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ucos-ii應(yīng)用在嵌入式智能視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)中

作者: 時(shí)間:2009-12-28 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
1系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
  系統(tǒng)使用的主芯片是ADI公司Blackfin系列DSP中的BF533,這是一款專門(mén)面向視頻的DSP,擁有豐富的外設(shè)接口和較好的系統(tǒng)擴(kuò)展性。本系統(tǒng)利用BF533的PPI接口采集數(shù)字圖像,利用芯片的EBIU總線,擴(kuò)展SDRAM和網(wǎng)絡(luò)芯片。BF533工作在600MHz頻率,單個(gè)芯片即可完成對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ堋;贐F533的系統(tǒng)的外圍電路主要可分為三個(gè)部分:圖像采集部分,網(wǎng)絡(luò)傳輸部分,存儲(chǔ)器部分。系統(tǒng)硬件框圖如圖1:

圖1系統(tǒng)硬件框圖
  圖像采集電路部分采用了TI公司的TVP5150A型視頻解碼芯片,它將NTSC/PAL/SECAM制式的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成8bits的ITU-656格式,并按照YCbCr格式以4:2:2的比例轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),支持兩路模擬輸入,解碼芯片通過(guò)I2C串行接口編程。
  網(wǎng)絡(luò)傳輸部分采用LAN91C111芯片。這是SMSC公司為系統(tǒng)推出的第三代快速以太網(wǎng)控制器。本系統(tǒng)中,LAN91C111被當(dāng)作了是異步存儲(chǔ)空間,利用AMS3把它映射在BF533的0x20300000地址空間。這樣就可以通過(guò)DMA操作實(shí)現(xiàn)對(duì)LAN91C111內(nèi)部存儲(chǔ)空間讀寫(xiě)操作,提高了傳輸效率并使復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程簡(jiǎn)單化。
  存儲(chǔ)器部分BF533的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是統(tǒng)一的4GB尋址空間。同步存儲(chǔ)器、異步存儲(chǔ)器、外設(shè)存儲(chǔ)空間和片內(nèi)存儲(chǔ)器全部統(tǒng)一映射在4GB的空間。BF533的EBIU接口中有專門(mén)的SDRAM控制單元SDC,可以和SDRAM無(wú)縫連接。BF533支持的SDRAM地址是從0x00000000到0x08000000的空間,最大128MB。本系統(tǒng)中使用MICRON公司的MT48LC系列SDRAM,存儲(chǔ)空間32MB,用于存儲(chǔ)圖像處理中的中間結(jié)果。另外,BF533支持四塊連續(xù)的異步存儲(chǔ)空間,每塊空間大小為1MB,地址從0x20000000到0x20400000,由相應(yīng)的AMS0-AMS3引腳選擇使能。本系統(tǒng)使用的是ST公司的M29W系列FLASH,大小1MB。由AMS0片選使能,映射在BF533的第一塊異步存儲(chǔ)空間。
2的移植
  是一種具有可剝奪實(shí)時(shí)內(nèi)核的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),而且是免費(fèi)公開(kāi)源代碼、結(jié)構(gòu)小巧。其內(nèi)核提供任務(wù)調(diào)度與管理、時(shí)間管理、任務(wù)間同步與通信、內(nèi)存管理和中斷服務(wù)等功能,具有執(zhí)行效率高、占用空間小、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。最小內(nèi)核可編譯至2KB,適合小型控制系統(tǒng)。與CPU硬件相關(guān)的部分用匯編語(yǔ)言編寫(xiě),其他絕大部分代碼采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。在硬件平臺(tái)上的移植主要分為兩大步驟:ucos-ii中與處理器相關(guān)的程序的修改、程序的添加。
  2.1ucos-ii與的軟硬件架構(gòu)
  所有的嵌入式操作系統(tǒng)都是與CPU密切相關(guān)的,做移植前需要熟悉被移植CPU平臺(tái)的硬件架構(gòu)和ucos-ii的運(yùn)行原理,圖2是ucos-ii與本嵌入式的軟硬件架構(gòu)。

圖2系統(tǒng)架構(gòu)圖
  2.2基于BF533的ucos-ii的移植
  移植ucos-ii需要理解處理器及C編譯器的技術(shù)細(xì)節(jié)。處理器和編譯器滿足了ucos-ii的要求,并且已經(jīng)有了必要工具。移植工作通常包括以下幾個(gè)內(nèi)容:
  A用#define設(shè)置一個(gè)常量的值(OS_CPU.H);
  B聲明10個(gè)數(shù)據(jù)類型(OS_CPU.H);
  C用#define聲明三個(gè)宏(OS_CPU.H);
  D用C語(yǔ)言編寫(xiě)六個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)(OS_CPU_C.C);
  E編寫(xiě)四個(gè)匯編語(yǔ)言函數(shù)(OS_CPU_A.ASM);
  針對(duì)不同的CPU平臺(tái),移植ucos-ii的過(guò)程也會(huì)有稍許不同。在本系統(tǒng)中,移植過(guò)程大致分為兩大部分:1)修改部分文件使ucos-ii與DSP能夠?qū)崿F(xiàn)良好的接口(主要指ucos-ii對(duì)DSP硬件架構(gòu)的支持);2)添加針對(duì)嵌入式硬件平臺(tái)的初始化及驅(qū)動(dòng)代碼。
  2.2.1針對(duì)BF533的ucos-ii的代碼修改
  由于BF533是基于MSA(微信號(hào)架構(gòu))的16位定點(diǎn)DSP,為了能與ucos-ii數(shù)據(jù)處理單位統(tǒng)一,需要在OS_CPU.H文件中設(shè)置BF533的數(shù)據(jù)單元長(zhǎng)度。部分宏定義代碼如下:
  typedefboolBOOLEAN;
  typedefsignedcharINT8S;
  typedefsignedshortintINT16S;
  typedefsignedintINT32S;
  
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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