2 复杂可编程逻辑器件XC95216的性能特点
XC95216是Xilinx公司的一种复杂可编程逻辑器件，具有丰富的可编程I／O引脚、在系统可编程、使用方便灵活的特点。不但可实现常规的逻辑器件功能，还可实现复杂的时序逻辑功能。其主要功能特点如下：多达166个用户I／0引脚，所有引脚的脚对脚逻辑延迟为10ns，fCNI可达111MHz，216个宏单元，具有4800个可用门。
3 实时图像采集系统组成及其工作原理
本文设计的实时图像采集系统是一个基于DSP的活动目标跟踪系统的图像采集部分。DSP对图像采集部分提供的数字图像信号进行相关的计算处理，识别目标，然后控制相关设备，达到跟踪目标的目的。系统要求实时性强、体积小。
设计中采用视频解码芯片SAA7114H将CCD摄像头获得的模拟视频信号转换为数字信号。在此实时图像处理系统中，恒速的视频解码芯片SAA7114H与变速的DS
P图像处理之间需要加入缓冲电路。缓冲电路一般有3种结构：双口RAM结构、FIF0结构、乒乓缓存结构。
前两种缓冲结构的存储容量相对较小，不是特别适合高速图像处理系统。乒乓缓存结构的特点决定了可以用相对较便宜的高速大容量SRAM、外围逻辑器件构成比双口RAM以及高速FIFO更适合视频处理系统所需要的缓冲存储器。采用CPLD控制两块SRAM以乒乓方式工作，实现数据流在系统中的高速传输。
3.1 视频采集的工作流程
视频采集的硬件框图如图2所示。系统复位后，单片机(MCU)通过I2C总线对SAA7114H初始化。单片机采用Philips公司的P89C61X2BN，具有在系统编程功能，允许更改SAA7114H初始化程序，并可烧写到单片机FLASH中，相当方便。初始化成功后，SAA7114H开始工作，将输入的模拟视频信号转换成720×576的YUV422数字信号，然后输入CPLD。
CPLD一方面进行格式转换，输出YUV4:1:1、CIF。格式的数字信号，另一方面还作为地址发生器，与CIF、格式数据一起输入到SRAM。CPLD还产生SRAM的读写控制信号，使用两片SRAM，以乒乓方式工作，每片保存一场图像。图2中指向DA[7:0]的实线箭头与指向DB[7:O]的虚线箭头表示CPLD的D[7：0]端口的数据轮流输送给DA与DB端口。在保存好一场图像后，CPLD以中断方式通知DSP作相应处理。
3.2 乒乓缓存控制原理
“乒乓操作”是一个常常应用于数据流控制的处理技巧。典型的乒乓操作方法如图3所示。乒乓操作的处理流程如下：输入数据流通过“输入数据选择单元”(在本采集系统中，CPLD内部逻辑结构完成此数据选择功能)，等时地将数据流分配到数据缓冲区SRAM A和SRAM B中。在第一场的时间，将输入的数据流缓存到SRAM A。
在第二场的时间，通过“输入数据选择单元”的切换，将输入的数据流缓存到SRAM B，与此同时，将SRAM A的数据(第一场图像数据)，通过“输出数据选择单元”的选择，送到“数据流运算处理模块”(DSP)运算处理。
在第三个缓冲周期，通过“输入数据选择单元”的再次切换，将输入的数据流缓存到SRAM A，与此同时，将SRAM B的数据(第二场图像数据)通过“输出数据选择单元”的切换，送到“数据流运算处理模块”运算处理。如此循环，周而复始。
乒乓操作的最大特点是通过“输入数据选择单元”和“输出数据选择单元”，按节拍、相互配合地切换，将经过缓冲的数据流不停顿地送到“数据流运算处理模块”，进行运算及处理。把乒乓操作模块当作一个整体，此模块两端的输入数据流与输出数据流均是连续不断的，没有任何停顿，因此非常适合进行流水线式处理，完成数据的无缝缓冲与处理。