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【学员动态】基于SDRAM的图像存储显示系统

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发表于 2019-9-28 17:21:47 | 显示全部楼层 |阅读模式

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基于SDRAM的图像存储显示系统

        FPGA听起来是比较枯燥的学科,但是真正了解它,运用它,你会发现它将非常有趣。恭喜我们两名同学在快乐中制作出了新的作品,在老师的帮助下,两位同学合力完成了基于SDRAM的图像存储显示系统,让我们一起来看一看他们的制作过程吧!


        首先看一看他们的设计思路,他们的想法是基于FPGA的彩色图像实时采集显示工程,通上电后,FPGA设置摄像头的工作方式,通过摄像头实时采集外界的图像信息,图像信息经过FPGA储存到SDRAM,同时在FPGA中产生显示器的同步信号,从SDRAM中读取图像数据,通过VGA显示控制模块传输后发送到显示器上。


        设计听起来是比较简单的,但是在两位同学的制作过程中,他们并没有直接使用别人的IP核,两位同学根据数据手册设计出来了SDRAM模块接口代码,这也是本项目最大的难点与亮点。大家都知道,程序是模块的灵魂,一个优秀代码的完成也不是一蹴而就的,它需要花费相当多的时间和精力去调试错误,修补漏洞。在SDRAM接口设计过程中,从架构的搭建,到每一个逻辑代码的编写,都是两位学员独立完成的。当然不论是设计还是调试,这过程中都会遇到很多的难题,在一次次的困难面前,他们都没有选择放弃,互相商量寻找解决方案,一个路不通就回过头来选择另外一条,找到合适的解决方案。就是这样的付出,他们设计出了属于自己的SDRAM接口,并运用到此项目中去。


        项目计划得到老师的认可后,他们投入到了准备中来。先说硬件的准备,他们准备了明德扬MP801 V2.0开发板一块,带有VGA接口的显示器一台,VGA接口连接线,OV7670摄像头一个。软件上他们使用了Quartus II 13.0编译软件,并且设计了规整的结构图,如下图所示。




        准备好这一切后,两位同学就开始设计代码了,经过在明德扬的学习,他们的代码写的非常的规整,我们一起来欣赏一下他们写的TOP层次源码。

























file:///C:/Users/%E6%B6%9B%E5%A3%B0%E4%BE%9D%E6%97%A7/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.gif

        综合编译完成后,二人将生成的比特流文件下载到至明德扬MP801开发板中,并用VGA线将开发板与显示器相连接。至此,两位同学的作品算是初步的完成了。当然连接好后在调试的过程中也是遇到了一定的问题,比如摄像头采集后显示的图像亮度过低,通过调节摄像头的配置寄存器,画面变得明亮起来。经过多次调试,两位同学的作品完美出炉啦,为大家展示一下。

一、硬件展示

1、连接好的FPGA板




2、摄像头采集图片信息,画面实时的显示在显示器上







二、参数分享

1、OV7670摄像头:分辨率640*480,帧率30帧/秒,输出图像为RGB565格式;

2、VGA:分辨率640*480,帧率60帧/秒,输出图像为RGB565格式。


        以上就是两位同学的作品,设计看起来很简单,但是由于自己设计的SDRAM模块接口,整个制作还是耗费了两位同学相当多的时间和精力,并且在程序的设计中两位同学还是非常的用心和细心的,让我们为他们的努力与付出鼓掌。想要成为一位合格的FPGA工程师,就要适当的放弃“拿来主义”,像我们的两位同学一样,试着去尝试去制作属于自己的模块,只有在实践中不断的试错,才可以得到提升与进步,感兴趣的同学也可以试着自己做一下,相信大家经过勤加学习、多加练习、刻苦钻研、不懈努力,一定可以成为优秀的FPGA工程师。


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