[发明专利]一种基于FPGA的图像采集及显示装置

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的图像采集及显示装置，包括：FPGA芯片、Camera Link解码芯片、数模转换芯片和收发器；所述FPGA芯片包括CameraLink采集接口、可在PAL制式和VGA模式间切换的显示接口和异步RS422接口，所述Camera Link解码芯片与所述FPGA芯片通过所述Camera Link采集接口电连接，所述数模转换芯片与所述FPGA芯片通过所述显示接口电连接，所述收发器与所述FPGA芯片通过所述异步RS422接口电连接。本发明中可以实现图像数据的采集、将采集的图像数据叠加字符后显示输出、以及显示输出时在PAL制式和VGA模式间切换，并且具有性能好、实时性高、成本低的优点。

技术领域

本发明属于信息处理技术领域，更具体地，涉及一种基于FPGA的图像采集及显示装置。

背景技术

传统的图像采集和显示装置，虽然也能实现高分辨率、高帧频的图像采集和显示，但无论是系统的成本、功耗、可靠性、实时性和启动时间等方面不尽如人意，因此迫切需要一种能以较低成本和功耗，实现高实时性、低功耗的图像采集和显示解决方案。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于FPGA的图像采集及显示装置，可以实现图像数据的采集、将采集的图像数据叠加字符后显示输出、以及显示输出时在PAL制式和VGA模式间切换，并且具有性能好、实时性高、成本低的优点。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种基于FPGA的图像采集及显示装置，包括：FPGA芯片、Camera Link解码芯片、数模转换芯片和收发器；

所述FPGA芯片包括Camera Link采集接口、可在PAL制式和VGA模式间切换的显示接口和异步RS422接口，所述Camera Link解码芯片与所述FPGA芯片通过所述Camera Link采集接口电连接，所述数模转换芯片与所述FPGA芯片通过所述显示接口电连接，所述收发器与所述FPGA芯片通过所述异步RS422接口电连接；

所述图像采集及显示装置通过所述收发器与上位机进行串行通讯，根据上位机的指令与所述Camera Link解码芯片、所述数模转换芯片进行信息交互，实现图像数据的采集、将采集的图像数据叠加字符后显示输出、以及显示输出时在PAL制式和VGA模式间切换。

优选的，基于FPGA的图像采集及显示装置还包括数据缓存模块，所述数据缓存模块与所述FPGA芯片采用Fly-By拓扑结构，使得所述数据缓存模块的所有芯片之间共享控制线与地址线。

优选的，基于FPGA的图像采集及显示装置还包括电源电路，所述电源电路包括依次电连接的EMI滤波器、DC/DC隔离电源模块和降压稳压模块。

优选的，基于FPGA的图像采集及显示装置还包括看门狗电路，所述FPGA芯片还包括上电复位接口，所述看门狗电路与所述FPGA芯片通过所述上电复位接口电连接，所述看门狗电路用于监控所述电源模块的输入电压，若所述电源模块的输入电压下降至预设阈值，则产生复位信号使得所述FPGA芯片进入复位状态。

优选的，所述FPGA芯片包括PAL显示模块和VGA显示模块，所述PAL显示模块用于生成PAL制式的图像信号，所述VGA显示模块用于生成VGA模式的图像信号。

优选的，所述PAL显示模块分为PLL锁相环模块、同步模块以及PAL控制模块，所述PLL锁相环模块将系统时钟分频为如PAL信号像素时钟，所述同步模块完成行消隐脉冲、行同步脉冲、前均衡脉冲、后均衡脉冲、齿脉冲、行消隐及场消隐等信号实现，然后行程复合同步信号和复合消隐信号，还用于输出的奇偶场FIFO读写使能信号，所述PAL控制模块根据所述同步模块输出的奇偶场FIFO读写使能信号，实现对图像数据的读取。