基于SDRAM的图像存储显示系统——学习记录

基于SDRAM的图像存储显示系统
FPGA听起来是比较枯燥的学科，但是真正了解它，运用它，你会发现它将非常有趣。恭喜我们两名同学在快乐中制作出了新的作品，在老师的帮助下，两位同学合力完成了基于SDRAM的图像存储显示系统，跟大家分享一下学习过程吧！
首先是设计思路，我们的想法是基于FPGA的彩色图像实时采集显示工程，通上电后，FPGA设置摄像头的工作方式，通过摄像头实时采集外界的图像信息，图像信息经过FPGA储存到SDRAM，同时在FPGA中产生显示器的同步信号，从SDRAM中读取图像数据，通过VGA显示控制模块传输后发送到显示器上。
设计听起来是比较简单的，但是在我们的设计过程中，并没有直接使用别人的IP核，我们根据数据手册设计出来了SDRAM模块接口代码，这也是本项目最大的难点与亮点。大家都知道，程序是模块的灵魂，一个优秀代码的完成也不是一蹴而就的，它需要花费相当多的时间和精力去调试错误，修补漏洞。在SDRAM接口设计过程中，从架构的搭建，到每一个逻辑代码的编写，都是我们独立完成的。当然不论是设计还是调试，这过程中都会遇到很多的难题，在一次次的困难面前，我们都没有选择放弃，互相商量寻找解决方案，一个路不通就回过头来选择另外一条，找到合适的解决方案。就是这样的坚持，我们才设计出了属于自己的SDRAM接口，并运用到此项目中去。
项目计划得到潘老师的认可后，我们投入到了准备中来。先说硬件的准备，我们准备了明德扬MP801 V2.0开发板一块，带有VGA接口的显示器一台，VGA接口连接线，OV7670摄像头一个。软件上使用了Quartus II 13.0编译软件，并且设计了规整的结构图，如下图所示。

准备好这一切后，我们就开始设计代码了，经过在明德扬的学习，我们的代码写的非常的规整，以下是TOP层次源码。
在这里插入图片描述








综合编译完成后，我们将生成的比特流文件下载到至明德扬MP801开发板中，并用VGA线将开发板与显示器相连接。至此，我们的作品算是初步的完成了。当然连接好后在调试的过程中也是遇到了一定的问题，比如摄像头采集后显示的图像亮度过低，通过调节摄像头的配置寄存器，画面变得明亮起来。经过多次调试，我们的作品终于完美出炉啦，为大家展示一下。
一、硬件展示
连接好的FPGA板

摄像头采集图片信息，画面实时的显示在显示器上


二、参数分享
1、OV7670摄像头：分辨率640480，帧率30帧/秒，输出图像为RGB565格式；
2、VGA：分辨率640480，帧率60帧/秒，输出图像为RGB565格式。
以上就是我们的作品，设计看起来很简单，但是由于自己设计的SDRAM模块接口，整个制作还是耗费了我们相当多的时间和精力，并且在程序的设计中我们还是非常的用心和细心的，感谢潘老师悉心指导，教会我们严谨的逻辑思路，教会我们写简洁的代码，教会我们独立完成项目。
想要成为一位合格的FPGA工程师，就要适当的放弃“拿来主义”，像我们的一样，试着去尝试去制作属于自己的模块，只有在实践中不断的试错，才可以得到提升与进步，感兴趣的同学也可以试着自己做一下，相信大家经过勤加学习、多加练习、刻苦钻研、不懈努力，一定可以成为优秀的FPGA工程师。

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