方案概述

图像记录系统设计框图
      核心控制板是以FPGA为核心的控制电路板,其主要功能逻辑框图如图1所示。

  • 方案说明
  • 设计特点
  • 1.系统设计
          系统的核心是一片FPGA,输入图像通过2个光纤模块将图像直接连接到FPGA上,FPGA采集到输入图像后直接存入DDR3缓存,FPGA上直接连接了4块SATA硬盘,DDR3内存中的图像数据可以通过FPGA内部的SATA控制器直接写入SATA硬盘中,4块硬盘可以同时读写,每块硬盘的读写速率在520MB/s左右,本系统的最大读写速率在2080MB/s左右。
          FPGA上还连接有一路10M/100M/1000M以太网接口,可以通过这个网口和外部交换控制与图像数据,另外,还连接有一路DVI图像输出显示接口,用于输入图像实时监视或图像回放显示。
          本系统内还有一片MCU单片机,用于面板人机控制接口处理和FPGA系统操作控制,利用这片单片机,可以直接处理面板按键与信息状态显示,便于直接操作图像记录仪。
          为了实现图像回放与设备操作,需要一台电脑,此电脑通过一条1000M网口来回传图像数据,再利用一条串口线或100M网线来传送控制与操作命令。
    2.部件构成

    图像记录系统设计框图
          由图2可以看出,图像记录系统主要构成如下:
    (1)FPGA核心控制板
    (2)面板按键与LCD屏
    (3)SATA硬盘
    (4)电源,风扇和机箱

  • 功能特性
          ✭   FPGA是图像接口与数据存储的控制中心,FPGA在单片机MCU的控制下完成各种操作功能
          ✭   FPGA上连接有高速的DDR3内存芯片,用于缓存图像和SATA硬盘读写数据缓存
          ✭   支持4路SATA硬盘,其中2路mSATA接口的板内硬盘,还有2个标准SATA接口,用于外部硬盘连接
          ✭   2个2.5G-10G光模块接口,连接摄像头的图像输入
          ✭   一个串口,用于接收光模块图像参数
          ✭   一个1000M网口,用于向外部的电脑PC传输图像等数据
          ✭   一个DVI图像输出显示接口,用于连接外部显示器,监控图像
          ✭   一个可选的图像输出显示接口,可以给面板输送监控图像
          ✭   系统在MCU的控制下完成各种操作,包括FPGA、光模块、DVI接口等电路的初始化与控制操作
          ✭   MCU上连接有按键、LED指示灯、串口和网口等电路,用于实现人机交互,以及和上位机通信控制