视频采集系统中I2C总线控制器的FPGA设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

本次设计源于课题工矿监控系统的实时视频数据采集与显示，它是以高性能的FPGA为核心部件，与视频解码芯片、SDRAM 等外围器件构成整个视频监视系统，集采集、存储、显示功能于一体,实现对矿场的有效监控。。

FPGA以其高性能、高可靠性以及现场修改、现场验证、现场实现的数字系统单片化的应用优势而日益成为视频信号处理领域的热门技术。特别是其高速并行处理能力, 使其在处理速度、成本、可靠性、开发周期和扩展能力等方面具有明显的优势。

2. 国内外研究现状分析

目前，FPGA的容量已经跨过了百万门级，生产厂家已由最初的一家增加到十多家，产品日益丰富，性能不断提高，成为最受欢迎的器件之一。

随着深亚微米工艺技术的发展，FPGA单片规模大大提高，系统运行速度不断提高，相对功耗不断下降，价格也大幅调低，使得FPGA器件从一个功能辅助型的现场集成器件，发展成系统级现场集成器件，应用面和使用量大大扩展，从而使工艺集成技术和现场集成技术成为现代集成电路技术并驾齐驱的两翼。

3. 研究的基本内容与计划

内容：了解视频监控技技术中视频数据的产生以及接收特性和fpga技术的基本概念，论述fpga在视频监控系统设计中的优势。熟悉一种eda软件的使用方法、 i²c总线的工作原理、时序, 用硬件描述语言vhdl编程，并通过quartusⅡ或max plusⅡ软件对功能模块进行仿真。

计划：1 撰写开题报告，撰写文件综述 （ 1-3 周 ）

2 根据i2c总线的特点和协议进行系统结构设计（ 4-8 周 ）

4. 研究创新点

I2C总线接口数据采集正确、稳定，并且在实现过程中，占用资源少，仅为总资源的40 ％。

核心器件与图像数据采集芯片配合使用，节省核心处理芯片的通用I／O接口，使系统整体电路十分简洁、可靠性高、集成度高、接口方便等优点。