硬件学习方向:图像捕获——FPGA线
1 图像捕获FPGA线
1.1 经典案例
使用摄像头捕获环境图像,在LCD屏或MCU屏上输出动态图象。
1.2 入门(Amor)
目标:使用OV5640摄像头捕获环境图像,在特定的LCD屏或MCU屏上输出。使用现成的FPGA开发板。
点评:在现有的硬件上,主要通过现成代码拼接,上电调试,满足要求。
需要的技术:
(FPGA)verilog语言组合逻辑电路,时序逻辑电路,状态机
(FPGA)FPGA驱动特定的摄像头,使用指定的寄存器配置
(FPGA)FPGA驱动特定的屏幕,分辨率提前指定
(FPGA)FPGA驱动SDRAM,使用IP核或现成的代码
(FPGA)PLL IP核使用
(图像)RGB565图像格式
(图像)DVP帧时序
(协议)I2C/SCCB/SMBUS通信协议
(电路)摄像头、屏幕、FPGA电路原理图
需要的重要能力:
(FPGA)verilog代码简单阅读、编写能力
(FPGA)IP核使用
(电路)原理图阅读,功能理解,管脚识别
主要流程:
阅读原理图→创建FPGA工程→加入各驱动模块→编译通过→下载调试
1.3 熟练(Midnight Wispy)
目标:使用OV5640、OV7725等不同的摄像头捕获环境图像,在640*480、320*240等不同分辨率的LCD屏或MCU屏上输出,且可以自动识别摄像头的型号以及屏幕分辨率。使用现成的FPGA开发板。
点评:在现有的硬件上,通过自己编写代码,上电调试,满足要求。
需要的技术:
(FPGA)verilog语言组合逻辑电路,时序逻辑电路,状态机
(FPGA)FPGA驱动摄像头,灵活进行寄存器配置或自主识别
(FPGA)FPGA驱动屏幕,分辨率灵活设定或自主识别
(FPGA)FPGA驱动SDRAM,封装成一个FIFO或RAM
(FPGA)FIFO或RAM控制器
(FPGA)PLL IP核使用
(FPGA)verilog语言同步复位电路设计
(FPGA)verilog语言同步时钟电路设计
(FPGA)verilog语言位拼接
(FPGA)静态时序分析
(图像)RGB565、RGB888图像格式
(图像)DVP帧时序
(协议)I2C/SCCB/SMBUS通信协议
(电路)摄像头、屏幕、FPGA电路原理图
需要的重要能力:
(FPGA)verilog代码简单阅读能力,复杂编写能力
(FPGA)IP核使用
(FPGA)复杂状态机设计的能力
(FPGA)异步复位、异步时钟处理
(FPGA)根据静态时序分析的结果对系统时序进行改进
(图像)DVP帧标准阅读与理解
(协议)通信协议阅读与理解
(器件)Datasheet阅读能力
(电路)原理图阅读,功能理解,管脚识别
主要流程:
熟悉不同摄像头、屏幕的配置与区别→阅读原理图→创建FPGA工程→加入各驱动模块→编译通过→静态时序分析→编译通过→下载调试
1.4 精通(Aurora)
目标:使用OV5640、OV7725等不同的摄像头捕获环境图像,在640*480、320*240等不同分辨率的LCD屏或MCU屏上输出,且可以自动识别摄像头的型号以及屏幕分辨率。使用自己设计的FPGA电路板。
点评:自己设计硬件电路,并编写代码,上电调试代码功能与电路板电路,满足要求。
需要的技术:
(FPGA)verilog语言组合逻辑电路,时序逻辑电路,状态机
(FPGA)FPGA驱动摄像头,灵活进行寄存器配置或自主识别
(FPGA)FPGA驱动屏幕,分辨率灵活设定或自主识别
(FPGA)FPGA驱动SDRAM,封装成一个FIFO或RAM
(FPGA)FIFO或RAM控制器
(FPGA)PLL IP核使用
(FPGA)verilog语言同步复位电路设计
(FPGA)verilog语言同步时钟电路设计
(FPGA)verilog语言位拼接
(FPGA)静态时序分析
(图像)RGB565、RGB888图像格式
(图像)DVP帧时序
(协议)I2C/SCCB/SMBUS通信协议
(器件)器件选型
(器件)Datasheet阅读能力
(电路)摄像头、屏幕、FPGA电路原理图设计
(电路)原理图设计
(电路)PCB设计
(电源)多电源轨道设计
需要的重要能力:
(FPGA)verilog代码复杂阅读、编写能力
(FPGA)IP核使用
(FPGA)复杂状态机设计的能力
(FPGA)异步时钟处理
(FPGA)根据静态时序分析的结果对系统时序进行改进
(图像)DVP帧标准阅读与理解
(协议)通信协议阅读与理解
(器件)器件选型能力
(器件)Datasheet阅读能力
(电路)原理图的设计
(电路)PCB等长、阻抗设计
(电路)PCB电路调试能力
(电路)多电源轨道设计
主要流程:
熟悉不同摄像头、屏幕的配置与区别→设计原理图→设计PCB→PCB电源测试→创建FPGA工程→加入各驱动模块→编译通过→静态时序分析→编译通过→下载综合调试