本系统主要由FPGA主控模块、图像采集模块、图像存储模块以及图像显示模块等模块组成。其中图像采集模块选择OV7670摄像头模块，完成对视频图像的采集和解码功能，并以RGB565标准输出RGB 5:6:5信号；图像处理模块选用的FPGA是Altera 公司生产的Cyclone IV EP4CE10F17C8芯片，完成对整个系统的控制，将采集到的视频图像数据处理、存储以及发送到LCD显示屏上。图像存储模块使用256M存储空间的SDRAM进行视频图像数据存储。图像显示模块采用TFT4.3寸LCD液晶显示器显示视频图像。编程语言采用VHDL语言。
由于LCD片内RAM太小，显示不了这么大的分辨率图像，因此，需要将图像数据缓存到SDRAM当中。根据OV7670摄像头VGA格式，即两个字节共16位表示一位像素点。因此，以16位进行缓存到SDRAM当中。本FPGA使用的时钟为50MHZ，芯片EP4CE10F17C8 片内自带4个PLL（锁相环），可以用于分频和倍频。因此，可以通过软件进行设计。分频为25MHZ用于液晶工作时钟，24MHZ用于摄像头工作时钟。倍频为100MHZ用于SDRAM工作时钟。
第一部分摄像头工作原理
OV7670摄像头寄存器配置采用的通信方式为SCCB通信（兼容I2C通信），I2C通信方式和SCCB通信方式非常类似。IIC总线是philips公司推出的新一代串行通信标准总线。它仅靠两根线实现全双工通信：SDA（数据线），SCL（时钟线）。I2C通信方式如下：
写时序：
读时序：
I2C时序读写分析：
1、start表示启动总线：在时钟SCL为高电平期间，数据线SDA由高电平拉低，启动I2C总线。
2、device_id：I2C总线是个多主控总线，主机和任何一个从设备之间都可以形成主线，最后一位表示读写操作码，0-写，1-读；(OV7670设备地址为0x42，即0x42为写，0x43为读)。
3、ack：写操作码发送完主机释放总线，从机返回一个应答信号给主机表示写入数据完成。
4、waddr：表示寄存器地址；raddr：表示写对应的寄存器数据
5、wdata：表示写寄存器数据；rdata：表示读对应的寄存器数据。
6、stop：在时钟SCL为高电平期间，数据线SDA由低电平拉高，关闭I2C总线。
7、由于I2C总线支持连续写，故写完地址之后不需要再发送起始信号，读就需要重新发起始信号。
OV7670摄像头的工作原理：
1、首先判断摄像头是否正常工作
通过读取寄存器PID（厂商高位识别号）、VER（厂商低位识别号）、MIDH（厂商识别字节高位）、MIDL（厂商识别字节低位）的默认值来进行判断摄像头是否能够正常工作。
PID地址为：0x0A,默认值为：0x76
VER地址为：0x0B,默认值为：0x73
MIDH地址为：0x0C,默认值为：0x7F
MIDL地址为：0x0D,默认值为：0xA2
2、当摄像头正常工作后，进行摄像头寄存器配置
主要是配置成以下模式：
VGA分辨率（640*480），RGB565模式，水平成像，关闭PLL分频，直接使用外部时，PCLK正常模式，不分屏XCLK=PCLK，不设置彩条等等。
寄存器名称 地址 数据 MIDH(只读) 0x0C 0x7F(判断是否相等) MIDL(只读) 0x0D 0XA2(判断是否相等) TSLB（写） 0x3A 0x04 COM15 0x40 0xd0 COM7 0x12 0x04 ……………………