(原創) 如何將CMOS所擷取的影像傳到PC端? (SOC) (DE2) (TRDB-DC2)

Abstract

DE2提供了Control Panel與Image Converter，可以將CMOS所擷取的影像傳到PC端，

Introduction

版權聲明：文中所有範例皆出自DE2光碟，版權歸友晶科技所有。

使用環境：Quartus II 7.2 SP1 + DE2(Cyclone II EP2C35F627C6) + TRDB_DC2



在友晶提供的DE2_CCD.7z與DE2_CCD_detect.7z範例中，我們可以透過130萬像素的CMOS，將影像擷取到SDRAM中，若我們想將所擷取的影像傳到PC端作後續的處理， 可以透過DE2 Control Panel將SDRAM上的資料下載到PC，並使用Teasic Image Converter轉成bmp格式，所有的步驟在光碟中的TRDB_DC2 User Guide有詳細的說明。

這個方法套用在DE2_CCD.7z範例非常完美，可以擷取正確的影像，但若用相同的方式在DE2_CCD_detect.7z範例，將獲得如以下有問題的bmp影像。

Sdram_Control_4Port u6 (

2 // HOST Side

3 .REF_CLK(CLOCK_50),

4 .RESET_N(1'b1),

5 // FIFO Write Side 1

6 .WR1(mCCD_DVAL_d),

8 .WR1_ADDR(0),

9 .WR1_MAX_ADDR(640*512*2),

10 .WR1_LENGTH(9'h100),

11 .WR1_LOAD(!DLY_RST_0),

12 .WR1_CLK(CCD_PIXCLK),

13 // FIFO Read Side 1

14 .RD1_DATA(Read_DATA1),

15 .RD1(Read),

16 .RD1_ADDR(640*16),

17 .RD1_MAX_ADDR(640*496),

18 .RD1_LENGTH(9'h100),

19 .RD1_LOAD(!DLY_RST_0),

20 .RD1_CLK(VGA_CTRL_CLK),

21 // FIFO Read Side 2

22 .RD2_DATA(Read_DATA2),

23 .RD2(Read),

24 .RD2_ADDR(640*512+640*16),

25 .RD2_MAX_ADDR(640*512+640*496),

26 .RD2_LENGTH(9'h100),

27 .RD2_LOAD(!DLY_RST_0),

28 .RD2_CLK(VGA_CTRL_CLK),

29 // SDRAM Side

30 .SA(DRAM_ADDR),

31 .CS_N(DRAM_CS_N),

33 .CKE(DRAM_CKE),

34 .RAS_N(DRAM_RAS_N),

35 .CAS_N(DRAM_CAS_N),

36 .WE_N(DRAM_WE_N),

37 .DQ(DRAM_DQ),

38 .SDR_CLK(DRAM_CLK)

40);

顯示了DE2_CCD_detect.7z使用SDRAM的方式為

.WR1_DATA({mCCD_R[9:5], mCCD_G[9:5], mCCD_B[9:5]}),

若用圖表示則為



也就是說，DE2_CCD_detect.7z只用了一個bank來存1個pixel的RGB，可是每個bank只有16bit怎麼辦?只好犧牲一些畫質，只存R[9:5]、G[9:5]、B[9:5]，所以若要從SDRAM抓下所擷取的影像，若用抓DE2_CCD.7z資料的方式，就會產生不正確的影像。

那要如何用DE2 Control Panel和Terasic Image Converter抓取DE2_CCD_detect.7z的影像呢?

Step1 :

從SDRAM抓取資料

一樣從SDRAM的記憶體位址0x2800開始抓，抓長度0x96000，存成檔名catpure2_gb.dat。



Step 2：

由capture2_gb.dat複製成capture2_gr.dat

在TRDB_DC2 User Guide中要我們記憶體位址0x102800開始抓0x96000長度的資料存到capture2_gr.dat，但因為DE2_CCD_detect.7z只用了1個bank，所以我們不需這樣抓，只需將Step 1所抓的檔案複製成capture2_gr.dat即可。

Step 3：

使用Terasic Image Converter轉成bmp

利用Image Converter將capture2_gb.dat和capture2_gr.dat合併成capture2.bmp檔。



眼尖的你一定發現，為什麼圖左右顛倒? 這是DE2_CCD_detect.7z範例的bug，請參閱(原創) 如何解決DE2範例DE2_CCD_detect左右相反的問題? (IC Design) (DE2) (Quartus II)

完整程式碼下載

友晶科技範例 DE2_CCD.7z

友晶科技範例 DE2_CCD_detect.7z

DE2 Control Panel

Teasic Image Converter

Conclusion

友晶原廠的TRDB_DC2 User Guide，只能針對DE2_CCD.7z，無法針對DE2_CCD_detect.7z，透過本文的方式，讓我們可以利用 DE2 Control Panel與Teasic Image Converter將DE2_CCD_detect.7z所擷取的影像傳到PC端，也讓我們更清楚兩個範例使用SDRAM方式的不同。

Remark

或許你會問，我怎麼知道要從SDRAM記憶體位址的0x2800抓長度0x96000呢?在DE2_CCD.7z的DE2_CCD.v的480行

.RD1_ADDR(640*16),

.RD1_MAX_ADDR(640*496),

告訴我們從位址640*16開始讀取，最多讀到640*496。

640 * 16 = 10240 = 0x2800

640 * (496-16) * 2 = 614400 = 0x96000

為什麼要*2呢?因為一個bank是16 bit，也就是2 byte，記憶體位址是用byte計算。

See Also

(原創) 如何解決DE2範例DE2_CCD_detect左右相反的問題? (IC Design) (DE2) (Quartus II)

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