永州建设网站,网站广告推广哪家好,大型网站的服务器架设与小型网站有什么不同,大连营销推广目录 1、前言工程概述免责声明 2、相关方案推荐我已有的所有工程源码总目录----方便你快速找到自己喜欢的项目Altera系列FPGA相关方案推荐 3、设计思路框架工程设计原理框图输入Sensor之--OV7725摄像头输入Sensor之--OV5640摄像头输入Sensor之--串口传图输入图像缓… 目录 1、前言工程概述免责声明 2、相关方案推荐我已有的所有工程源码总目录----方便你快速找到自己喜欢的项目Altera系列FPGA相关方案推荐 3、设计思路框架工程设计原理框图输入Sensor之--OV7725摄像头输入Sensor之--OV5640摄像头输入Sensor之--串口传图输入图像缓存架构HDMI输出架构LCD输出架构工程源码架构 4、Quartus工程源码1详解OV7725输入-HDMI输出版本5、Quartus工程源码2详解OV5640输入-HDMI输出版本6、Quartus工程源码3详解串口传图输入-LCD输出版本7、Quartus工程源码4详解串口传图输入-HDMI输出版本8、上板调试验证并演示准备工作Altera系列FPGA视频采集效果演示 9、福利工程源码获取 Altera系列FPGA实现图像视频采集转HDMI/LCD输出提供4套Quartus工程源码和技术支持 1、前言
Altera系列FPGA现状
Altera系列FPGA目前处于逐步退出市场状态市场占有率很低、使用便捷性很低、开发生态很不完善之前还可以凭借价格低廉在低端产品上使用但如今国产FPGA的崛起让Altera唯一的优势也荡然无存所以本博主奉劝还在学Altera系列FPGA的同学赶紧悬崖略吗回头是岸别再浪费宝贵的时间了未来的FPGA市场高端市场非Xilinx莫属中低端市场非国产FPGA莫属
工程概述
本文使用Altera的Cyclone-IV系列FPGA做基础的图像视频采集系统视频输入源有多种一种是传统摄像头包括OV7725、OV5640和AR0135另一种是用串口发送图片到FPGA作为输入源如果你的FPGA开发板没有视频输入接口或者你的手里没有摄像头时可以使用FPGA逻辑实现的动态彩条模拟输入视频代码里通过parametr参数选择视频源默认不使用动态彩条FPGA首先对摄像头进行i2c初始化配置然后采集摄像头视频然后视频送入图像缓存架构实现视频2帧缓存功能本设计使用SDRAM作为缓存介质然后Native视频时序控制图像缓存架构从SDRAM中读取视频并做Native视频时序同步输出RGB888视频然后视频送入RGB转HDMI实现HDMI输出功能最后视频通过板载HDMI或者LCD输出接口送显示器显示即可针对市场主流需求本设计提供4套Quartus工程源码具体如下 现对上述3套工程源码做如下解释方便读者理解
工程源码1
开发板FPGA型号为Cyclone-IV-EP4CE10F17C8输入视频为OV7725摄像头或者动态彩条默认使用OV7725FPGA首先使用纯Verilog实现的i2c总线对摄像头进行初始化配置分辨率配置为640x48060Hz然后采集输入视频将输入的两个时钟传输一个RGB565像素的视频采集为一个时钟传输一个RGB888像素的视频然后视频送入图像缓存架构实现视频2帧缓存功能本设计使用SDRAM作为缓存介质然后Native视频时序控制图像缓存架构从SDRAM中读取视频并做Native视频时序同步输出RGB888视频输出分辨率为640x48060Hz然后视频送入RGB转HDMI实现HDMI输出功能最后视频通过板载HDMI输出接口送显示器显示即可该工程适用Altera系列FPGA实现图像视频采集系统应用
工程源码2
开发板FPGA型号为Cyclone-IV-EP4CE10F17C8输入视频为OV5640摄像头或者动态彩条默认使用OV5640FPGA首先使用纯Verilog实现的i2c总线对摄像头进行初始化配置分辨率配置为1280x72030Hz然后采集输入视频将输入的两个时钟传输一个RGB565像素的视频采集为一个时钟传输一个RGB888像素的视频然后视频送入图像缓存架构实现视频2帧缓存功能本设计使用SDRAM作为缓存介质然后Native视频时序控制图像缓存架构从SDRAM中读取视频并做Native视频时序同步输出RGB888视频输出分辨率为1280x72060Hz然后视频送入RGB转HDMI实现HDMI输出功能最后视频通过板载HDMI输出接口送显示器显示即可该工程适用Altera系列FPGA实现图像视频采集系统应用
工程源码3
开发板FPGA型号为Cyclone-IV-EP4CE10F17C8输入视频为串口发送来的图片使用串口上位机发送bmp格式图片到FPGA图片分辨率为800x480串口波特率设置为1562500FPGA接收图片数据后送入图像缓存架构实现视频2帧缓存功能本设计使用SDRAM作为缓存介质然后Native视频时序控制图像缓存架构从SDRAM中读取视频并做Native视频时序同步输出RGB565视频输出分辨率为800x48060Hz最后视频通过板载LCD输出接口送显示器显示即可该工程适用Altera系列FPGA实现图像视频采集系统应用
工程源码4
开发板FPGA型号为Cyclone-IV-EP4CE10F17C8输入视频为串口发送来的图片使用串口上位机发送bmp格式图片到FPGA图片分辨率为800x480串口波特率设置为1562500FPGA接收图片数据后送入图像缓存架构实现视频2帧缓存功能本设计使用SDRAM作为缓存介质然后Native视频时序控制图像缓存架构从SDRAM中读取视频并做Native视频时序同步输出RGB888视频输出分辨率为800x48060Hz然后视频送入RGB转HDMI实现HDMI输出功能最后视频通过板载HDMI输出接口送显示器显示即可该工程适用Altera系列FPGA实现图像视频采集系统应用
本博客描述了Altera系列FPGA实现图像视频采集系统的设计方案工程代码可综合编译上板调试可直接项目移植适用于在校学生、研究生项目开发也适用于在职工程师做学习提升可应用于医疗、军工等行业的高速接口或图像处理领域 提供完整的、跑通的工程源码和技术支持 工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾请耐心看到最后
免责声明
本工程及其源码即有自己写的一部分也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等)若大佬们觉得有所冒犯请私信批评教育基于此本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究禁止用于商业用途若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题与本博客及博主无关请谨慎使用。。。
2、相关方案推荐
我已有的所有工程源码总目录----方便你快速找到自己喜欢的项目
其实一直有朋友反馈说我的博客文章太多了乱花渐欲迷人自己看得一头雾水不方便快速定位找到自己想要的项目所以本博文置顶列出我目前已有的所有项目并给出总目录每个项目的文章链接当然本博文实时更新。。。以下是博客地址 点击直接前往
Altera系列FPGA相关方案推荐
我专门开设了一个Altera系列FPGA专栏里面收录了基于Altera系列FPGA的图像处理、UDP网络通信、GT高速接口、PCIE等博客感兴趣的可以去看看博客地址 点击直接前往
3、设计思路框架
工程设计原理框图
工程设计原理框图如下
输入Sensor之–OV7725摄像头
输入Sensor是本工程的输入设备其一为OV7725摄像头此外本博主在工程中还设计了动态彩条模块彩条由FPGA内部逻辑产生且是动态移动的完全可模拟Sensor输入源选择Sensor还是彩条通过Sensor模块的顶层参数配置默认选择Sensor输入Sensor模块如下 SENSOR_TYPE0则输出OV7725摄像头采集的视频 SENSOR_TYPE1则输出动态彩条的视频
OV7725摄像头需要i2c初始化配置本设计配置为640x48060Hz分辨率本设计提供纯verilog代码实现的i2c模块实现配置功能此外OV7725摄像头还需要图像采集模块实现两个时钟输出一个RGB565的视频转换为一个时钟输出一个RGB888视频本设计提供纯verilog代码实现的图像采集模块实现配置功能动态彩条则由FPGA内部逻辑实现由纯verilog代码编写将OV7725摄像头配置采集和动态彩条进行代码封装形成helai_OVsensor.v的顶层模块整个模块代码架构如下
输入Sensor之–OV5640摄像头
输入Sensor是本工程的输入设备其一为OV5640摄像头此外本博主在工程中还设计了动态彩条模块彩条由FPGA内部逻辑产生且是动态移动的完全可模拟Sensor输入源选择Sensor还是彩条通过Sensor模块的顶层参数配置默认选择Sensor输入Sensor模块如下 SENSOR_TYPE0则输出OV5640摄像头采集的视频 SENSOR_TYPE1则输出动态彩条的视频
OV5640摄像头需要i2c初始化配置本设计配置为1280x72030Hz分辨率本设计提供纯verilog代码实现的i2c模块实现配置功能此外OV5640摄像头还需要图像采集模块实现两个时钟输出一个RGB565的视频转换为一个时钟输出一个RGB888视频本设计提供纯verilog代码实现的图像采集模块实现配置功能动态彩条则由FPGA内部逻辑实现由纯verilog代码编写将OV5640摄像头配置采集和动态彩条进行代码封装形成helai_OVsensor.v的顶层模块整个模块代码架构如下
输入Sensor之–串口传图输入
输入Sensor是本工程的输入设备其三为串口传图作为输入输入视频为串口发送来的图片使用串口上位机发送bmp格式图片到FPGA图片分辨率为800x480串口波特率设置为1562500串口传图架构如下 串口传图模块代码架构如下 串口传图上位机已放在资料包中如下 串口传图上位机使用方法如下
图像缓存架构
图像缓存架构实现的功能是将输入视频缓存到板载SDRAM中再读出送后续模块目的是实现视频同步输出实现输入视频到输出视频的跨时钟域问题更好的呈现显示效果其中SDRAM控制器用纯verilog代码实现所以图像缓存架构就是实现用户数据到SDRAM的桥接作用架构如下 图像缓存架构由视频缓存帧更新模块写视频控制逻辑读视频控制逻辑SDRAM控制器模块组成SDRAM控制器实现了SDRAM初始化、读写时序控制、读写流程控制等功能写视频控制逻辑、读视频控制逻辑实际上就是一个视频读写状态机以写视频为例假设一帧图像的大小为M×N其中M代表图像宽度N代表图像高度写视频控制逻辑每次写入一次突发传输的视频数据记作Y即每次向SDRAM中写入Y个像素写M×N÷Y次即可完成1帧图像的缓存读视频与之一样同时调用两个FIFO实现输入输出视频的跨时钟域处理使得用户可以忽略SDRAM复杂的控制时序以简单地像使用FIFO那样操作SDRAM从而达到读写SDRAM的目的进而实现视频缓存本设计图像缓存方式为2帧缓存图像缓存模块代码架构如下
HDMI输出架构
HDMI输出包括Native视频时序和HDMI编码Native视频时序的作用是产生传统VGA的、RGB的视频流HDMI编码采用RTL逻辑编码方式HDMI输出代码架构如下
LCD输出架构
使用Native视频时序产生LCD输出的时序本设计使用5寸TFT-CLD屏幕CLD输出代码架构如下
工程源码架构
以工程2为例工程源码架构如下其他工程与之类似
4、Quartus工程源码1详解OV7725输入-HDMI输出版本
开发板FPGA型号Altera–Cyclone-IV系列-EP4CE10F17C8 开发环境Quartus 18.1 输入OV7725摄像头或FPGA内部动态彩条分辨率640x48060Hz 输出HDMIRTL逻辑编码分辨率640x48060Hz 图像缓存方案纯Verilog图像缓存2帧缓存 工程源码架构请参考前面第3章节中的《工程源码架构》小节 工程作用此工程目的是让读者掌握Altera系列FPGA实现图像视频采集系统的设计能力以便能够移植和设计自己的项目 工程的资源消耗和功耗如下
5、Quartus工程源码2详解OV5640输入-HDMI输出版本
开发板FPGA型号Altera–Cyclone-IV系列-EP4CE10F17C8 开发环境Quartus 18.1 输入OV5640摄像头或FPGA内部动态彩条分辨率1280x72030Hz 输出HDMIRTL逻辑编码分辨率1280x72060Hz 图像缓存方案纯Verilog图像缓存2帧缓存 工程源码架构请参考前面第3章节中的《工程源码架构》小节 工程作用此工程目的是让读者掌握Altera系列FPGA实现图像视频采集系统的设计能力以便能够移植和设计自己的项目 工程的资源消耗和功耗如下
6、Quartus工程源码3详解串口传图输入-LCD输出版本
开发板FPGA型号Altera–Cyclone-IV系列-EP4CE10F17C8 开发环境Quartus 18.1 输入串口传图图片分辨率800x480 输出5寸LCD屏分辨率800x48060Hz 图像缓存方案纯Verilog图像缓存2帧缓存 工程源码架构请参考前面第3章节中的《工程源码架构》小节 工程作用此工程目的是让读者掌握Altera系列FPGA实现图像视频采集系统的设计能力以便能够移植和设计自己的项目 工程的资源消耗和功耗如下
7、Quartus工程源码4详解串口传图输入-HDMI输出版本
开发板FPGA型号Altera–Cyclone-IV系列-EP4CE10F17C8 开发环境Quartus 18.1 输入串口传图图片分辨率800x480 输出HDMIRTL逻辑编码分辨率800x48060Hz 图像缓存方案纯Verilog图像缓存2帧缓存 工程源码架构请参考前面第3章节中的《工程源码架构》小节 工程作用此工程目的是让读者掌握Altera系列FPGA实现图像视频采集系统的设计能力以便能够移植和设计自己的项目 工程的资源消耗和功耗如下
8、上板调试验证并演示
准备工作
你需要有以下装备才能移植并测试该工程代码 1FPGA开发板 2OV7725或OV5640摄像头或笔记本电脑没有则请使用FPGA内部生成的彩条 3HDMI传输线 4HDMI显示要求分辨率支持1920x1080
Altera系列FPGA视频采集效果演示
Altera系列FPGA视频采集效果演示如下 Altera-图传 9、福利工程源码获取
福利工程代码的获取 代码太大无法邮箱发送以某度网盘链接方式发送 资料获取方式私或者文章末尾的V名片。 此外有很多朋友给本博主提了很多意见和建议希望能丰富服务内容和选项因为不同朋友的需求不一样所以本博主还提供以下服务
