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      電子發燒友網>電子資料下載>可編程邏輯>FPGA/ASIC>如何使用FPGA和PCI總線實現天文圖像實時采集與處理系統的設計

      如何使用FPGA和PCI總線實現天文圖像實時采集與處理系統的設計

      2021-02-04 | rar | 0.42 MB | 次下載 | 免費

      資料介紹

      本文檔的主要內容詳細介紹的是如何使用FPGA和PCI總線實現天文圖像實時采集與處理系統的設計。

      　　提出了一種基于FPGA和PCI總線的天文圖像實時采集與處理系統設計；其包括硬件結構、FPGA數據獲取和傳輸邏輯。該系統能夠在FPGA中實現對最高峰值是660 MB／s，均值為200 MB／s，幀速率是2500幀／s的高速CMOS相機天文圖像數據的實時采集和處理，并由橋接芯片PCI9656通過PCI總線傳輸給PC機進行進一步處理。

      　　隨著成像技術的不斷發展和進步，與基于CCD（電荷耦合器件）成像技術的相機相比，基于CMOS（互補性金屬氧化物半導體）成像技術的相機具有省電、響應速度快、反應驅動速度快、容易達到高像素以及可以隨機調整觀測者感興趣的輸出圖像窗口、輸出圖像幀頻高和輸出圖像數據速率高等特性，并且還具備體積小、制造方便和成本低等優勢，因而在天文探索領域逐步得到了廣泛的應用。然而，CMOS相機輸出的數字化圖像分辨率高、信息量大，使后續的傳輸、處理等過程的實現變得極為困難，從而給整個圖像系統的設計與實現帶來了巨大的挑戰。如在某光學天文臺地面觀測站一個實時觀測太陽黑子的工程項目中，所采用的符合CameraLink標準（一種高速數字圖像接口標準）高速、高性能CMOS相機輸出的天文圖像數據輸出最高峰值可達600 MB／s，均值為200 MB／s。為解決這些問題，筆者提出了一個系統設計，其基于FPGA（field program gate array）芯片，通過高效率的PCI（peripheral component interconnect）總線，構建了一個高性能的圖像采集處理系統，能夠完成該天文臺的所需天文圖像的實時采集和處理。

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