采集数据的显示，通过Visual C++6．O编译环境开发，结构简单，容易实现。其流程如图6所示，用户通过该界面设置相机的分辨率、曝光时间、开窗大小等参数。

5 结论
应用FPGA实现的图像采集系统，完成了对高帧频CMOS相机的数据接口和控制，用FPGA集成的USB接口，既可采用PC机作为简单的用户输入要求，又可完全脱离PC机，建立脱离PC机的图像采集及处理系统。