● 摘要
当前，现代化国防和工业生产的很多领域，如航拍、测试测量、智能仪器等，都迫切需要解决高速、大容量图像数据的采集与处理问题。而“高速、实时、大容量缓存、智能化以及小型化”已经成为图像采集系统的主要发展方向，研究嵌入式高速图像采集系统具有重要的实际意义。 本文在研究图像采集系统各个模块工作原理和国内外主流技术的基础上，结合目前先进的总线技术和存储器技术，设计并实现了一款以DDR2 SDRAM为缓存介质的高速、大容量图像采集系统。主要内容包括： 1. 研究了高速、大容量存储体的设计方法和发展方向，采用DDR2 SDRAM作为被采集数据的存储体。设计了一种基于FPGA的DDR2 SDRAM控制器，存储深度达到128MB，并可以很容易扩展成更大的容量。 2. 通过深入分析DDR2的控制机制，结合采集系统实际需求，优化了DDR2的状态转移机制，提高了数据存储效率。 3. 研究了高速数据传输的接口技术。数据传输接口采用了PCI-E总线，设计了一种基于FPGA的局部总线控制器。 4. 整个图像采集系统采用嵌入式XTX架构，不仅能实现上位机的采集功能，还可以实现高速电子硬盘的存储功能。系统预留了较多的资源，可以为今后智能化发展提供支持。 关键词：图像采集，DDR2，PCI-E总线，FPGA