PCI总线和DSP芯片的图像处理平台的硬件设计.doc

PCI总线和DSP芯片的图像处理平台的硬件设计 摘要：介绍了基于PCI专用芯片S5933和DSP芯片TMS320C32图像处理平台的硬件设计。该平台使用专用视频输入处理芯片SAA7113和CPLD实现了高速连续的视频帧采集，满足了后继图像处理的需要。该平台既可以作为视频图像采集使用，也可以进行视频压缩、匹配等图像处理的算法验证，并具有使用灵活的特点。 随着计算机、多媒体和数据通信技术的高速发展，数字图像技术近年来得到了极大的重视和长足的发展，并在科学研究、工业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信等方面取得了广泛的应用。同时，人们对计算机视频应用的要求也越来越高，从而使得高速、便捷、智能化的高性能数字图像处理设备成为未来视频设备的发展方向，这必然要求产生相适应的新理论、新方法和新算法。为了在利用这些新技术的过程中检验其可行性，研制了基于总线和芯片的图像处理平台，该图像处理平台是利用公司的视频输入处理器、公司的高速浮点和公司的 总线接口芯片搭建的。利用高速的总线和功能强大的芯片，可以进行视频压缩、图像检测、视觉定位等算法研究。 系统功能概述根据实际应用需要，该系统的主要功能有：（）可以在不同输入制式和之间进行自动切换和处理。（）能利用采集到的图像信号数据进行压缩算法的验证，或转换成灰度图像数据、格式图像数据等进行检测、定位等算法的检验。（）能将处理后的数据通过接口交给上层系统（机）保存或进行进一步验证处理。（）系统具有软件修改、升级功能和灵活性，便于算法的改进验证。系统的设计难点主要是如何实现系统数据的高速传输。图像数据由专用集成视频解码器采集，经转换处理后传输到；再经处理后通过接口传输到机。如何实现与之间和与之间的高效率数据通信是解决这个问题的关键。通过分析研究，在与之间采用控制的两帧轮换方式，实现图像的隔行信号变逐行信号以及采集和处理的同步进行；在与之间采用传输方式，实现数据流在系统中的高速传输，以满足图像处理要求。 系统的硬件设计整个系统由视频解码器、和总线专用芯片组成。系统框图如图所示。芯片采用，该芯片是在的基础上简化而来的，含有 核心。它增加了一些常用的功能部件，使程序引导功能、串行接口传输和存储器均可支持、位的数据。它可产生边沿中断和电平中断，可由用户编程设定中断向量表的地址，具有空等待和低功耗两种电源管理方式。它具有两个通道，功能强大的外部存储器接口既可以满足视频解码接口位数据的要求，也可以实现接口位数据的的高速数据传输。灵活的程序加载可以实现在系统编程。 总线专用接口芯片采用，它是一种功能强且使用灵活的总线控制器专用芯片，该芯片符合局部总线规范版本，既可作为总线目标设备，实现基本的传送要求；也可作为总线主控设备，访问其它总线设备。的峰值传送速率为(位数据线)。提供了个物理总线接口：总线接口、外加总线接口（ ）；可选的存储器接口。用户可根据需要设计与外加总线接口相连接的逻辑电路和配置空间的初始化，而不必考虑总线规范众多的协议，从而将复杂的总线接口关系转化为简单的位外加总线（ ）接口关系。芯片功能框图如图所示。