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一種高速DSP的圖像處理應用平臺的設計

作者: 時間:2011-08-25 來源:網(wǎng)絡 收藏

1 引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/150299.htm

  完成某一特定任務的系統(tǒng),其硬件方案大體上有三種:使用通用計算機、使用ASIC和使用。使用通用計算機的方案優(yōu)點在于開發(fā)周期短,費用較低,而且產品易于維護和升級;缺點是運算速度受到限制,對于算法的運算量和復雜度很高的場合,難以達到實時性要求。該方案有二種場合:算法開發(fā)初中期階段及一些實時性要求不高的領域。使用ASIC的方案中,所有的運算都由硬件實現(xiàn),因此實時性會非常好,但硬件的是一大難點,而且系統(tǒng)一旦定型,不方便對其進行升級。使用可以說是二種方案的折衷,一方面在硬件實現(xiàn)上只需根據(jù)需求進行外圍接口電路的,另一
方面,隨著DSP技術的快速發(fā)展,高性能芯片的不斷推出,其運算能力也能滿足一般的要求。而且,系統(tǒng)功能由算法軟件來實現(xiàn),對系統(tǒng)的維護和升級也很方便。

  本文采用TI公司的多媒體DSP芯片TMS320DM642[4](簡稱DM642),實現(xiàn)了一種系統(tǒng)基本功能的,包含視頻輸入、視頻輸出以及串行通信等功能。

  2、系統(tǒng)硬件

  系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。以DM642為核心,外部擴展了存儲器SDRAM和Flash,分別用于程序運行和程序存儲;通過控制視頻編解碼器完成視頻的采集和輸出;并通過McBSP接口實現(xiàn)UART,方便視覺系統(tǒng)與外界的通信。

  

 DSP視覺系統(tǒng)硬件組成結構圖

  圖 1 DSP視覺系統(tǒng)硬件組成結構圖

  系統(tǒng)中,擴展的外部存儲器包括ROM和SDRAM。其中,ROM采用Atmel公司的Flash,型號是AT49BV1614,其容量為16MBits,在系統(tǒng)啟動時作為Boot ROM使用;SDRAM由兩片4Banks×512K×32Bits規(guī)格的芯片夠成,型號是HY57V643220CT,用來儲存程序、數(shù)據(jù)和視頻。視頻ADC采用Phillips公司的SAA7113,轉換精度9Bits,擁有有4個模擬輸入通道,可輸入4路模擬視頻信號,輸出接口(VP0)有一個,支持PAL、NTSC、SECAM這三種主要的模擬視頻制式。視頻輸出DAC芯片采用的是Analog Devices公司推出的ADV7176視頻編碼器,轉換精度為10Bits,最高信噪比達80dB,它在DM642的行、場同步信號及自己的時鐘控制下從DM642中讀出數(shù)據(jù),經過D/A轉換后輸出到TV顯示器上進行顯示。通信接口中利用DM642已有的同步串口McBSP與EDMA實現(xiàn)UART的方法,硬件上加入一片MAX3323E,實現(xiàn)CMOS邏輯電平和RS-232邏輯電平之間轉換,以滿足與控制計算機進行串口通信的要求。

  3、系統(tǒng)軟件設計

  TI為了對自己的DSP 產品提供軟件開發(fā)支持,推出了DSP /BIOS(Basic Input Output System)搶先型、可裁剪的實時多任務操作系統(tǒng),它與CCS(Code Composer Studio)編譯環(huán)境集成在一起。使用DSP/BIOS可以進行高效的應用程序開發(fā)。本文圖像系統(tǒng)的軟件開發(fā)是基于DSP /BIOS環(huán)境下進行的。


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