便攜式圖像采集器研制.pdf

1、目前，隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種便攜式電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，與此同時(shí)，各種電子產(chǎn)品對(duì)自身的重量、體積、處理速度及成本等各方面要求不斷提高。對(duì)于一個(gè)獨(dú)立的圖像采集和處理系統(tǒng)來說，以單片機(jī)作為核心處理器難以滿足系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，因此，尋找合適的處理器已成為目前數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的當(dāng)務(wù)之急。專門為高速數(shù)字信息處理而設(shè)計(jì)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)以其高速度和良好運(yùn)算性能的特點(diǎn)，已成為數(shù)字化領(lǐng)域的重要角色，在圖像處理、信號(hào)處理及工業(yè)控制等領(lǐng)域得

2、到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)EDA技術(shù)以其自身的優(yōu)點(diǎn)在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有的地位也越來越重要，已成為ASIC技術(shù)的一個(gè)重要分支。本課題結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理和EDA兩種技術(shù)，完成了一種便攜式圖像采集器的研制。
　　本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用以DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)和CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)為核心的硬件結(jié)構(gòu)和圖像采集處理技術(shù)，完成了對(duì)圖像傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采集并快速處理的功能，對(duì)于數(shù)據(jù)量小于512K×8bit的圖像采集處理具有通用性。本文分

3、析論證了系統(tǒng)的特點(diǎn)、工作原理及芯片的選取方法，提出了一種總體解決方案，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的硬件搭建和軟件設(shè)計(jì)是本文的重點(diǎn)。
　　由于需要處理的圖像數(shù)據(jù)量較大以及處理算法的復(fù)雜性，TMS320VC5402內(nèi)部存儲(chǔ)器資源無法滿足要求，針對(duì)這一問題，本文提出了一種存儲(chǔ)器擴(kuò)展方案，分別對(duì)DSP的程序空間和數(shù)據(jù)空間進(jìn)行擴(kuò)展，此方法接口靈活，便于控制。
　　根據(jù)系統(tǒng)功能強(qiáng)、程序大以及軟件系統(tǒng)升級(jí)便利的要求，我們以Flash存儲(chǔ)器作為用戶代碼

4、的存儲(chǔ)介質(zhì)，采用Flash在線編程的方法，使DSP上電復(fù)位時(shí)將用戶程序加載到內(nèi)部RAM中運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的脫機(jī)運(yùn)行，這種方法具有成本低且編程靈活的優(yōu)點(diǎn)。
　　另外我們給出了系統(tǒng)整個(gè)工作過程的流程圖，闡述了可編程邏輯控制模塊的軟件實(shí)現(xiàn)方法，論述了系統(tǒng)的初始化模塊；最后介紹了硬件電路調(diào)試過程中遇到的一些問題及相應(yīng)的解決辦法。并對(duì)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提出了建議。
　　本次方案采用CPLD可編程芯片控制圖像的采集，DSP負(fù)責(zé)圖像數(shù)據(jù)的