郭东方[1]2004年在《基于PCI总线的高速图像数据采集系统设计》文中提出海量图像数据的实时采集是进一步实时图像处理的基础。对一个高性能实时图像处理系统来说，采集卡的硬件模型与软件设计同等重要。本文针对地面测试系统中图像处理前置机的设计需求提出了一种适用可行的基于PCI总线的高速图像数据采集方案。 论文首先阐述了基于Trimedia系列多媒体处理芯片TM1300的数据捕获卡硬件设计，然后结合应用于DSP端的TSSA架构软件模型，设计开发了基于TSSA架构的原始视频数据流采集软件，最后在介绍PCI总线结构的基础上，对图像数据基于PCI接口在TM1300与PC机之间的传输原理与实现进行了相关论述。 最后对本文述及的图像采集系统设计做了总结并探讨了其拓展应用。
张扬[2]2005年在《基于DSP的视频交通信息检测卡的研究》文中研究指明近年来,ITS(智能交通系统)产业在世界范围内蓬勃发展,本文所研究的视频交通信息检测系统是ITS的重要组成部分,该检测系统采用图像处理的方法提取交通管理所需要的各种交通信息。本文首先简要介绍了国内外视频交通信息检测系统的发展概况,然后介绍了整体系统设计方案,最后详细介绍了交通信息视频检测卡的硬件结构设计。视频检测卡主要分为叁部分,分别是视频A/D转换电路、数字视频采集接口和PCI总线接口。视频A/D转换电路由视频解码芯片SAA7114H实现,模拟视频信号通过A/D转换电路变为YUV数字视频信号。视频检测卡的核心芯片是TI公司的通用数字信号处理器TMS320C6211,它通过视频采集接口接收来自视频A/D转换电路的数字视频信号,实现数字视频流的采集,实时的计算交通信息数据,并完成对其它芯片的初始化和控制操作。视频检测卡通过PCI接口与主机进行通讯,它采用TI公司的PCI-HPI桥接芯片PCI2040实现PCI总线协议,主机通过PCI2040与DSP的HPI接口,通过HPI口主机可以访问DSP的所有存储空间,从而实现对板卡的控制及数据的传输。本文深入研究了数字解码器SAA7114H、数字信号处理器C6211、PCI桥接芯片PCI2040等芯片,详细介绍了上述视频检测卡各部分的设计,以及视频检测卡其它部分硬件电路的设计。
袁继侠[3]2004年在《基于PCI总线的大容量高速视频存储系统的研制》文中认为随着靶场武器装备的不断发展，对光学测量系统的跟踪精度与测量精度要求越来越高，相应的，对光学测量设备的眼睛——光电传感器的处理速度和精度也提出了更高的要求。由于靶场光测设备对目标精确轨迹计算的工作要在事后完成，因此对光电传感器采集到的图像数据高质量记录就成为一项极其重要的工作。 从电视测量系统的高帧频、大阵列的数字CCD像机采集并存储数据到硬盘的过程中，存在数据传输速率低不能满足要求的问题。本论文的内容就是研制出高速的大容量的数字采集存储系统。基于目前的计算机系统体系结构，采用高性能总线把各部分图象设备连接起来，使其建立在高速带宽的总线基础上是系统设计时的理想方案。在实际的工作中，把PCI局部总线和SCSI系统总线结合起来，使整个系统拥有高速的数据吞吐量，以期实现图象数据的实时采集和快速存储，为实时处理和事后分析工作提供充分的观测数据。 论文首先剖析了PCI总线和SCSI总线的特征，然后在对PCI协议转换芯片的工作过程和应用方法进行深入分析的基础上，设计出基于PCI总线的高速数据采集卡，并以双SCSI硬盘作为存储介质，进而设计出整个采集存储系统的硬件。在分析Windows2000内核和WDM驱动模型的基础上，编制了基于DMA工作方式的驱动程序，实现了数据的高速采集。最后在进一步分析了Windows2000内存操作机制的基础上，采用内存映射和总线主控技术，编制了从PCI采集卡上内存直接存储数字视频图像到SCSI硬盘的驱动程序，从而研制出整个高速采集存储系统。
高顺[4]2007年在《基于PCI总线的数字显微镜视频采集》文中研究指明现代科技的发展日新月异,计算机技术更是如此,相比之下许多传统技术就略显落伍。把光学显微镜与现代计算机技术相结合,使传统的显微技术跟上计算机信息技术时代的步伐。基于PCI总线的数字显微镜视频采集由此而诞生,分显微镜和计算机两大部分。本文主要研究讨论了二者之间的连接、通信技术,提出了视频采集卡的设计方案并重点制作视频采集卡。数字显微镜视频采集的主要流程是先把显微镜所得到的图像经过CCD摄像机完成模拟视频采集,然后把模拟视频信号送入视频采集卡转换为数字视频信号,最后通过计算机PCI总线将采集到的数字视频信号传送到计算机上进行处理和存储以完成采集过程。视频解码编码芯片、硬件电路板设计软件、驱动程序和上层应用软件的编写都有很多种方案选择。根据设计的要求采用SAA7134作为PCI桥芯片和视频解码编码芯片,用Protel99设计PCB电路板,AVStream多媒体类构架驱动程序,用基于DirectShow的视频框架模型来编写上层应用软件。
刘振岳[5]2008年在《基于PC/104+总线的多通道数据采集系统的设计》文中研究说明设备状态监测与故障诊断技术作为一门新兴的工程技术近年来得到了飞速的发展,在设备维护中发挥着越来越重要的作用,同时也带来了巨大的经济效益与社会效益。而网络技术、计算机与嵌入式技术的不断进步又为状态监测与故障诊断提供了新的发展方向。本课题根据工业状态监测与故障诊断应用的实际需求,在PC/104+总线基础上设计了一种可扩展式的数据采集系统——基于PC/104+总线的多通道数据采集系统。本数据采集系统将PC/104+ CPU模块中的PCI总线进行处理与扩展,将其转换为针对数据采集应用优化的内部自定义总线,使其可以以较高速度支持更多的数据采集子设备,并基于此自定义内部总线设计多通道数据采集系统。另外,本系统还对数据采集部分进行改进,使信号调理部分直接集成到数据采集通道,无需额外进行信号调理,使本系统更加适用于工业数据采集应用。论文对故障诊断技术及其目前的发展作了简要阐述,在对多种方案进行对比的基础上提出了基于PC/104+总线的多通道数据采集系统,对系统中使用的自定义总线与各部分板卡的硬件设计与实现进行了详细的说明,介绍了本数据采集系统使用的软件系统,并给出了系统软件设计思路与总体框架。经实际测试表明,本数据采集系统工作稳定,性能可靠,数据处理速度快,达到了预期的设计要求,非常适于工业现场数据采集。
马冬雪[6]2010年在《基于FPGA的图像采集存储系统设计与实现》文中进行了进一步梳理随着计算机、大规模集成电路以及视频处理技术的飞速发展,数字图像采集得到广泛应用,例如视频监控系统、网络视频等视频图像采集系统。视频图像采集技术日益盛行,用于图像采集系统的集成芯片种类繁多,基于可编程门阵列FPGA和PCI总线接口的采集系统,功能强大、性能灵活成为市场的主流产品。在查阅国内外大量期刊文献的基础上,综合分析比较各种技术方案后,采用基于FPGA和PCI的图像采集开发平台,以Altera公司CycloneⅡ系列FPGA为逻辑控制中心,利用SAA7111A采集标准PAL制黑白视频信号,经过异步FIFO缓存后存入SDRAM,由PCI接口芯片PCI9054传送给PC。采用TOP-DOWN设计方法完成了整个FPGA的逻辑设计,包括性能要求、功能规范、系统环境、接口定义以及功能描述。经过充分考虑简化设计、降低系统资源消耗,未采用IP核,根据系统性能要求,采用硬件描述语言Verilog HDL设计了虚拟12C总线配置SAA7111A模块、数据采集模块、不同读写位宽的异步FIFO模块、SDRAM控制器模块以及PCI接口控制模块。在对主要模块进行详细的设计与实现后,整合各个模块,形成系统的顶层模块。完成系统整体设计后,通过在Modelsim中编写Testbench测试程序,对各模块功能仿真验证,分析各模块的逻辑功能合理性和主要模块的时序正确性。整个系统有效解决了数据跨时钟域传输的亚稳态问题,且两片SDRAM乒乓操作保证了数据流的不间断传输。编写应用程序并验证系统功能,测试DMA突发传输时间,系统实现25帧／秒实时采集PAL制视频,系统占用资源率低,增强后端图像处理的能力。
陈东旭, 席泽敏, 盛成明, 李汉钊[7]2008年在《基于PCI总线的视频采集系统设计》文中研究指明主要介绍了基于PCI总线的视频采集系统的硬件实现;通过VFW软件开发包,探讨了视频采集及用MPEG4压缩编码中的编程设置。
张国峰[8]2008年在《基于PCI总线的图像辅助测试系统硬件设计与实现》文中研究指明图像辅助测试技术随着电子技术、图像处理技术和计算机技术的进步得到了迅速发展,并广泛应用在空间技术、遥感技术、医学诊断、工业生产等国民经济的众多领域。本论文研究的图像辅助测试系统是将图像辅助测试技术应用于玻璃制品在线检测的系统,在对玻璃瓶的检测中利用图像处理的方法测试其垂直度偏差。本课题的研究对于将图像辅助测试技术应用于玻璃制品等工业产品的在线检测具有较大的推动作用。在本论文中,首先介绍了图像辅助测试系统的发展状况、系统组成,并指出图像数据的正确获取、图像处理能力和数据传输速度是实现图像辅助测试系统的关键技术点。分析了高速数字信号处理器和PCI总线的发展现状,在本设计中选用TI公司生产的DSP芯片来完成数字图像的实时处理,采用PCI总线接口解决数据的高速传输问题。其次,完成了系统硬件电路的设计与调试。给出了系统硬件电路的总体设计方案。使用视频A/D SAA7111A完成视频信号采集模块的设计;利用TMS320VC5509A DSP芯片实现数字图像处理模块的硬件电路设计;选用PCI总线专用接口芯片PCI9054完成PCI总线接口电路开发;设计了由两片大容量存储器组成的乒乓存储结构,解决了大量视频数据的缓冲问题。构建了系统视频数据采集、实时图像处理和高速数据传输的硬件平台。最后,针对硬件电路功能完成各个模块的软件设计。主要包括FPGA中的VHDL逻辑设计和DSP中软件设计。使用Windows XP DDK在VisualC++6.0环境下完成PCI驱动程序的开发,实现了设备的创建、启动、停止、删除和数据的读写操作功能。并在Visual C++6.0环境下完成了测试应用程序的编写,对系统的视频数据采集、传输功能进行了验证,实现了数据的高速传输。测试结果证明,本论文设计的图像辅助测试系统硬件电路工作稳定,开发的PCI设备驱动程序运行可靠,图像的处理能力和数据传输速度均达到了设计要求。
张帆[9]2007年在《基于PCI总线IP核的高速数据传输测试系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着空间应用的多样化和航天电子技术的发展,航天电子设备所产生的数据量和所需要的数据传输带宽也越来越大。为了能对飞行器下传的高速数据流进行接收处理,急需具备高速数据接收和处理功能的高速数据传输系统。此外在飞行器数据管理设备的开发过程中,也需要利用高速数据传输测试系统来对设备进行调试和测试。论文的课题在认真调研了国内外相关领域的研究现状以后,选择了PCI总线来实现高速数据传输测试系统,并选择基于IP核的形式来实现PCI总线的接口。高速数据传输测试系统通过数据收发接口卡进行高速数据的发送或接收,然后通过PCI总线传输到计算机的内存缓冲区,然后再由运行的驱动程序和应用程序根据内存缓冲区情况将数据存盘。高速数据传输测试系统设计的核心为数据收发接口卡的设计。该数据收发接口卡主要的功能都利用FPGA来实现,其中包括PCI总线接口的实现、存储缓冲区的控制以及DMA数据传输的实现。为了实现高速的数据传输,设计了一种硬件控制不依赖操作系统参与的数据传输机制并采用简化的PCI总线状态机,测试验证表明这些措施有效地提高了系统的数据传输速率。课题的研究内容还包括系统驱动程序和应用程序的开发。驱动程序采用DriverStudio作为开发环境,基于WDM的驱动程序模型来开发。应用程序采用多线程设计,保证了应用程序的可操作性和与用户的交互性。课题的研究还包括高速数据传输测试系统仿真平台的研究。系统的仿真模型采用VHDL语言编写,利用ModelSim来完成仿真。仿真的结果验证了设计的正确性和优化措施的有效性。通过完善平台设计可以将其作为系统性能的分析平台和新系统的预研的仿真平台。对于设计实现的系统共进行了叁种功能和性能上的测试。经过测试表明系统能够处理传输速率达到400Mbps的高速数据流,系统设计合理可行,满足目前应用的需求。目前该测试系统已经在项目中投入使用,基于软IP核实现的结构使系统可方便的进行功能扩展,相信可推广应用于更多的使用场合。
吴一波[10]2002年在《基于PCI总线的高速视频采集系统设计与实现》文中研究指明随着视频技术(包括视频信号的压缩、传输及存储)以及大规模集成电路的飞速发展，视频监控系统的应用越来越广泛。作为其核心，视频采集技术也趋成熟，可用于视频采集卡设计的集成芯片种类繁多。其中，基于PCI总线的视频采集卡以其强大而灵活的功能和低廉的价格而成为目前市场上的主流产品。 在对当前技术仔细分析的基础上，本文设计了一块视频采集卡及相应的Windows98设备驱动程序。该视频采集卡采用SAA7111将模拟视频信号转化为数字图像数据，经先入先出存储器缓冲，再由通用PCI总线接口芯片PCI9052将数字图像数据读入计算机，最后通过应用程序将图像显示出来。 硬件的设计是在Protel99环境下完成的。在系统了解芯片特点，解决时序匹配这一关键问题的基础上设计出原理图。然后结合抗干扰性能及走线的整体布局完成印刷电路板设计。板卡驱动程序是在Vtoolsd开发环境下设计完成的，支持PnP(即插即用)。 在对该视频采集卡进行测试时，产生的数字图像最快是50帧／秒，分辨率可达720×576。当PCI总线上无大量其他数据传输时，系统工作稳定，可以满足实时视频监控的要求。由于硬件系统及驱动程序完全自主设计，为对系统进行二次开发和扩充、采用DSP专用数字处理芯片固化压缩算法及智能监控算法提供了余裕；同时，技术上的自主性也使得将该视频采集卡用于军用监控系统时有更高的安全性。
参考文献：
[1]. 基于PCI总线的高速图像数据采集系统设计[D]. 郭东方. 武汉大学. 2004
[2]. 基于DSP的视频交通信息检测卡的研究[D]. 张扬. 天津大学. 2005
[3]. 基于PCI总线的大容量高速视频存储系统的研制[D]. 袁继侠. 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）. 2004
[4]. 基于PCI总线的数字显微镜视频采集[D]. 高顺. 重庆大学. 2007
[5]. 基于PC/104+总线的多通道数据采集系统的设计[D]. 刘振岳. 北京化工大学. 2008
[6]. 基于FPGA的图像采集存储系统设计与实现[D]. 马冬雪. 东北大学. 2010
[7]. 基于PCI总线的视频采集系统设计[J]. 陈东旭, 席泽敏, 盛成明, 李汉钊. 舰船电子工程. 2008
[8]. 基于PCI总线的图像辅助测试系统硬件设计与实现[D]. 张国峰. 哈尔滨工程大学. 2008
[9]. 基于PCI总线IP核的高速数据传输测试系统的设计与实现[D]. 张帆. 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）. 2007
[10]. 基于PCI总线的高速视频采集系统设计与实现[D]. 吴一波. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002
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