基于FPGA的CMOS摄像驱动设计

目草鱼草鱼草鱼录第1章草鱼草鱼绪论5草鱼11FPGA国内外现状及发展趋势5草鱼12草鱼草鱼FPGA的原理以及与单片机相比的优点6草鱼13草鱼FPGA作为RAM7草鱼第2章草鱼草鱼草鱼系统方案8草鱼21草鱼草鱼FPGA开发环境8草鱼22草鱼草鱼草鱼图像采集8草鱼221草鱼草鱼图像传感器9草鱼223草鱼草鱼图像采集系统9草鱼23草鱼草鱼数据接口设计10草鱼第3章草鱼草鱼系统硬件设计11草鱼31草鱼草鱼图像传感器11草鱼311草鱼草鱼CCD与CMOS11草鱼312草鱼草鱼CCD/CMOS工作原理14草鱼313草鱼草鱼CMOS集成电路特点16草鱼314草鱼草鱼通过SCCB草鱼总线设置OV7670草鱼的帧频17草鱼315草鱼草鱼图像数据的采集19草鱼32草鱼草鱼OV767020草鱼33草鱼草鱼OV7670与FPGA的接口电路21草鱼34草鱼草鱼SCCB总线22草鱼35草鱼草鱼SRAM与FPGA的接口电路23草鱼第4章草鱼系统软件设计25草鱼41草鱼草鱼现场可编程门阵列器件25草鱼42草鱼草鱼CMOS寄存器配置时序的VHDL描述25草鱼43草鱼草鱼系统软件25草鱼431草鱼草鱼初始化25草鱼432草鱼草鱼接收数据26草鱼草鱼3第1章草鱼草鱼绪论草鱼视频图像采集是视频信号处理系统的前端部分，鲤鱼正在向高速、PORK高分辨率、PORK高集成化、PORK高可靠性方向发展。草鱼图像采集系统在当今工业、PORK军事、PORK医学各个领域都有着极其广泛的应用，鲤鱼如使用在远程监控、PORK安防、PORK远程抄表、PORK可视电话、PORK工业控制、PORK图像模式识别、PORK医疗器械等各个领域都有着广泛的应用。草鱼本文介绍了一种基于FPGA的图像采集系统，鲤鱼用户可以根据需要对FPGA草鱼内部的逻辑模块和I/O模块重新配置,以实现系统的重构；PORK而且采用这种设计方案草鱼,便于及时地发现设计中的错误,能够有效地缩短研发时间，鲤鱼提高工作效率。草鱼草鱼FPGA国内外现状及发展趋势草鱼经过70年的不断发展,FPGA已由当初的1200门发展成为今天的百万门级。草鱼通过不断更新优化产品架构和生产工艺,实现了更多的逻辑单元、PORK更高的性能、PORK更低的单位成本和功耗。草鱼FPGA（现场可编程逻辑器件）产品的应用领域已经从原来的通信扩展到消费电子、PORK汽车电子、PORK工业控制、PORK测试测量等广泛的领域。草鱼而应用的变化也使FPGA产品近几年的演进趋势越来越明显PORK一方面，鲤鱼FPGA供应商致力于采用当前最先进的工艺来提升产品的性能，鲤鱼降低产品的成本；PORK另一方面，鲤鱼越来越多的通用IP（知识产权）或客户定制IP被引入FPGA中，鲤鱼以满足客户产品快速上市的要求。草鱼此外，鲤鱼FPGA企业都在大力降低产品的功耗，鲤鱼满足业界越来越苛刻的低功耗需求。草鱼草鱼第一时间采用新工艺提升性能降低成本半导体产品的集成度和成本一直在按照摩尔定律演进。草鱼在这方面，鲤鱼作为半导体产品的重要一支可编程逻辑器件也不例外。草鱼最先进的半导体工艺几乎都会在第一时间被应用在FPGA产品上。草鱼而每一次工艺升级带来的优势，鲤鱼都会在产品的功耗、PORK最高运行频率、PORK容量以及成本上得到体现。草鱼草鱼引入更多通用和定制IP向解决方案供应商转变近5年来，鲤鱼FPGA的应用已经从过去通信基础设备这一非常窄的领域迅速扩展到了今天非常广泛的应用领域。草鱼在许多新兴和快速成长的市场上，鲤鱼FPGA作为核心器件而被广泛采用。草鱼无线通信、PORK工业、PORK科学及测量、PORK医疗设备、PORK音视频广播、PORK汽车、PORK计算、PORK存储应用和快速发展的消费品市场，鲤鱼都成为FPGA业务发展的重点领域。草鱼在这种情况下，鲤鱼FPGA企业也开始了相应的转型，鲤鱼以适应新的发展需求。草鱼草鱼采用各种技术路线争做低功耗之王电池供电应用的迅猛增长刺激了全球市场对低功耗半导体的需求。草鱼今天，鲤鱼系统设计人员面对更加严格的系统总体功耗限制。草鱼与此同时，鲤鱼这类应用所要求的功能、PORK性能和复杂度也在增加，鲤鱼但却不能以增加电池为代价。4草鱼为此，鲤鱼原来在功耗指标上并不占优的FPGA产品开始采用各种新技术来降低和优化功耗。草鱼草鱼12草鱼草鱼FPGA的原理以及与单片机相比的优点草鱼FPGA草鱼FIELD草鱼PROGRAMMABLE草鱼GATE草鱼ARRA草鱼草鱼现场可编程门阵列是在PAL、PORKGAL、PORKPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，鲤鱼是专用集成电路（ASIC）中集成度最高的一种。草鱼FPGA采用了逻辑单元阵列LCA（LOGIC草鱼CELL草鱼ARRAY）这样一个新概念，鲤鱼内部包括可配置逻辑模块CLB（CONFIGURABLE草鱼LOGIC草鱼BLOCK）、PORK输出输入模块IOB（INPUT草鱼OUTPUT草鱼BLOCK）和内部连线（INTERCONNECT）三个部分。草鱼用户可对FPGA内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，鲤鱼以实现用户的逻辑。草鱼它还具有静态可草鱼重复编程和动态在系统重构的特性，鲤鱼使得硬件的功能可以像软件一样通过编程来修改。草鱼作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路，鲤鱼FPGA既解决了草鱼定制电路的不足，鲤鱼又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。草鱼可以毫不夸张的讲，鲤鱼FPGA能完成任何数字器件的功能，鲤鱼上至高性能CPU,下至简单的74电草鱼路，鲤鱼都可以用FPGA来实现。草鱼FPGA如同一张白纸或是一堆积木，鲤鱼工程师可以通过传统的原理图输入法，鲤鱼或是硬件描述语言自的设计一个数字系统。草鱼通过软件仿草鱼真，鲤鱼我们可以事先验证设计的正确性。草鱼在PCB完成以后，鲤鱼还可以利用FPGA的在线修改能力，鲤鱼随时修改设计而不必改动硬件电路。草鱼使用FPGA来开发数字电草鱼路，鲤鱼可以大大缩短设计时间，鲤鱼减少PCB面积，鲤鱼提高系统的可靠性。草鱼FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，鲤鱼因此工作时需要对片内的RAM草鱼进行编程。草鱼用户可以根据不同的配置模式，鲤鱼采用不同的编程方式。草鱼加电时，鲤鱼FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，鲤鱼配置完成后，鲤鱼FPGA进入工草鱼作状态。草鱼掉电后，鲤鱼FPGA恢复成白片，鲤鱼内部逻辑关系消失，鲤鱼因此，鲤鱼FPGA能够反复使用。草鱼FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，鲤鱼只须用通用的草鱼EPROM、PORKPROM编程器即可。草鱼当需要修改FPGA功能时，鲤鱼只需换一片EPROM即可。草鱼这样，鲤鱼同一片FPGA，鲤鱼不同的编程数据，鲤鱼可以产生不同的电路功草鱼能。草鱼因此，鲤鱼FPGA的使用非常灵活。草鱼可以说，鲤鱼FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、PORK可靠性的最佳选择之一。草鱼草鱼与单片机相比，鲤鱼FPGA具有以下优点PORK草鱼1,FPGA运行速度快草鱼PORKFPGA内部集成锁项环,可以把外部时钟倍频,核心频率可以到几百M,而单片机运行速度低的多在高速场合,单片机无法代替FPGA。草鱼草鱼2,FPGA管脚多,容易实现大规模系统草鱼PORK单片机IO口有限,而FPGA动辄数百IO,可以方5便连接外设比如一个系统有多路AD,DA,单片机要进行仔细的资源分配,总线隔离,而FPGA由于丰富的IO资源,可以很容易用不同IO连接各外设。草鱼草鱼3,FPGA内部程序并行运行,有处理更复杂功能的能力PORK单片机程序是串行执行的,执行完一条才能执行下一条,在处理突发事件时只能调用有限的中断资源PORK而FPGA不同逻辑可以并行执行,可以同时处理不同任务,这就导致了FPGA工作更有效率。草鱼草鱼4,FPGA有大量软核,可以方便进行二次开发PORKFPGA甚至包含单片机和DSP软核,并且IO数仅受FPGA自身IO限制,所以,FPGA又是单片机和DSP的超集,也就是说,单片机和DSP能实现的功能,FPGA一般都能实现。草鱼草鱼13草鱼FPGA作为RAM草鱼查找表LOOKUPTABLE草鱼简称为LUT，鲤鱼LUT草鱼本质上就是一个RAM。草鱼目前FPGA草鱼中多使用4草鱼输入的LUT，鲤鱼所以每一个LUT草鱼可以看成一个有4草鱼位地址线的RAM。草鱼草鱼当用户通过原理图或HDL草鱼语言描述了一个逻辑电路以后，鲤鱼PLD/FPGA草鱼开发软件会自动计算逻辑电路的所有可能结果，鲤鱼并把真值表草鱼即结果草鱼事先写入RAM，鲤鱼这样，鲤鱼每输入一个信号进行逻辑运算就等于输入一个地址进行查表，鲤鱼找出地址对应的内容，鲤鱼然后输出即可。草鱼从表中可以看到，鲤鱼LUT草鱼具有和逻辑电路相同的功能。草鱼实际上，鲤鱼LUT草鱼具有更快的执行速度和更大的规模。草鱼由于基于LUT草鱼的FPGA草鱼具有很高的集成度，鲤鱼其器件密度从数万门到数千万门不等，鲤鱼可以完成极其复杂的时序与逻辑组合逻辑电路功能，鲤鱼所以适用于高速、PORK高密度的高端数字逻辑电路设计领域。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼第2章草鱼草鱼草鱼系统方案草鱼21草鱼草鱼FPGA开发环境草鱼草鱼数字电子领域中三种基本的器件类型为PORK存储器件、PORK微处理器和逻辑器件。草鱼其中逻辑器件可分为两大类，鲤鱼即固定逻辑器件和可编程逻辑器件。草鱼固定逻辑器件中的电路是永久性的，鲤鱼用于完成一种或一组功能。草鱼在可编程逻辑器件中，鲤鱼可以在任何时候对6此类器件进行修改，鲤鱼以完成多种不同的功能。草鱼可编程逻辑器件的两个主要类型是PORK现场可编程门阵列FPGA和复杂可编程逻辑器件CPLD，鲤鱼与CPLD相比，鲤鱼FPGA可提供更高的逻辑密度、PORK更丰富的特性和更高的性能。草鱼草鱼可编程逻辑器件与固定逻辑器件相比，鲤鱼其优点主要包括以下几个方面PORK草鱼1在设计过程中为客户提供了更大的灵活性，鲤鱼因为对于可编程逻辑器件来说，鲤鱼设计反复只需要简单地改变编程文件就可以了，鲤鱼而且设计改变的结果可立即在工作器件中看到；PORK草鱼2不需要漫长的前置时间来制造原型或正式产品，鲤鱼因为可编程逻辑器件已经十分活跃于市场中，鲤鱼购买方便；PORK草鱼3不需要客户支付高昂的一次性工程费用NONRECURDNG草鱼ENGINNEERING,M迎和购买昂贵的掩膜组，鲤鱼因为可以在同一个芯片中重复编程，鲤鱼实现不同的功能，鲤鱼这样便可延长产品的使用周期，鲤鱼从而分摊购买芯片时所花的成本；PORK草鱼4允许客户在需要时仅定购所需要的数量，鲤鱼从而使客户可控库存；PORK草鱼5可以进行重新编程，鲤鱼有了可编程逻辑器件之后，鲤鱼对于设备新功能的增加和升级，鲤鱼只需要将新的编程文件下载到可编程逻辑器件中，鲤鱼就可以在系统创建新的硬件逻辑；PORK草鱼6有越来越多的知识产权口核心库的支持。草鱼用户可以利用这些预定义和预测试的软件模块在可编程逻辑器件内迅速实现系统功能。草鱼草鱼可编程逻辑器件的价值在于其能够大大缩短电子产品制造商的开发周期，鲤鱼节约开发成本，鲤鱼随着可编程逻辑器件集成度的提高，鲤鱼成本的降低，鲤鱼更多口核的面市，鲤鱼可编程逻辑器件一定会在数字设计领域进一步普及。草鱼草鱼22草鱼草鱼草鱼图像采集草鱼221草鱼草鱼图像传感器草鱼COMS图像传感器是近几年发展较快的新型图像传感器，鲤鱼由于采用了相同COMS技术，鲤鱼因此可以将像素阵列与外围支持电路集成在同一块芯片上，鲤鱼是一个完整的图像系统。草鱼图像传感器，鲤鱼体积小、PORK工作电压低，鲤鱼提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。草鱼通过SCCB草鱼总线控制，鲤鱼可以输出整帧、PORK子采样、PORK取窗口等方式的各种分辨率8位影响数据。草鱼该产品VGA图像最高达到30帧/秒。草鱼用户可以完全控制图像质量、PORK数据格式和传输方式。草鱼所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、PORK白平衡、PORK饱和度、PORK色度等都可以通过SCCB接口编程。草鱼OMMIVISION草鱼图像传感器应用独有的传感器技术，鲤鱼7通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、PORK托尾、PORK浮散等，鲤鱼提高图像质量，鲤鱼得到清晰的稳定的彩色图像。草鱼图像采集卡是常用的图像输入设备，鲤鱼通常占用PC机总线的一个插槽。草鱼它主要包括图像存储器单元、PORKCMOS摄像头接口、PORKPC机总线接口等。草鱼这里提出一种适用于嵌入式系统的数字图像采集模块设计方案，鲤鱼实现图像数据采集、PORK“乒乓”模式图像数据的缓存、PORK图像数据的采集模块外部接口，鲤鱼并保证图像采集的高速性和连续性。草鱼草鱼223草鱼草鱼图像采集系统草鱼基于FPGA的CMOS图像传感器采集系统如图21。草鱼该系统包括OV7670图像数据采集板、PORKFPGA的图像数据接收缓存板、PORK两片SRAM构成的高速缓存以及系统外部接口。草鱼OV7670图像数据采集板主要完成图像数据采集，鲤鱼其图像数据总线、PORK帧图像数据时钟、PORK帧同步信号、PORK行同步信号与FPGA图像数据接收缓存板相连，鲤鱼FPGA协调两片SRAM“乒乓模式”的读写操作，鲤鱼并完成模块的外部接口。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼地址草鱼草鱼草鱼数据/草鱼草鱼草鱼草鱼总线草鱼草鱼草鱼地址草鱼WR草鱼RD草鱼CS草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼总线草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼图像数据READY草鱼PCLKDCLK草鱼FPGA的图像数据接收缓存板SRAMAOV7670图像数据采集版8VSYNC草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼HSYNC数据总线草鱼草鱼地址草鱼草鱼草鱼数据/草鱼草鱼草鱼草鱼总线草鱼草鱼草鱼地址草鱼WR草鱼RD草鱼CS草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼总线草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼图草鱼21草鱼草鱼图像采集系统框图草鱼23草鱼草鱼数据接口设计草鱼基于FPGA的CMOS图像传感器系统接口如图22。草鱼通过对输入信号、PORK输出信号、PORK数据总线和地址总线的链接，鲤鱼FPGA可控制图像传感器，鲤鱼并有SRAM实现数据缓存。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼图草鱼22草鱼草鱼系统框图草鱼第3章草鱼草鱼系统硬件设计草鱼31草鱼草鱼图像传感器草鱼311草鱼草鱼CCD与CMOS草鱼CCD与COMS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器，鲤鱼两者都是利用感光二极管（PHOTODIODE）进行光电转换，鲤鱼将图像转换为数字数据，鲤鱼而其主要差异是数字数据传送的方式不同。草鱼CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷都会依次传送到下一个象素中，鲤鱼由最底端部分输出会，鲤鱼再经由传感器边缘的放大器进行放大输出PORK而在COMS传感器中，鲤鱼每个象素都会邻接一个放大器A/D转换电路，鲤鱼用类似内存电路的方OV7670CSBWEBOEBHREFVSYNCPCLKA30DATA70FPGACSBWEBOEBHREFVSYNCPCLKA30DATA70SRAMASRAMB微处理器SRAMB9式将数据输出。草鱼造成这种差异的原因在于PORKCCD的特殊工艺可保证在传送时不会失真，鲤鱼因此保个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理；PORK而COMS工艺产数据在传送距离较长时会产生噪声，鲤鱼因此必须先放大，鲤鱼再整合各个象素的数据。草鱼由于数据传送方式不同，鲤鱼因此CCD与COMS传感器在效能与应用上也有诸多差异。草鱼这些差异包括PORK草鱼灵敏度PORK灵敏度代表传感器的光敏单元收集光子产生电信号的能力。草鱼CCD图像传感器灵敏度较COMS图像传感器高3050。草鱼这主要因为CCD像元耗尽区深度可达10MM，鲤鱼具有可见光及近红外光谱段的完全收集能力。草鱼COMS图像传感器由于采用01805MM标准CMOS工艺。草鱼由于采用低电阻率硅片须保持低工作电压，鲤鱼像元耗尽区深度只有12MM，鲤鱼其吸收截止波长小于650NM，鲤鱼导致像元对红外及近红外光吸收困难。草鱼草鱼电子快门PORK快门代表了任意控制曝光开始和停止的能力。草鱼CCD传感器特别是内线转移结构传感器具有优良的电子快门功能，鲤鱼由于器件可纵向从衬底排除多余电荷，鲤鱼电子快门功能几乎不受像元尺寸缩小的限制，鲤鱼不会挤占光敏区面积而降低器件占空比。草鱼CMOS传感器在每个像元中需要一定数量的晶体管来实现电子快门功能，鲤鱼增加电子快门功能将增加像元中的晶体管数量。草鱼压缩感光区的面积，鲤鱼降低器件的占空比，鲤鱼特别在像元尺寸进一步缩小时此矛盾更为突出。草鱼CMOS传感器设计者采用在不同时间对不同行进行曝光的滚动快门方式解决此问题，鲤鱼这种方式减少了像元中是晶体管，鲤鱼提高了占空比，鲤鱼但在高性能应用中运动目标会出现明显的图像变形，鲤鱼因此只适合某些商业应用。草鱼此外可采用较大尺寸的像元以兼顾图像高性能和具有与CCD类似的同时曝光的电子快门功能。草鱼草鱼速度PORK由于大部分相机电路可与CMOS图像传感器在同一芯片上制作，鲤鱼信号及驱动传输距离缩短，鲤鱼电感、PORK电容及寄生延迟降低，鲤鱼信号读出采用X2Y寻址方式，鲤鱼CMOS图像传感器工作速度优于CCD。草鱼通常的CCD传感器由于采用顺序传输电荷，鲤鱼组成相机的电路芯片有38片，鲤鱼信号读出速率不超过70MPIXELS/S。草鱼CMOS像感器设计者都采用将模数转换（ADC）作在每个像元中，鲤鱼使CMOS传感器信号读出速率可达1000PIXELS/S。草鱼草鱼窗口PORKCMOS图像传感器由于信号读出采用X2Y寻址方式，鲤鱼具有读出任意局部画面的能力，鲤鱼这使它可以提高感兴趣的小区域的帧或行频。草鱼这种功能可用于在画面局部区域进行高速瞬时精确目标跟踪。草鱼CCD图像传感器由于其顺序读出信号结构决定它10在画面开窗口的能力受到限制。草鱼草鱼综上所述PORKCMOS与CCD图像传感器相比，鲤鱼具有功耗低、PORK摄像系统尺寸小，鲤鱼可将信号处理电器与CMOS图像传感器集成在一个芯片上等优点。草鱼但其图像质量（特别是低照度环境下）与系统灵活性与CCD的相比相对较低。草鱼由于具有上述特点，鲤鱼它适合大规模批量生产，鲤鱼适用于要求小尺寸、PORK低价位、PORK摄像质量无过高要求的应用，鲤鱼如保安用小型/微型相机、PORK手机、PORK计算机网络视频会议系统、PORK无线手持式视频会议系统、PORK条形码扫描器、PORK传真机、PORK玩具、PORK生物显微计数、PORK某些车用摄像系统等大量高商用领域，鲤鱼CCD与CMOS图像传感器相比，鲤鱼具有较好的图像质量和灵活性，鲤鱼仍然保持高端的摄像技术应用。草鱼如天文观察、PORK卫星成像、PORK高分辨率数字照片、PORK广播电高性能工业摄像机、PORK大部分科学与医学摄像机等应用。草鱼随着CCD与CMOS传感技术的进步，鲤鱼两者的差异有逐渐缩小的态势。草鱼倒如PORKCCD传感器一直在功耗上作改进，鲤鱼以应用于移动通信市场；PORKCMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足，鲤鱼以应用于更高端的图像产品，鲤鱼CCD与CMOS图像传感器相比，鲤鱼在价格方面目前几乎相等。草鱼这主要是CCD具有成熟的技术与市场，鲤鱼CMOS器件具有较高的技术市场开发成本。草鱼CMOS与CCD图像传感器的光电转换原理相同，鲤鱼均在硅集成电路工艺上制作曲工艺线的设备亦相似，鲤鱼但不同的制作工艺和不同的器件结构使二者在器件的能力与性能上具有相当大的差别。草鱼可见CMOS与CCD图像传感器互为补充，鲤鱼不会出现谁消灭谁的结局，鲤鱼在可预见的未来将并存发展，鲤鱼共同繁荣图像传感器市场。草鱼根据KODAK公司的预测，鲤鱼未来10年CCD仍将占据高性能图像传感器市场，鲤鱼CMOS随着技术的进一步发展与成熟，鲤鱼也将在高端市场占据一席之地。草鱼在低端市场，鲤鱼CMOS将挤占大半CCD图像传感器原占的市场，鲤鱼成为低端市场的主流。草鱼草鱼312草鱼草鱼CCD/CMOS工作原理草鱼无论是CCD还是CMOS，鲤鱼它们都采用感光元件作为影像捕获的基本手段，鲤鱼CCD/CMOS感光元件的核心都是一个感光二极管（PHOTODIODE），鲤鱼该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流，鲤鱼而电流的强度则与光照的强度对应。草鱼但在周边组成上，鲤鱼CCD的感光元件与CMOS的感光元件并不相同，鲤鱼前者的感光元件除了感光二极管之外，鲤鱼包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，鲤鱼感光二极管占据了绝大多数面积换一种说法就是，鲤鱼CCD感光元件中的有效感光面积较大，鲤鱼在同等条件下可接收到较强的光信号，鲤鱼对应的输出电信号也更明晰。草鱼而CMOS感光元件的构成就比较复杂，鲤鱼除处于核心地位的感光二极管之外，鲤鱼它还包括放大器与模数转换电路，鲤鱼每个像11点的构成为一个感光二极管和三颗晶体管，鲤鱼而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，鲤鱼造成CMOS传感器的开口率远低于CCD（开口率PORK有效感光区域与整个感光元件的面积比值）；PORK这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，鲤鱼CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，鲤鱼灵敏度较低；PORK体现在输出结果上，鲤鱼就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，鲤鱼图像细节丢失情况严重且噪声明显，鲤鱼这也是早期CMOS传感器只能用于低端场合的一大原因。草鱼CMOS开口率低造成的另一个麻烦在于，鲤鱼它的像素点密度无法做到媲美CCD的地步，鲤鱼因为随着密度的提高，鲤鱼感光元件的比重面积将因此缩小，鲤鱼而CMOS开口率太低，鲤鱼有效感光区域小得可怜，鲤鱼图像细节丢失情况会愈为严重。草鱼因此在传感器尺寸相同的前提下，鲤鱼CCD的像素规模总是高于同时期的CMOS传感器，鲤鱼这也是CMOS长期以来都未能进入主流数码相机市场的重要原因之一。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼每个感光元件对应图像传感器中的一个像点，鲤鱼由于感光元件只能感应光的强度，鲤鱼无法捕获色彩信息，鲤鱼因此必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。草鱼在这方面，鲤鱼不同的传感器厂商有不同的解决方案，鲤鱼最常用的做法是覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，鲤鱼以1PORK2PORK1的构成由四个像点构成一个彩色像素（即红蓝滤光片分别覆盖一个像点，鲤鱼剩下的两个像点都覆盖绿色滤光片），鲤鱼采取这种比例的原因是人眼对绿色较为敏感。草鱼而索尼的四色CCD技术则将其中的一个绿色滤光片换为翡翠绿色（英文EMERALD，鲤鱼有些媒体称为E通道），鲤鱼由此组成新的R、PORKG、PORKB、PORKE四色方案。草鱼不管是哪一种技术方案，鲤鱼都要四个像点才能够构成一个彩色像素，鲤鱼这一点大家务必要预先明确。草鱼草鱼在接受光照之后，鲤鱼感光元件产生对应的电流，鲤鱼电流大小与光强对应，鲤鱼因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。草鱼在CCD传感器中，鲤鱼每一个感光元件都不对此作进一步的处理，鲤鱼而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元，鲤鱼结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件，鲤鱼依次类推，鲤鱼直到结合最后一个感光元件的信号才能形成统一的输出。草鱼由于感光元件生成的电信号实在太微弱了，鲤鱼无法直接进行模数转换工作，鲤鱼因此这些输出数据必须做统一的放大处理这项任务是由CCD传感器中的放大器专门负责，鲤鱼经放大器处理之后，鲤鱼每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大；PORK但由于CCD本身无法将模拟信号直接转换为数字信号，鲤鱼因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理，鲤鱼最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。草鱼而对于CMOS传感器，鲤鱼上述工作流程就完全不适用了。草鱼CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，鲤鱼当感光二极管接受光照、PORK产生12模拟的电信号之后，鲤鱼电信号首先被该感光元件中的放大器放大，鲤鱼然后直接转换成对应的数字信号。草鱼换句话说，鲤鱼在CMOS传感器中，鲤鱼每一个感光元件都可产生最终的数字输出，鲤鱼所得数字信号合并之后被直接送交DSP芯片处理问题恰恰是发生在这里，鲤鱼CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，鲤鱼无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，鲤鱼致使放大后的图像数据无法代表拍摄物体的原貌体现在最终的输出结果上，鲤鱼就是图像中出现大量的噪声，鲤鱼品质明显低于CCD传感器。草鱼草鱼313草鱼草鱼CMOS集成电路特点草鱼CMOS传感器是当前被普遍采用图像传感器之一，鲤鱼是利用感光二极管进行光电转换，鲤鱼将图像转换为数字数据。草鱼在CMOS传感器中，鲤鱼每个象素都会邻近一个放大器A/D转换电路，鲤鱼用类似内存电路的方式将数据辒出，鲤鱼它适合大规模批量生产，鲤鱼适用于要求小尺寸、PORK低价位、PORK摄像质量无过高要求的应用。草鱼随着技术的发展，鲤鱼CMOS草鱼图像传感器正在向高灵敏度、PORK高分辨率、PORK高动态范围、PORK集成化、PORK数字化、PORK智能化的“片上相机”解决方案方向发展。草鱼芯片加工工艺不断发展,草鱼从05草鱼M035草鱼M025草鱼M018草鱼M,草鱼接口电压也在不断降低,草鱼从5草鱼V33草鱼V25草鱼V/33草鱼V18草鱼V/33草鱼V。草鱼研究人员致力于提高CMOS草鱼图像传感器的综合性能,草鱼缩小单元尺寸,草鱼调整CMOS草鱼工艺参数,草鱼将数字信号处理电路、PORK图像压缩、PORK通讯等电路集成在一起,草鱼并制作滤色片和微透镜阵列,草鱼以实现低成本、PORK低功耗、PORK低噪声、PORK高度集成的单芯片成像微系统。草鱼图像传感器选用CMOS草鱼图像传感器OV7670。草鱼它体积小、PORK工作电压低，鲤鱼提供单片VGA草鱼摄像头和影像处理器的所有功能。草鱼通过SCCB草鱼总线控制，鲤鱼可以输出整帧、PORK子采样、PORK取窗口等方式的各种分辨率8草鱼位影响数据。草鱼该产品VGA草鱼图像最高达到30草鱼帧/秒。草鱼用户可以完全控制图像质量、PORK数据格式和传输方式。草鱼草鱼功耗低PORKCMOS集成电路采用场效应管，鲤鱼且都是互补结构，鲤鱼工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通，鲤鱼另一个管截止的状态，鲤鱼电路静态功耗理论上为零。草鱼实际上，鲤鱼由于存在漏电流，鲤鱼CMOS电路尚有微量静态功耗。草鱼单个门电路的功耗典型值仅为20MW，鲤鱼动态功耗（在1MHZ工作频率时）也仅为几MW。草鱼草鱼范围宽PORKCMOS集成电路供电简单，鲤鱼供电电源体积小，鲤鱼基本上不需稳压。草鱼国产CC4000系列的集成电路，鲤鱼可在318V电压下正常工作。草鱼草鱼逻辑摆幅大PORKCMOS集成电路的逻辑高电平“1”、PORK逻辑低电平“0”分别接近于电源高电位VDD及电影低电位VSS。草鱼当VDD15V，鲤鱼VSS0V时，鲤鱼输出逻辑摆幅近似15V。草鱼因此，鲤鱼CMOS集成电路的电压电压利用系数在各类集成电路中指标是较高的。草鱼草鱼13力强PORKMOS集成电路的电压噪声容限的典型值为电源电压的45，鲤鱼保证值为电源电压的30。草鱼随着电源电压的增加，鲤鱼噪声容限电压的绝对值将成比例增加。草鱼对于VDD15V的供电电压（当VSS0V时），鲤鱼电路将有7V左右的噪声容限。草鱼草鱼输入阻抗高PORKMOS集成电路的输入端一般都是由保护二极管和串联电阻构成的保护网络，鲤鱼故比一般场效应管的输入电阻稍小，鲤鱼但在正常工作电压范围内，鲤鱼这些保护二极管均处于反向偏置状态，鲤鱼直流输入阻抗取决于这些二极管的泄露电流，鲤鱼通常情况下，鲤鱼等效输入阻抗高达1031011，鲤鱼因此CMOS集成电路几乎不消耗驱动电路的功率。草鱼草鱼温度稳定性能好PORK于CMOS集成电路的功耗很低，鲤鱼内部发热量少，鲤鱼而且，鲤鱼CMOS电路线路结构和电气参数都具有对称性，鲤鱼在温度环境发生变化时，鲤鱼某些参数能起到自动补偿作用，鲤鱼因而CMOS集成电路的温度特性非常好。草鱼一般陶瓷金属封装的电路，鲤鱼工作温度为55草鱼草鱼125；PORK塑料封装的电路工作温度范围为45草鱼草鱼85。草鱼草鱼扇出能力强PORK扇出能力是用电路输出端所能带动的输入端数来表示的。草鱼由于CMOS集成电路的输入阻抗极高，鲤鱼因此电路的输出能力受输入电容的限制，鲤鱼但是，鲤鱼当CMOS集成电路用来驱动同类型，鲤鱼如不考虑速度一般可以驱动50个以上的输入端。草鱼草鱼抗辐射能力强PORKCMOS集成电路中的基本器件是MOS晶体管，鲤鱼属于多数载流子导电器件。草鱼各种射线、PORK辐射对其导电性能的影响都有限，鲤鱼因而特别适用于制作航天及核实验设备。草鱼草鱼可控性好PORKCMOS集成电路输出波形的上升和下降时间可以控制，鲤鱼其输出的上升和下降时间的典型值为电路传输延迟时间的125140。草鱼草鱼接口方便PORK因为CMOS集成电路的输入阻抗高和输出摆幅大，鲤鱼所以易于被其他电路所驱动，鲤鱼也容易驱动其他类型的电路或器件。草鱼草鱼314草鱼草鱼通过SCCB草鱼总线设置OV7670草鱼的帧频草鱼系统上电后需要对CMOS草鱼图像传感器进行初始化,草鱼以确定采集图像的开窗位置、PORK开窗大小和黑白工作模式等。草鱼这些参数是受OV7670草鱼内部相应寄存器的值控制的,草鱼可通过SCCB草鱼总线对其进行设置。草鱼SCCB草鱼的接口有SCCE、PORKSIO_C、PORKSIO_D草鱼SCCE草鱼是串行总线使能信号,草鱼SIO_C草鱼是串行总线时钟信号,草鱼SIO_D草鱼是串行总线数据信号草鱼三条引脚。草鱼OV7670草鱼芯片上没有SCCE草鱼引脚,草鱼但也可实现单主对单从方式的通讯,草鱼控制总线规定的条件如下草鱼当SIO_C草鱼为高电平时,草鱼如SIO_D草鱼产生一个下降沿表明数据传输的开始,草鱼如SIO_D草鱼产生一个上升沿表明数据传输的结束PORK草鱼为了避免传送无用的信14息位,分别在传输开始之前、PORK传输结束之后将SIO_D草鱼设置为高电平。草鱼在数据传输期间,草鱼SIO_D草鱼上数据的传输受SIO_C草鱼的控制,草鱼当SIO_C草鱼为低电平时,草鱼SIO_D草鱼上数据有效,草鱼SIO_D草鱼为稳定数据状态,草鱼SIO_C草鱼每出现一正脉冲,将传送一位数据。草鱼其中两根线的上升和下降时延、PORK高低电平的维持时间都有较严格的要求,草鱼软件的延时时间要根据CPU草鱼速度和GPIO草鱼口的速度精确的计算后才能使通讯保持顺畅。草鱼如图31草鱼所示草鱼草鱼图31草鱼SCCB总线时序图草鱼配置的具体方法如下草鱼采用三相写数据的方式,即在写寄存器过程中要先发送OV7670草鱼的ID草鱼地址,草鱼然后发送数据的目的寄存器地址,草鱼接着为要写的数据。草鱼如果给连续的寄存器写数据,草鱼写完一个寄存器后,OV7670草鱼会自动把寄存器地址加1,草鱼程序可继续向下写,草鱼而不需要再次输入地址,草鱼从而三相写数据变为了两相写数据,草鱼由于本系统中只需要对有限个不连续寄存器的数据进行更改,草鱼如果采用对全部寄存器都加以配置这一方法的话,草鱼会浪费很多时间和资源,草鱼所以我们只对需要更改数据的寄存器进行写数据。草鱼对于每一个变化的寄存器,草鱼都采用三相写数据的方法。草鱼三相写数据的传输周期如图32草鱼所示PORK草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼PHASE1PHASE2PHASE3草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼PHASE1草鱼ID草鱼ADDRESS草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼PHASE2草鱼SU草鱼BADDRESS/READ草鱼DATA草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼PHASE3草鱼WRITE草鱼DATA草鱼图32草鱼三相写数据示意图草鱼315草鱼草鱼图像数据的采集草鱼系统配置完毕后,草鱼将进行图像数据的采集。草鱼在采集图像的过程中,草鱼最主要的是判别一帧图像数据的开始和结束时刻。草鱼在仔细研究了OV7670草鱼输出同步信号VSYNC草鱼是垂直同步信号、PORKHREF草鱼是水平同步信号、PORKPCLK草鱼是输出数据同步信号草鱼的基础上,草鱼用C草鱼语言实现了采集过程起始点的精确控制。草鱼图33草鱼表示了图像采集期间三个同步信号的时序关系示意图。草鱼草鱼15草鱼图草鱼33草鱼同步信号示意图草鱼VSYNC草鱼的上升沿表示一帧新的图像的到来,草鱼下降沿表示一帧图像数据采集的开始CMOS草鱼图像传感器是按列采集图像的草鱼。草鱼HREF草鱼是水平同步信号,草鱼其上升沿表示一列图像数据的开始。草鱼PCLK草鱼是输出数据同步信号。草鱼当HREF草鱼为高电平期间,草鱼才能开始有效的数据采集,草鱼PCLK草鱼下降沿的到来表明数据的产生,草鱼PCLK草鱼每出现一个下降沿传输一位数据。草鱼HREF草鱼为高电平期间共传输640草鱼位数据。草鱼在一帧图像中,草鱼即VSYNC草鱼为低电平期间,草鱼HREF草鱼出现480草鱼次高电平。草鱼当下一个VSYNC信号的上升沿到来时,草鱼就表明分辨率640480草鱼的图像采集过程结束。草鱼草鱼32草鱼草鱼OV7670草鱼OV7670的功能如下PORK草鱼高灵敏度适合低照度应用；PORK低电压适合嵌入式应用；PORK标准的SCCB接口，鲤鱼兼容I2C接口；PORKRAWRGB,RGBGRB422,RGB565/555/444,YUV422和YCBCR草鱼422输出格式；PORK支持VGA,CIF,和从CIF到40X30的各种尺寸；PORKVARIO草鱼PIXEL草鱼子采样方式；PORK自动影响控制功能包括PORK自动曝光控制、PORK自动增益控制、PORK自动白平衡，鲤鱼自动消除灯光条纹、PORK自动黑电平校准图像质量控制包括色饱和度、PORK色相、PORK伽玛、PORK锐度和ANTI_BLOOM；PORKISP具有消除噪声和坏点补偿功能；PORK支持闪光灯PORKLED灯和氙灯；PORK支持图像缩放；PORK镜头失光补偿；PORK50/60HZ自动检测；PORK饱和度自动调节（UV调整）；PORK边缘增强自动调节；PORK降噪自动调节。草鱼草鱼OV7670参数如表31所示PORK草鱼表草鱼31草鱼OV7670参数感光阵列640X480核电压18VDV10模拟电压草鱼A245VDV草鱼TO草鱼30V电源IO电压17V草鱼TO草鱼30V工作60MW/15FPSVGAYUV功耗休眠20A操作30到70温度稳定工作0到5016输出格式（八位）草鱼YUV/YCBCR422草鱼草鱼RGB565/555/444草鱼草鱼GRB422草鱼草鱼RAW草鱼RGB草鱼DATA光学尺寸1/6“视场角25最大帧率30FPSVGA灵敏度13V/LUXSEC信噪比46草鱼DB动态范围52草鱼DB浏览模式逐行电子曝光1行到510行像素面积36草鱼M草鱼X草鱼36草鱼M暗电流12草鱼MV/S草鱼AT草鱼60WELL草鱼CAPACITY草鱼B17KE影响区域236MMX176MM封装尺寸3785UMX4235UM注释PORK草鱼A草鱼如果使用内部LDO给核供电（18V,I/O电压应该是245V或更高,否则必须使用外部18V给核供电。草鱼草鱼B草鱼决定动态范围大小和灵敏度的硬件条件,草鱼当光电二极管进行光电转换时，鲤鱼转换出来的电荷要储存在电势阱中，鲤鱼阱也就起到暂时储存电荷的作用，鲤鱼但当储存的电荷超过阱的最大容量时就会出现溢出，鲤鱼所以为了防止溢出造成数据丢失及产生噪声，鲤鱼就要及时转移电荷。草鱼草鱼33草鱼草鱼OV7670与FPGA的接口电路草鱼草鱼DAC_DATA草鱼DAC_/HSYNC草鱼DAC_/VSYNC草鱼DAC_CLOCK草鱼DAC_SCLK草鱼OV7670FPGA17DAC_SDATA草鱼草鱼图34草鱼草鱼OV7670与FPGA的接口电路草鱼图34中DAC_DATA为输入数字视频信号，鲤鱼DAC_/HSYNC、PORKDAC_/VSYNC分别为水平和垂直同步信号，鲤鱼DAC_CLOCK为OV7670输出的同步时钟与寄存器的配置数据有关，鲤鱼DAC_SCLK、PORKDAC_SDATA为OV7670的I2C配置总线。草鱼草鱼34草鱼草鱼SCCB总线草鱼SCCB是简化的I2C协议，鲤鱼SIOL是串行时钟输入线，鲤鱼SIOO是串行双向数据线，鲤鱼分别相当于I2C协议的SCL和SDA。草鱼SCCB的总线时序与I2C基本相同，鲤鱼它的响应信号ACK被称为一个传输单元的第9位，鲤鱼分为DONT草鱼CARE和NA。草鱼DONT草鱼CARE位由从机产生PORKNA位由主机产生，鲤鱼由于SCCB不支持多字节的读写，鲤鱼NA位必须为高电平。草鱼另外，鲤鱼SCCB没有重复起始的概念，鲤鱼因此在SCCB的读周期中，鲤鱼当主机发送完片内寄存器地址后，鲤鱼必须发送总线停止条件。草鱼不然在发送读命令时，鲤鱼从机将不能产生DONT草鱼CARE响应信号。草鱼草鱼由于I2C和SCCB的一些细微差别，鲤鱼所以采用GPIO模拟SCCB总线的方式。草鱼SCL所连接的引脚始终设为输出方式，鲤鱼而SDA所连接的引脚在数据传输过程中，鲤鱼通过设置IODIR的值，鲤鱼动态改变引脚的输入/输出方式。草鱼SCCB的写周期直接使用I2C总线协议的写周期时序PORK而SCCB的读周期，鲤鱼则增加一个总线停止条件。草鱼草鱼SCCB是和I2C相同的一个协议。草鱼草鱼SIO_C和SIO_D分别为SCCB总线的时钟线和数据线。草鱼目前，鲤鱼SCCB总线通信协议只支持100KB/S或400KB/S的传输速度，鲤鱼并且支持两种地址形式PORK从设备地址（ID草鱼ADDRESS，鲤鱼8BIT），鲤鱼分为读地址和写地址，鲤鱼高7位用于选中芯片，鲤鱼草鱼第0位是读/写控制位（R/W），鲤鱼决定是对该芯片进行读或写操作；PORK内部寄存器单元地址（SUB_草鱼ADDRESS，鲤鱼8BIT），鲤鱼用于决定对内部的哪个寄存器单元进行操作，鲤鱼通常还支持地址单元连续的多字节顺序读写操作。草鱼SCCB控制总线功能的实现完全是依靠SIO_C、PORKSIO_D两条总线上电平的状态以及两者之间的相互配合实现的。草鱼SCCB总线传输的启动和停止条件如图草鱼草鱼过程PORK采用简单的三相PHASE写数据的方式，鲤鱼即在写寄存器的过程中先发送OV7670的ID地址（ID草鱼ADDRESS），鲤鱼然后发送写数据的目地寄存器地址（SUB_ADDRESS），鲤鱼最后发送要写入的数据（WRITE草鱼DATA）,见图3。草鱼如果给连续的寄存器写数据，鲤鱼写完一个寄存器后，鲤鱼OV7670会自动把寄存器地址加1，鲤鱼程序可继续向下写，鲤鱼而不需要再次输入ID地址，鲤鱼从而三相写数据变为了两相写数据，鲤鱼由于本系统18只需对有限个不连续寄存器进行配置，鲤鱼如果采用对全部寄存器都加以配置这一方法的话，鲤鱼会浪费很多时间和资源，鲤鱼所以我们只对需要更改数据的寄存器进行写数据。草鱼对于每一个需更改的寄存器，鲤鱼都采用三相写数据的方法。草鱼草鱼SCCB（SERIAL草鱼CAMERA草鱼CONTROL草鱼BUS）是和I2C相同的一个协议。草鱼草鱼SIO_C和SIO_D分别为SCCB总线的时钟线和数据线。草鱼目前，鲤鱼SCCB总线通信协议只支持100KB/S或400KB/S的传输速度，鲤鱼并且支持两种地址形式PORK从设备地址（ID草鱼ADDRESS，鲤鱼8BIT），鲤鱼分为读地址和写地址，鲤鱼高7位用于选中芯片，鲤鱼草鱼第0位是读/写控制位（R/W），鲤鱼决定是对该芯片进行读或写操作；PORK内部寄存器单元地址（SUB_草鱼ADDRESS，鲤鱼8BIT），鲤鱼用于决定对内部的哪个寄存器单元进行操作，鲤鱼通常还支持地址单元连续的多字节顺序读写操作。草鱼SCCB控制总线功能的实现完全是依靠SIO_C、PORKSIO_D两条总线上电平的状态以及两者之间的相互配合实现的。草鱼SCCB总线传输的启动和停止条件如图35所示PORK草鱼草鱼草鱼图35草鱼SCCB总线时序图草鱼过程PORK采用简单的三相PHASE写数据的方式，鲤鱼即在写寄存器的过程中先发送OV7670的ID地址（ID草鱼ADDRESS），鲤鱼然后发送写数据的目地寄存器地址（SUB_ADDRESS），鲤鱼最后发送要写入的数据（WRITE草鱼DATA）,见图3。草鱼如果给连续的寄存器写数据，鲤鱼写完一个寄存器后，鲤鱼OV7670会自动把寄存器地址加1，鲤鱼程序可继续向下写，鲤鱼而不需要再次输入ID地址，鲤鱼从而三相写数据变为了两相写数据，鲤鱼由于本系统只需对有限个不连续寄存器进行配置，鲤鱼如果采用对全部寄存器都加以配置这一方法的话，鲤鱼会浪费很多时间和资源，鲤鱼所以我们只对需要更改数据的寄存器进行写数据。草鱼对于每一个需更改的寄存器，鲤鱼都采用三相写数据的方法。草鱼草鱼35草鱼草鱼SRAM与FPGA的接口电路草鱼由于FPGA芯片内部的RAM资源有限，鲤鱼不能存储过多的视频数据并对其进行处理，鲤鱼因此在本系统设计中，鲤鱼外加了两片SRAM芯片来辅助FPGA进行视频信号采集。草鱼两片SRAM可以进行16位的数据存储，鲤鱼这样OV7670可以根据需要配置为8位或16位数据的工作模式，鲤鱼提高了系统的灵活性。草鱼草鱼对SRAM的要求PORK其内部完全由静态异步电路构成，鲤鱼无需输入时钟信号，鲤鱼也不必对芯片进行刷新，鲤鱼即可直接对无用数据进行覆盖。草鱼草鱼19在实际的设计中为了保证控制信号的有效性，鲤鱼3条控制线SRAM_/WE、PORKSRAM_/OE,草鱼SRAM_/CS分别加了一个47K的上拉电阻后才与FPGA芯片连接。草鱼具体电路如图36所示PORK草鱼DATA70草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼DATA158草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼图草鱼36草鱼草鱼SRAM与FPGA的接口电路草鱼SRAMASRAMBADDR180SRAM_/WESRAM_/OESRAM_/CSFPGA20第4章草鱼系统软件设计草鱼41草鱼草鱼现场可编程门阵列器件草鱼为了产生系统所需的时序,草鱼采用现场可编程门阵列器件草鱼FPGA草鱼,草鱼FPGA草鱼包括可编程逻辑宏单元、PORK可编程I/草鱼O草鱼单元、PORK可编程内部连线三种结构,草鱼其集成度远远高于PAL、PORKGAL、PORKEPLD草鱼等可编程器件,草鱼并在速度上具有一定的优势。草鱼它是作为专用集成电路ASIC草鱼领域中的一种半定制电路而出现的,草鱼解决了定制电路的不足,草鱼又克服了原有可编程门电路数有限的缺点。草鱼草鱼42草鱼草鱼CMOS寄存器配置时序的VHDL描述草鱼时序部分的主要功能是驱动CMOS草鱼图像传感器的正常工作,草鱼驱动时序的要求使得驱动电路的设计规模较大,草鱼复杂程度高,草鱼很难用传统的方式描述,必须采用更高层次的描述方法,草鱼实现自顶向下的设计,草鱼因此可以用VHDL草鱼语言与FPGA草鱼器件结合,草鱼设计的关键就是用VHDL草鱼语言描述SCCB的配置时序关系。草鱼根据自顶向下的设计方法,草鱼确定输入输出信号,草鱼同时根据时序分析划分功能模块,草鱼然后把所有的输入输出信号分配到各个功能模块中,草鱼每个功能模块分别进行VHDL草鱼设计输入、PORK功能仿真、PORK后仿真。草鱼在各个功能模块实现其各自功能后,草鱼然后到顶层设计当中,草鱼再完成顶层的VHDL草鱼设计输入、PORK功能仿真、PORK综合、POR