随着计算机、大规模集成电路以及视频处理技术的飞速发展,数字图像采集得到广泛应用,例如视频监控系统、网络视频等视频图像采集系统。视频图像采集技术日益盛行,用于图像采集系统的集成芯片种类繁多,基于可编程门阵列FPGA和PCI总线接口的采集系统,功能强大、性能灵活成为市场的主流产品。在查阅国内外大量期刊文献的基础上,综合分析比较各种技术方案后,采用基于FPGA和PCI的图像采集开发平台,以Altera公司CycloneⅡ系列FPGA为逻辑控制中心,利用SAA7111A采集标准PAL制黑白视频信号,经过异步FIFO缓存后存入SDRAM,由PCI接口芯片PCI9054传送给PC。采用TOP-DOWN设计方法完成了整个FPGA的逻辑设计,包括性能要求、功能规范、系统环境、接口定义以及功能描述。经过充分考虑简化设计、降低系统资源消耗,未采用IP核,根据系统性能要求,采用硬件描述语言Verilog HDL设计了虚拟12C总线配置SAA7111A模块、数据采集模块、不同读写位宽的异步FIFO模块、SDRAM控制器模块以及PCI接口控制模块。在对主要模块进行详细的设计与实现后,整合各个模块,形成系统的顶层模块。完成系统整体设计后,通过在Modelsim中编写Testbench测试程序,对各模块功能仿真验证,分析各模块的逻辑功能合理性和主要模块的时序正确性。整个系统有效解决了数据跨时钟域传输的亚稳态问题,且两片SDRAM乒乓操作保证了数据流的不间断传输。编写应用程序并验证系统功能,测试DMA突发传输时间,系统实现25帧／秒实时采集PAL制视频,系统占用资源率低,增强后端图像处理的能力。