1．2 存儲單元

　　經過A／D轉化過的數字視頻圖像，采用YUV格式輸出時，需用2 bit表示，在圖像處理領域，通常只用1 bit表示黑白圖像，為了兼容彩色圖像采集模式，數據存儲空間按照彩色圖像的數據量進行設計。每幀圖像為720×576×1*05 000 bit×16 bit，存儲器可采用雙口FIFO、雙口SRAM，但考慮到圖像的數據量及成本，采用兩片SRAM構成乒乓式存儲結構。雙緩存結構常用于高速大容量數據傳輸中。因此采用兩片容量為512 kbit×16 bit的SRAM構成乒乓存儲單元。這里只截取640×480像素圖像，因此采用512 000 bit×16 bit的SRAM是可以完成圖像的存儲與傳輸。

　　1．3 數據傳輸

　　本設計采用Cypress公司的USB2．O控制器芯片CY7C68013，該片集成有包含8．5 kB RAM增強型8051微處理器，4 kB的FIFO存儲器，通用可編程接口(GPIF)，串行接口引擎(SIE)和USB2.0收發(fā)器。

　　芯片工作在Slave FIFO的接口方式下，在該模式下外部邏輯直接控制接口芯片內部的FIFO。其工作過程是，當USB設備接入計算機時，計算機和USB設備之間產生枚舉過程，計算機檢測到有設備接入，自動發(fā)出查詢請求，USB設備回應請求，返回設備的Verdor ID和Product ID，計算機據此裝載相應的驅動程序，完成重枚舉過程。計算機通過USB發(fā)出采集指令后，啟動A／D和FPGA，紅外圖像的一幀經過SAA7114處理送到SRAM，然后通過USB芯片上傳給計算機。在上傳過程中，兩片SRAM分別存儲一幀圖像的奇偶場，當一片用于存儲時，另一片用于傳輸已存儲的圖像，如此往復完成實時視頻圖像采集。

　　1．4 現場可編程門陣列單元

　　FPGA完成的邏輯功能包括：對SAA7114進行配置，將A／D轉換后的數字視頻流變換成固定分辨率的圖像視頻流及行場使能信號，控制USB芯片及SRAM存儲芯片的讀寫時序。采用FPGA實現這些功能降低了PCB板的復雜程度，而且提高了系統的靈活性。

2 軟件設計

　　本系統的軟件由以下3部分組成。

　　2．1 固件程序設計

　　開發(fā)USB接口的應用系統最重要的是USB驅動程序和固件程序的編制。Cypress公司的開發(fā)包中提供專門的開發(fā)系統，為開發(fā)固件提供了便利條件。在Cypress的主頁上有。EZ-USB開發(fā)工具包下載，提供了控制面板程序(ControlPanel)和KeilC51套裝軟件。在Keil uVision2環(huán)境下在Periph．c和Dscr．a5l文件中加入用戶代碼程序即可實現特定的功能，加快開發(fā)進度。固件程序設計主要包括初始化、處理標準USB設備請求以及USB掛起時的電源管理，初始化FIFO及USB端點。CY7C68013具有軟配置的特性，當設備與主機連接后，可裝載不同的固件使設備呈現不同的特性，方便外設固件的在線升級。

　　設置CY7C68013內部相應的寄存器，使其工作在USB2．0方式下，由固件程序應答USB的傳輸，而不是USB內核。芯片工作在Slave FIF0接口模式下。

　　框架函數分為3大類：任務分配器(以TD為字首)、標準設備請求分析(以DR為字首)和USB中斷處理(以ISR為字首)。