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EDAPLD论文
基于FPGA/CPLD和USB技术的无损图像采集卡
摘要：介绍了外置式USB无损图像采集卡的设计和实现方案，它用于特殊场合的图像处
理及其相关领域。针对图像传输的特点，结合FPGA/CPLD和USB技术，给出了硬件实现框
图，同时给出了FPGA/CPLD内部时序控制图和USB程序流程图，结合框图和部分程序源代
码，具体讲述了课题中遇到的难点和相应的解决方案。
关键词：无损图像采集 图像处理 FPGA/CPLD USB SAA7111A
现场图像采集技术发展迅速，各种基于ISA、PCI等总线的图像采集卡已经相当成熟，
结合课题设计了一款USB外置式图像采集卡。该图像采集卡已成功应用于一个图像处理和
识别的项目中，由于图像信号不经过压缩处理，对后续处理没有任何影响，因此图像处
理和识别的效果比一般的图像采集卡要好，满足了特殊场合的特殊需要。
1 外置式无损图像采集卡的系统构成
整个无损图像采集卡由图像采集、图像信号的处理和控制、USB传输和控制、PC机端
的图像还原和存储等几部分组成。
图1 外置式图像采集卡的硬件框图
本文介绍的图像采集卡采集的一帧图像是720×576象素，如果取彩色图像，每象素用2个
字节表示，每帧图像是720×576×16=6480kbps，分成奇数场和偶数场分别存储在两片SRA
M中，则每片的SRAM存储3240kbps的图像数据，因此选用了256K×16=4M位的静态存储器（
SRAM）。在图像处理领域，通常只需要黑白图像，可以只取图像的黑白部分，每象素用
1个字节表示，每帧图像是720×576×8=3240kbps，每片SRAM存储1620kbps的图像数据。所
采用的EZ-
USB芯片理论速率是12Mbps，实际测得的速率是8Mbps，因此图像采集卡每秒传输约1帧彩
色图像或2帧黑白图像。
当插上图像
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