本文是Xilinx CoolRunner-II应用指南出版物(XAPP390),描述了利用CoolRunner-II CPLD的数码相机参考设计。CoolRunner-II CPLD器件的低功耗特性,使其成为便携式和手持应用(如数码相机)的理想选择,完整的参考设计可从本文第18页“VHDL Code”下载。
1. 概述
数码相机在过去几年里已经高速普及。数码成像技术已经发展成为新的市场,其中包括照相手机和PDA等。随着市场的细分,必将出现各种各样的成像技术。目前,成像技术已经扩展到包含电荷耦合器件(CCD)和CMOS影像传感器。
Micron Technology是数码成像技术的先驱者之一,相关产品包括从CIF-size到可以达到CCD般图像质量的130万像素CMOS影像传感器。了解更多关于Micron Technology的信息,请参考19页References”。
1.1 视频格式
到目前为止,大多数视频设备是面向模拟视频设计的。今天,数字视频在消费类应用中已经很普及。最普通的数字视频包括RGB和YCrCb。RGB是模拟RGB信号的数字版本,而YCrCb则是模拟YUV和YPbPr视频信号的数字版本。
视频流结构实际上是一系列静止图像或帧,通常以每秒的帧数或fps进行测量。典型视频是大约60-70fps。每个帧都是由数据线组成的。一个影像的大小由每帧的线数,或每一条线的数据像素数目进行确定。例如,如果一个VGA规格影像有480条数据线,每条线包含640个像素的数据,那么,对应的VGA影像规格为640 x 480 = 307,200像素。
1.2 数码成像
该数码相机参考设计采用Micron Technology生产的影像传感器MI-SOC-0343。MI-SOC-0343是一个完整的CMOS影像传感器“片上相机(camera-on-chip)”方案,拥有一个“动态像素(active pixel)”传感器架构内核,以及一个数字影像处理器或IFP。MI-SOC-0343可以输出经过数字化处理的RGB或YCrCb数据。CMOS传感器规格为640 x 480 VGA,具有超过100个供客户定制的可编程寄存器。图1是MI-SOC-0343功能图。

图1 MI-SOC-0343功能图
全文阅读参考设计“Design of a Digital Camera with CoolRunner-II CPLDs”,请浏览http://direct.xilinx.com/bvdocs/appnotes/xapp390.pdf;
阅读关于CoolRunner-II的数据手册、用户手册、勘误表、客户公告、应用指南、封装规格、特征报告、白皮书、开发板文档,请访问http://china.xilinx.com/xlnx/xweb/xil_publications_display.jsp?sGlobalNavPick=&sSecondaryNavPick=&category=-1209932&iLanguageID=3。