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基于FPGA的视频图像传输的设计与实现

作　者: 刘杰
导　师: 武剑洁
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 自动光学检测现场可编程门阵列影像侦测
分类号: TN919.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 284次
引　用: 1次
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内容摘要

随着电子产品向着小型化、轻量化和便携式方向发展,各种电子元件的集成度也越来越高,这就给传统的表面贴装技术(SMT)生产线上的产品检测技术带来了挑战,因此,高速、高解析度的自动光学检测系统已成为必不可少的关键设备。项目的研究内容是富士康SMT技术委员会设备研发部在开发阵列式影像侦测模组的过程中提出来的,为了使自动光学检测系统中图像处理结果具有实时性,必须要求影像资料传输具有高速性,因而如何实现高速的传输成为研发中急需解决的问题。在整个项目研发过程中,提出使用千兆网络传输芯片(IP1000A)作为影像数据的传输芯片,并使用网络传输协议对数据进行传送。主要包括两个方面的研究:一是SDRAM、IP1000A芯片的驱动设计;二是网络传输协议UDP/IP的实现。在芯片的驱动设计中,使用FPGA(Field Programmable Gate Array)实现对SDRAM与IP1000A芯片的驱动,包括对SDRAM芯片的初始化、读写操作、自动刷新等操作,对IP1000A芯片的寄存器读写操作、DMA(Direct Memory Access)接收与传输操作等。网络传输协议方面采用MSP430单片机实现UDP/IP传输协议,其中主要包括对ARP(Address Resolution Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)、IP(Internet Protocol)等协议的实现。实验表明,存储在SDRAM中的影像数据能够以UDP/IP数据包格式成功的传输给计算机,研究成果和文中所描述的设计思想和实现方法是合理的、切实可行的,对于类似的AOI系统开发具有一定的参考价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 国内外AOI 发展现状  9-12
  1.3 课题研究内容及章节安排  12-13
2 理论依据  13-22
  2.1 PCI 局部总线控制与传输技术  13-17
  2.2 UDP/IP 协议  17-21
  2.3 本章小结  21-22
3 高速影像传输部分硬件设计  22-33
  3.1 系统原理  22-23
  3.2 FPGA 电路设计  23-28
  3.3 IP1000A 电路设计  28-32
  3.4 本章小结  32-33
4 高速传输电路驱动设计  33-47
  4.1 IP1000A 控制程序设计  33-43
  4.2 SDRAM VHDL 驱动设计  43-46
  4.3 本章小结  46-47
5 UDP/IP 程序界面设计  47-57
  5.1 影像端UDP/IP 程序设计  48-56
  5.2 PC 端UDP/IP 程序设计  56-57
6 实验平台与结果  57-63
  6.1 实验平台  58
  6.2 实验数据与结果  58-62
  6.3 本章小结  62-63
7 总结与展望  63-65
  7.1 全文总结  63-64
  7.2 存在的不足与展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录1 C 语言实现UDP/IP 协议的部分源代码  70-77
附录2 FPGA 驱动 IP1000A 的 VHDL 部分源代码  77-79

基于FPGA的视频图像传输的设计与实现

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