3．1 图像采集与压缩
    图像采集采用硬件方式实现，基于130万像素的CMOS摄像头，采集系统结构框图如图4所示。采用I2C总线对摄像头进行配置，SDRAM作为图像缓存器。由于CMOS摄像头输出数据格式为Bayer pattern，故需要把其转换为RGB三颜色以便于图像的显示、存储与压缩。存于SDRAM中的图像通过一个读取端口与avalon总线连接。采集芯片以25MHz的主时钟工作，输出640 480像素大小的图像数据。双端口SDRAM控制器工作于100MHz的时钟频率。

    当完成图像的采集后，NIOSⅡ处理器通过avalon总线从SDRAM中读取图像像素值并加入bmp格式头文件以bmp图片方式存储于SD卡中。每隔一个像素点读取一个像素值，把bmp以及压缩后的jpg图片大小存为320 240。在把图像从RGB转换为bmp图片的过程中，采用了自定义指令的方式缩短了转换的时间。为了便于图像以彩信的方式传输到用户手机上，采甩JPEG标准对图像进行压缩，JPEG压缩采用软件方式实现。
3．2 音频采集播放
    音频部分使用了ALTEra自带的IP核完成对音频芯片的配置。首先从音频芯片FIFO中读取音频信息存入SDRAM中，加入wav头文件把采集到的音频信息以wav的格式存入SD卡中，这样做的好处是方便在PC机上对音频进行操作和移植。
3．3 彩信传输
    彩信传输通过串口RS232与PTW735奎接。PTW73支持语音及彩信功能的传输，并且内嵌TCP／IP协议，支持完整的AT指令集。彩信传输流程如图5所示。

3．4 触摸屏驱动及显示
    触摸屏采用友晶公司提供的TRDB-LTM款800 400像素点24位真彩色的液晶屏。触摸屏的主要功能是完成用户与系统的交互，包括各种按键的控制、图像的显示及实时时钟的显示。触摸屏的配置基于纯硬件的方式，对触摸屏的驱动采用Altera自带的IP核。由于触摸屏的扫描
方向为右上角至左下角，因此在显示图片或字符串的时候需要进行倒像。

4 系统验证
    设计采用SOPC Builder进行用户系统的定制，定制好各个模块后在QuartusⅡ9．0下进行了综合，利用NIOSⅡ9．0IDE设计工具在DE2-70开发平台上进行了系统的测试。系统经过调试后达到了预期的目的，各项功能及其子系统能够正常地工作。基于50MHz的系统频率，综合结果该设计消耗了9915个逻辑资源。对系统功能模块或各个子模块分别进行了验证，结果如下：电子时钟模块采用硬件方式实现，其Modelsim SE 6．2b仿真结果如图6所示，完整地实现了包括年、月、日、时、分、秒的电子时钟功能。

    图像采集及压缩部分的验证结果如图7所示。其中图7(a)为系统采集并转换生成的bmp格式图片，图7(b)为系统压缩后生成的相应jpg格式图片。

5 总结
    设计基于DE2-70平台，利用Quartus II 9．0、NIOS II9．0 IDE、Modelsim SE 6．2b等设计工具，采用软硬件协同设计、自定义指令加速等设计技术，实现了声音图像采集播放等功能，并且支持用户的管理功能。设计针对家庭用户不仅实现了用户留言功能，并且具有近乎实时的留言提醒和电子钥匙等功能，具有实用价值。

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