0 引言

图像处理技术的快速发展，使得图像采集处理系统在提高农业生产自动化程度中的应用越来越广泛。目前的图像采集系统有的基于CCD摄像机、图像采集卡和计算机，有的基于CCD摄像机、解码器、FPGA和DSP，而有的基于CMOS图像传感器芯片、FPGA和DSP，它们在实时性，灵活性，可维护性方面各有优缺点。而在农业生产中，以基于CCD摄像机、图像采集卡和计算机的系统居多。本文结合实际系统中的前端图像处理和图像数据传输需要．充分利用ARM的灵活性和FPGA的并行性特点，设计了一种基于ARM+FPGA的图像快速采集传输系统。所选的ARM (Ad-vanced RISC Machines)体系结构是32位嵌入式RISC微处理器结构，该微处理器拥有丰富的指令集且编程灵活。而FPGA(Field ProgrammableGate Array)则在速度和并行运算方面有很大优势，适合图像处理的实时性要求。本文选用Intel公司的Xcale PXA255和Xilinx公司的Spartan-3XC3S1000来实现本系统的设计。

1 系统结构设计

本系统的结构框图如图1所示。图中，图像传感器模块负责图像采集，FPGA用来控制CMOS图像传感器芯片，ARM负责图像数据的交换、以太网芯片的控制及UDP／IP协议的实现，以太网模块主要实现以太网数据传输，SDRAM用于存储图像数据，FLASH为程序存储器。系统工作时，先由FPGA将CMOS传感器采集的数据存储到双口SRAM，再由ARM从FPGA的双口SRAM中读取数据并存储到SDRAM，存满一帧图像数据后，ARM便通过以太网芯片将数据发送给上位机。

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