基于Zynq-7000平台的智能相机通信程序设计与实现
发布时间：2021-10-25 06:48
智能相机集图像采集、信息处理、数据通信功能于一体,广泛应用在现代工业自动化生产领域。随着网络技术的高速发展,越来越多的智能设备投入使用,对智能相机通信功能的要求也越来越高,万物互联场景下智能相机与其他设备之间的信息交互显得尤为重要。论文基于Zynq-7000平台的串行口和以太网通信模块,设计实现了智能相机通信程序,使得智能相机具备与串行设备通信的能力以及以太网高速数据传输的功能,论文的主要工作包括:（1）实现了基于Modbus协议的串行通信功能。分析Modbus协议主节点和子节点具体传输过程,实现了智能相机作为主节点的串行通信程序,配置作为子节点的PLC设备,测试并验证了串行通信功能。（2）针对智能相机对数据传输的任务需求,设计了基于TCP协议的应用层私有通信协议,实现XML配置文件可靠传输功能和远程通信功能,实现对智能相机任务作业的配置;设计了基于UDP协议的应用层私有图像传输协议,保证高清图像的稳定可靠传输。为了能够自动识别并发现本网段的智能相机,在PC软件终端和智能相机上设计实现了设备发现功能。（3）针对智能相机应用场景设计通信程序测试方案,对通信程序各个模块进行完整的功能测试与...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ZC702开发板ZC702开发板基本参数为[25]
Halo HFJ11-1G01ERL。(5) USB 转串口，芯片为 Silicon Labs CP2103GM，Molex 54819-0589。智能相机采用软硬件协同设计方式进行开发，硬件设计和软件开发同步进行，硬件设计开发没有完成之前，在 ZC702 开发板上同时进行软件功能开发。智能相机采用 FPGA 实现的 I核对图像数据做硬件处理，然后根据软件需求，采用 Crotex-A9 处理器对图像做软件处理，实现图像处理的硬件加速和软件控制，通信功能作为智能相机系统的重要组成部分，通信数据的发送、接收、分析、处理等功能由 Crotex-A9 处理器完成。2.1.2 软件开发环境Zynq-7000 平台配套的软件开发环境 Xilinx Software Development Kit(XSDK)可实现真正的同质及异构多处理器设计、调试和性能分析[26]，XSDK 可以实现完整的软件设计和程序调试，图 2.3 是 XSDK 软件界面。
图 3.10 实际运行状态用户通过 SecureCRT 登陆智能相机后，执行 Modbus 测试程序，并检查 PLC 对请求的结果，图 3.11 是一组测试程序的执行结果，下面以读线圈为例分析请求和响应数据的含义
【参考文献】：
期刊论文
[1]单例设计模式的研究与实现[J]. 葛萌,欧阳宏基,陈伟. 微型电脑应用. 2017(09)
[2]基于MODBUS协议的车载空气质量检测系统设计[J]. 孙彦赞,彭肖峰,王涛,吴雅婷,严伟. 电子测量技术. 2017(08)
[3]基于Modbus/TCP通讯的故障诊断[J]. 杨国韬,张明哲,王振佳. 工业控制计算机. 2017(04)
[4]基于以太网和现场总线的工业控制网络实训系统设计[J]. 张学辉. 自动化仪表. 2017(03)
[5]基于Modbus协议和PLC控制的DCS自动供水监控系统[J]. 陈延国,王营博,郭玉香. 自动化与仪器仪表. 2017(02)
[6]基于康耐视读码器的DVD高速识别系统[J]. 智慧工厂. 2017(02)
[7]引领视觉前沿 加码中国智造——康耐视In-Sight 2000产品发布会[J]. 高扬. 制造技术与机床. 2016(06)
[8]ARM微控制器快速实现ModBus协议中的CRC校验[J]. 冯毓春,张如芹. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(05)
[9]基于Modbus通信协议的PLC与CAN总线通讯[J]. 孙进,曹肖伟,丁静,刘俊. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2016(01)
[10]单例模式导向的源代码自动重构研究[J]. 刘伟,胡志刚,刘宏韬. 小型微型计算机系统. 2014(12)
硕士论文
[1]基于ZYNQ SoC的嵌入式智能相机设计[D]. 姚爱文.哈尔滨工业大学 2017
[2]MD5算法的分析与研究[D]. 李森.杭州电子科技大学 2017
[3]基于OpenCV的智能相机设计与实践[D]. 夏高裕.杭州电子科技大学 2016
[4]基于智能相机和工业机器人的自动分拣技术研究[D]. 靳璞磊.南京航空航天大学 2016
[5]高速智能图像采集系统的设计[D]. 杨林森.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于GigE Vision相机的嵌入式图像采集系统的设计[D]. 彭佩红.东南大学 2015
[7]基于Zynq-7000的嵌入式数字图像处理系统设计与实现[D]. 焦再强.太原理工大学 2015
[8]基于ONVIF标准的一体化智能网络相机的设计与应用[D]. 莫飞.华中科技大学 2015
[9]基于FPGA和千兆以太网（GigE）的图像处理系统设计[D]. 李航.南京理工大学 2014
[10]嵌入式高清工业相机研究与实现[D]. 蔡金.浙江大学 2013
本文编号：3456865
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ZC702开发板ZC702开发板基本参数为[25]
Halo HFJ11-1G01ERL。(5) USB 转串口，芯片为 Silicon Labs CP2103GM，Molex 54819-0589。智能相机采用软硬件协同设计方式进行开发，硬件设计和软件开发同步进行，硬件设计开发没有完成之前，在 ZC702 开发板上同时进行软件功能开发。智能相机采用 FPGA 实现的 I核对图像数据做硬件处理，然后根据软件需求，采用 Crotex-A9 处理器对图像做软件处理，实现图像处理的硬件加速和软件控制，通信功能作为智能相机系统的重要组成部分，通信数据的发送、接收、分析、处理等功能由 Crotex-A9 处理器完成。2.1.2 软件开发环境Zynq-7000 平台配套的软件开发环境 Xilinx Software Development Kit(XSDK)可实现真正的同质及异构多处理器设计、调试和性能分析[26]，XSDK 可以实现完整的软件设计和程序调试，图 2.3 是 XSDK 软件界面。
图 3.10 实际运行状态用户通过 SecureCRT 登陆智能相机后，执行 Modbus 测试程序，并检查 PLC 对请求的结果，图 3.11 是一组测试程序的执行结果，下面以读线圈为例分析请求和响应数据的含义
【参考文献】：
期刊论文
[1]单例设计模式的研究与实现[J]. 葛萌,欧阳宏基,陈伟. 微型电脑应用. 2017(09)
[2]基于MODBUS协议的车载空气质量检测系统设计[J]. 孙彦赞,彭肖峰,王涛,吴雅婷,严伟. 电子测量技术. 2017(08)
[3]基于Modbus/TCP通讯的故障诊断[J]. 杨国韬,张明哲,王振佳. 工业控制计算机. 2017(04)
[4]基于以太网和现场总线的工业控制网络实训系统设计[J]. 张学辉. 自动化仪表. 2017(03)
[5]基于Modbus协议和PLC控制的DCS自动供水监控系统[J]. 陈延国,王营博,郭玉香. 自动化与仪器仪表. 2017(02)
[6]基于康耐视读码器的DVD高速识别系统[J]. 智慧工厂. 2017(02)
[7]引领视觉前沿 加码中国智造——康耐视In-Sight 2000产品发布会[J]. 高扬. 制造技术与机床. 2016(06)
[8]ARM微控制器快速实现ModBus协议中的CRC校验[J]. 冯毓春,张如芹. 单片机与嵌入式系统应用. 2016(05)
[9]基于Modbus通信协议的PLC与CAN总线通讯[J]. 孙进,曹肖伟,丁静,刘俊. 徐州工程学院学报(自然科学版). 2016(01)
[10]单例模式导向的源代码自动重构研究[J]. 刘伟,胡志刚,刘宏韬. 小型微型计算机系统. 2014(12)
硕士论文
[1]基于ZYNQ SoC的嵌入式智能相机设计[D]. 姚爱文.哈尔滨工业大学 2017
[2]MD5算法的分析与研究[D]. 李森.杭州电子科技大学 2017
[3]基于OpenCV的智能相机设计与实践[D]. 夏高裕.杭州电子科技大学 2016
[4]基于智能相机和工业机器人的自动分拣技术研究[D]. 靳璞磊.南京航空航天大学 2016
[5]高速智能图像采集系统的设计[D]. 杨林森.哈尔滨工业大学 2016
[6]基于GigE Vision相机的嵌入式图像采集系统的设计[D]. 彭佩红.东南大学 2015
[7]基于Zynq-7000的嵌入式数字图像处理系统设计与实现[D]. 焦再强.太原理工大学 2015
[8]基于ONVIF标准的一体化智能网络相机的设计与应用[D]. 莫飞.华中科技大学 2015
[9]基于FPGA和千兆以太网（GigE）的图像处理系统设计[D]. 李航.南京理工大学 2014
[10]嵌入式高清工业相机研究与实现[D]. 蔡金.浙江大学 2013
本文编号：3456865
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