在本文档中,介绍了基于DSP+FPGA+FLASH结构的CCD航拍相机实时数据处理系统的设计研究。该研究结合某高分辨率CCD航拍相机,分析了该结构的特点和优越性,提出了设计时需要关注的全局时钟和数据交互等问题,并给出了具体的解决方案。
文章对实时数据处理系统的设计背景和意义进行了介绍。在半导体技术快速发展的背景下,DSP+FPGA+FLASH结构的数字硬件系统逐渐受到重视。DSP的优势在于算法控制结构复杂、运算速度快、寻址方式灵活和通信性能强大等方面,但其串行结构在处理大量数据、高速运算和简单运算结构的应用上不具有优势。而FPGA在这些方面具有明显优势。因此,DSP和FPGA结合的硬件系统,既保证了处理速度,又保证了灵活性,适合实时信号处理系统的设计。
文档详细介绍了系统结构。该系统主要包括高分辨率全帧转移型面阵CCD及其驱动电路、相关双采样、自动增益放大器及ADC、信号处理系统和存储系统,以及USB接口等。系统主要器件包括DSP(主处理器)和FPGA(包括预处理器和接口控制器)。
在系统的主要器件分析中,提到了FPGA在预处理和缓存、与存储器接口控制方面的重要性。FPGA预处理主要是将A/D转换后的数据流进行重新组织,使数据格式符合压缩系统的要求。预处理包括分层寻址、缓存和乒乓机制的数据读写管理。这能够提高整个处理系统的性能。
此外,系统还采用了闪速存储器FLASH,用于存储处理后的数据。使用FPGA进行总线译码,并通过FIFO调节数据流的时序,解决了数据接口和速度匹配的问题。
文章也提到了实时数据处理系统的设计中必须考虑的关键问题,包括全局时钟和数据交互。全局时钟设计关系到数据处理的同步性和准确性,而数据交互则关系到系统各部分之间的数据传输效率。在此基础上,文章给出了针对这些问题的分析和解决方案。
本文所介绍的CCD航拍相机实时数据处理系统的设计研究,是对实时数据处理系统进行模块化设计、维护和拓展的重要参考。通过将DSP和FPGA的优势结合起来,并合理解决实时数据处理系统中的关键问题,可以实现高性能的实时图像处理系统。