FIFO芯片和单片机实现的图像采集系统

I/O口控制写复位/WRST,使其为低电平，使能复位，数据写入地址指针将回到0地址位。

　　AL422B读操作时序图如图7所示。RCK为AL422B的读出时钟，周期最大为1000 ns,最小为20 ns,当/RE和/OE有效时，在其上升沿数据有效，随着该时钟输入，其内部的读指针自动增加。当单片机的主频为25 MHz时，还不能直接给OV7670的系统时钟XCLK提供时钟，我们采用外部晶振提供27 MHz的同频信号给OV7670。

　　图像采集电路原理图如图8所示。OV7670的像素时钟PCLK直接和AL422B的数据读入时钟WCK相连，具体操作时，由单片机的I/O口控制AL 422B的读使能/RE和输出数据使能/OE,使它们为低电平;使能数据读出功能，数据端DO7~0在RCK上升沿时将数据输出给单片机。读完一副图像后，由单片机的I/O口控制写复位/RRST,使其为低电平，使能复位，数据读出地址指针将回到0地址位。

　　 3.2 程序设计

　　程序设计流程如图9所示。当单片机检测到场信号更新后，开始监测行信号到达，之后使能/WE,开始顺序读取图像。读完一帧图像后关闭/WE,单片机使能/RE,开始读取首行图像中的640个像素。本文采取边读边处理的方式，较好地解决了一帧图像多达3 MB的问题。点光源标杆发出的红外光线在图像上呈现出若干个光晕区域，找到光晕中心就可以找到点光源的图像坐标，为此在读取的同时将各像素点与阈值进行比较，小于阈值的为疑似点光源并记录对应坐标;当读取完一行像素时，得到的将是一组疑似点光源坐标的像素位置，将其进行统计求平均，得出点光源在该行的坐标，最多12个字节(正面标杆6个，某侧标杆6个)，远远小于整行640个字节。

　　当读取完一帧像素时，得到最多12×480个字节，单片机64 KB的容量完全可以存储，最后将行求平均，得出最终的点光源坐标。经验证，所需总时间在2.15帧图像内完成。

　　结语

　　文中讨论了基于FIFO芯片和单片机实现的点光源图像采集系统，描述了单目点光源测距原理、图像采集系统硬件和软件设计方法，着重介绍了FIFO芯片在图像采集中的桥梁作用。通过系统样机检验，能够满足要求，达到了预期效果。