基于DSP的视频图像采集系统硬件电路实现
基于DSP的DDS信号发生器硬件设计电路图
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 基于DSP的DDS信号发生器硬件设计+电路图摘要在21世纪的今天,基于DSP的信号发生器以其编程的高度灵活性,波形的高精度与高稳定性等特点而脱颖而出,具有极大的应用价值和广泛的应用前景。
本文利用高性能DSP芯片加上合理的外围控制电路构成基于DSP的DDS信号发生器,完成电压监测电路的硬件设计工作。
通过对DDS的相应介绍采用查表法实现正弦波的产生,采用高速微处理器实现DDS。
然后完成硬件芯片的选型(TMS320LF2407)和硬件电路的设计工作。
硬件设计主要有核心控制模块电路、片选电路、串行通信电路、AD转换电路及信号采集电路,以此实现硬件电路完成接收上位机的控制信号,采集外部电压信号处理后送给上位机,实现对电压的监控。
关键词:信号发生器,DDS,电压监控,硬件设计11870毕业设计说明书(论文)外文摘要1 / 10TitleDDS signal generator hardware design based on DSPAbstractIn the 21st century,the DSP signal generator stand out for its high degree of flexibility of the programming waveforms, high precision and high stability characteristics, shows great value and broad application prospects.This article takes use of high performance DSP chip with peripheral control circuit DSP-based DDS signal generator,complete the hardware design of the voltage monitoring circuit.Achieve the generation of sine wave with look-up table method corresponding introduction of DDS.Then complete selection of hardware chip(TMS320LF2407)and hardware design.The hardware design mainly consists of core control module circuit, chip select circuit, the serial communication circuit, AD converter circuit and the signal acquisition circuit,In order to achieve the hardware circuit to complete the PC to receive the control signal.The acquisition of an external---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------voltage signal processing to give the host computer,in order to monitoring the voltage.Key words: signal generator,DDS,voltage monitoring,hardware design4.4 PC机与DSP的点对点的串行通信接口244.5 输入输出接口254.5.1A/D的接口254.5.2电压信号采样电路265电路设计中注意的问题28致谢30参考文献313 / 10附录硬件电路原理图321 绪论1.1 信号发生器简介信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
基于DSP的图像采集与处理系统的研究与设计
P C b a s e d d a t a a c q u i s i t i o n c rd a . Ba s e d o n he t i n ro t d u c t i o n o f t h e s y s t e m s t r u c t u r e nd a b a s i c p i r n c i p l e . he t i ma g e a c q u i s i t i o n nd a p r o c e s s i n g p r o c e d u r e Wa s na a l y z e d. nd a s i mu l a t i o n b a s e d o n N【 AT L AB i s d o n e . u s e d f o r c o mp a r i s o n wi h t he t t e s t o n DS P p l a t f o m . r T h e t e s t s h o we d ha t t t h e s y s t e m c a n wo r k nd i e p e n d e n t l y , h a d t h e v a l u e o f s t a b i l i t y a n d r e a l — t m e i . i t C n a b e a p p l i e d t o a l l k i n d s o f r e a l — t i me i ma g e p r o c e s s ng i .
Re s e a r c h a nd De s i g n o f t he I ma g e Ac q ui s i t i o n a n d Pr o c e s s i ng S ys t e m Ba s e d o n DSP
基于DSP机器视觉的道路图像采集和处理系统设计
同 时提 出 了道路 图像 处理 算 法流 程 以及 具 体 的程 序框 架 ,最终 在软 件 集 成 开发 环 境 CCS中生 成 应 用程 序 以及 P 1 动程序 ,在 多次试验 中取得 了不错 的效 果 。 C 驱
关 键 词 : 图像 采 集 ; 图 像 处 理 ;DS P;P 总 线 C1
码 芯片 S A 1A 完成 A D 转换 ,S A 1 A允许 四路 模 A 71 / A 71 拟视 频 输入 ,具有 两 个 模 拟处 理 通道 ,可 以对 摄 像 头输
据 通过 C D数字 相机 输入 的模 拟 图像信 号 ,经视频 解码 C 芯 片转 换 成数 字信 号 ,由 C L ( o lx P ormma l P D C mpe rga be L gc D vc ) 控 制 经 过 FF 输 入 D P进 行 图 像 的增 o i eie IO S 强 、去 噪 、边缘 检测 等 ,为实 现 实 时地将 原 始 图像 和 处
S A DA D 和 F T N R W 两 种 工 作 模 式 。 按 照 C I 6 1格 CR 0 式 ,Y UV 图 像 分 辨 率 为 7 0x 7 , 当 按 行 输 出 时 , 2 5 6 S A 1A 输 出 数 据 流 大 小 为 :7 0 l = 4 0 i 因 为 A 71 2 x 6 14 bt 。
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用此 开发 过 程检 测新 算法 的可行 性 ,可 以进行 图像 增强 去 噪 、视频 压缩 、边缘检 测 、视 觉定 位等算 法 的研 究 。
基于DSP数据采集系统在实验教学中的应用
W ANG a ・ a. Z Xio H HANG e p n Xu — e g. W ANG n— i Ya x
( c o l f h s sa d O teet ncT c n lg ,D l nUnvri f e h oo ,D l n 1 6 2 S h o o yi n polc o i eh ooy a a i s yo T c n l P c r i e t y g a a 10 3,C ia i hn )
中 图 分 类 号 :G 4 ,4 3 P 7 . 6 2 2 ;P 24 2 文 献 标 志 码 :C d i 1.9 9ji n 17 4 5 .0 20 .2 o: 0 36 /. s.6 2— 5 0 2 1 .2 0 1 s
Ap l a in o t q iii n S se Ba e n DS i p i to fDa a Ac u sto y t m s d o P n c
mo e i t tv nd rt n i g a d la n n b u a a a q iiin a in 1p o e sn . r nuiie u e sa d n n e r i g a o td t c u sto nd sg a r c si g
Ke r s:a t c u s in; A 6 6 h p;TMS 2 F 8 2 h p; e p rme tta h n y wo d a a a q ii o t D7 5 c i 3 0 2 1c i xe i n e c i g
Abs r t Th sp pe n rdu e y ia x e me ts se a u t c uii o t ac : i a r ito c saph sc le p r n y t m bo tdaaa q st n,t e DSP c i i i h h p TM¥3 0F 2 281 n h i h nn l 2 a d t e sx c a e
基于DSP-BIOS的视频图像采集处理平台软件设计
5.3 视频图像处理效果及人机显示 本视频图像采集处理平台软件上移植了多种视频图像处理算法,以下将演示每一个图像处理算法在本系统平台所表现的效果,。
图6(a)中最左边的一幅图像为原始图像,中间及右边中的图像为经过单直方图处理后的结果,中间和右边的图像区别为均衡系数不同,可见经过单直方图增强后前景和背景区别明显增强。图6(b)中左边的一幅图像为原始图像,中间及右边的图像为经过双直方图处理的结果,中间和右边的图像区别为双直方图中的均衡系数不同。可见,经过双直方图增强后,不仅前景和背景区别明显增强,而且保持原背景亮度信息。 图7(a)中图像信息依次分别为原始图像、二值化后图像。系统采用最佳阈值提取算法,提取合适阈值。由图可见,二值化后的图像有噪点,由于阈值上下有波动或光线原因,因此采用3×3滑动平均滤波,对局部噪声滤除,图7(b)即为滤波后的图像,可见噪点明显降低,图像连续性较好。 ,本系统对边沿检测算法处理时采用对整帧图像处理,图8(a)为原始图像,图8(b)为拉普拉斯边沿检测结果,可见系统已经检测到图像的边沿。 该软件平台实时性相对高,在视频图像播放处理数据时不会出现明显的延时和卡顿;在用键盘或PC发送控制指令切换算法时同步效果很好,无可视延时。多任务的调度和同步不容易出现死循环,当改变调度次序时也能够继续正常工作。人机交互界面LCD显示能够随着平台状态变化及时显示提醒。TMS320DM6437通过UART向PC发送数据时误码率低。平台上处理的常见图像处理算法均能够获得良好的效果,可见该视频图像采集处理平台软件性能总体上优异。
3 基于DSP/BIOS的系统软件设计 视频图像采集处理软件平台对任务复杂、时序要求苛刻,采用基于DSP/BIOS的实时调度内核事先配置线程优先级以及线程触发、挂起、阻塞等相应条件,软件流程。DSP/BIOS内核调度是整个系统的核心。BIOS首先需要初始化DSP,硬件上电复位LOAD程序入口地址,然后需要调用BIOS_Init对BIOS初始化,仍然要在main( )函数中对片内外设等常见DSP配置初始化,这时不能对SWI、TSK等线程操作,因为还没启动BIOS,仍没有起用调度组件,调用BIOS_start完成对BIOS的启动就可进入IDL_loop空闲循环,等待HWI、SWI、TSK等
基于DSP的图像采集板设计
2 1 年 3 月 00
江 苏 技 术 师 范 学 院 学 报
J OURNAL OF JANGS TEACHERS UNI I U VERS nY TE OF CHNOL OGY
Vo. 6No3 1 . . 1 Ma . 2 0 r . 01
基于 DS P的图像采 集板设 计
理 。图像识别包括诸如条码识别 、 生物特征识别( 人脸识别、 指纹识别等 ) 技术 、 智能交通 中的动态对象识
别 、 写识别 等 , 手 涉及 的技 术 领域也 越来 越广泛 。
本文是基于对视频图像进行识别 的 目的而设计的一种图像采集和处理系统 , 通过该系统可进一步研 究 图像处理与识别技术。
收稿 日期 : 0 9 1— 4 修 回 日期 : 0 9 1 — 5 20— 20 ; 2 0 — 2 1
基金项 目: 江苏技术师范学院青年科 研基金项 目 1 Y 84 ) ( Y 005 作者简介 : 倪福银 (9 8 )男 , 17 一 , 江苏南通人 , 讲师 , 硕士, 主要 研究方 向为数字图像处理 , S D P技术与应用。
() 辑控 制芯 片 XC 54 2逻 9 14
图像采集板所采用 的可编程逻辑器件为 X 9 14 芯片。 C 54X 它主要用于产生存储器的地址 、 / AD转换 器时钟信号 、 MD转换器清零信号及存储器的片选信号等, 另外, 可编程器件还用作总线控制器, 控制 电 路中的不 同模块对数据总线、 地址总线的使用。 C 54 产生必要 的逻辑控制和时序 , X 9 14 将解码得到的亮度 数据发送到存储 区存储。在 D P S 需要读取状态和图像数据时, 产生必要的逻辑控制和时序 , 将数据从存 储区读取并发送给 D P S 。在 D P S 写图像采集板的状态寄存器时, 将状态信息存储到相应控制寄存器。
基于DSP的图像采集系统
基于DSP的图像采集系统作者:毕卫红王娟来源:《现代电子技术》2008年第02期摘要:介绍一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和数字信号处理器(DSP)的图像采集系统。
系统采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A完成视频信号的A/D转换,利用CPLD实现对视频前端译码后的视频数据的存储,以及完成前端采集与后端处理协调工作的方案。
按照该方法制作的系统,经过实验验证效果良好。
关键词:DSP;CPLD;图像采集;中图分类号:TN911.73 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2008)02-010-(College of Information Science and Engineering,YanshanAbstract:This paper introduced an image collection system based on CPLD and DSP.The system uses enhanced video input processor SAA7111A to accomplish A/D conversion of video signal,and uses CPLD to accomplish the video data′s saving and the project which makes the collection part and the processing part work in phase.A system has been made according to thisKeywords:1 引言随着现代电子技术和多媒体技术的发展,图像采集和处理技术得到了广泛的应用。
DSP芯片具有体积小,处理速度快,使用灵活方便等特点。
基于DSP的图像采集处理系统能较好地满足处理的快速性和小型化便携式的要求。
本文设计了一套基于TI公司TMS320VC5416DSP 芯片的图像采集系统。
基于DSP/BIOS的视频图像采集处理平台软件设计
在 图像 采集 处 理 系统 的设 计 过程 中采用 了 T I开 发
在 C C S中集 成 的 实 时 操 作 系 统 D S P / B I O S。 B I O S是 一 个 可 扩 充 、 可裁 剪 的 R T O S, 主 要 可 以 分 成 分 片 实 时 内核 、实时 评 测 工具 ( R T D X)和 芯 片 自 带 库
这 时不能 对 S WI 、 T S K等线 程操 作 , 因为还 没启 动 B I O S , 仍 没有起 用调 度组 件 , 调用 B I O S _ s t a r t 完 成对 B I O S的 启 动就 可进 入 I D L _ l o o p空 闲 循 环 ,等 待 HWI 、 S WI 、 T S K 等
软 件 设 计 。T MS 3 2 0 C 5 4 0 2作 为 控 制 器 , 主 要 负 责 人 机 交
线程 的就 绪_ 4 ] 。
本 系统 硬件 中 断( HWI ) 有两 个 : 一是 D M6 4 3 7和 C 5 4 0 2 通 信 过 程 所 用 的 Mc B S P,键 盘 数 据 读 入 时 触 发 中 断 ; 另
时视 频 图像信 息的 获取对 于 系统分 析数 据 至关 重要 , 而
且视 频 图像数 据流 量大 , 带 宽 要 求 高 。 嵌 入 式 实 时 处 理
系 统具有 实 时性高 、 体 积小 、 成本 低 、 算 法 移 植 简 单 等 特 点 …。这 类 嵌 入 式 实 时 图 像 处 理 系 统 以 D S P作 为 处 理 器
一
互 界 面 的控 制 ,它 与 T MS 3 2 0 D M6 4 3 7通 过 多 通 道 缓 冲 串
口 通 信 ,控 制 器 主 要 对 键 盘 数 据 的 读 人 和 L C D 数 据 的 输 出 。 同时 系 统 还 添 加 了 远 程 控 制 模 块 ,通 过 P C发 送
基于DSP的最小图像采集处理系统设计
_ 臣 基于 D P的最小 图像采集处理系统设计 S
■ 北 京 航 空 航 天 大 学 戴 春 雷 张 海
关键词
DS 嵌 入 式 系统 图像 采 集 图像 处 理 P
4个 CE 宅 问 , 巾 CE 其 0被 配 置 为 1 6位 同 步 空 , 接
p e ms to. ( 稿 用 a r eec e 投 专 ) p@ n. r n n
Mcc t1s meJ sm 1 i (r1 &E {( S t s r ) 。e 。n r ) e ye dd 9
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据和 同步信号将 逐渐稳定 。Y通道 和 u/ v通道在分 别经
过 7 HC 4 4 2 4总 线 缓 冲 器 之 后 接 入 E I M F低 1 6位 数 据 总 线 。C 2 与 地 址 线 E 2 、 A 1 经 过 译 码 产 生 2 片 E A0 E 2
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外部 存 储 器 接 口 E F E tra Me oyItr c ) 括 MI ( xen l m r nef e 包 a
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基于DSP成像系统的视频图像采集部分的实现
A b t ac I i agi y e . s r t:n m ng s st m FPG A s us d a ai o c uni and DSP ont ol o r alz t i e s a m n l gi t. C r t e ie he dat q ston a ac ui ii
i e a l s c s c n t u to fa q ito a t c n r l o i o n d t i . u h a o s r c i n o c u s i n p r . o t o g c fFPGA n P c n r l n nt r p e p n Th l a d DS o t o d i e u t r s o d. e a a v n a e o hi m e h d i u c i n i t g a i n. i p e r a i i g a d e s o m o iy d a t g ft s t o s f n to n e r to sm l e lzn n a y t d f .
f r b a k wh t i e i n 1 I h s p p r,h rn i a f i g n y t m s i t o u e Thr e p r s i x o n e o l c — ie v d o s g a . n t i a e t e p i cp l o ma i g s s e i n r d c d. e a t s e p u d d
关 键 词 : 据 采 集 ; P; P 数 DS F GA 中图分 类号 : 文 献标 识码 : A
D a a Ac t qui i i n f r V i o I a n I a i s e s d o SP s t o o de m ge o m g ng Sy t m Ba e n D
基于DSPC64x的视频图像采集与处理系统
越 来越 广泛 。考虑 到 D P易 于满足 图像 处理 中运算 量大 、 时性强 、 S 实 数据 传输 速率 高 等要求 , 文设 计 本
一
种 以 DM6 2为核 心处 理器 的 图像 采集 与处理 系统 。 系统 可有效 利用 DS 4 该 P优势 , 加上 图像处 理 的算
法, 即可满 足水 天线 实 时 图像采 集 、 码 、 编 解码 等方 面 的需 要 。系统 采 用现 场可 编 辑逻 辑 门阵 列 F GA P 进 行接 口设 计 , 码/ 编 解码 的实现 采用专 用芯 片 S AA7 O / AA7 1 , 而 提高 了系统 的运行 效率 。 15S 15从 ]
生 器里 面有八 个辅 助 寄存 器 和两个 辅 助寄存 器算术 单元 ( AU) AR 。
3 基 于 DS C6 x的视 频 图像 采 集 与 处 理 系统 的硬 件 平 台 P 4
视频 图像 采 集与 处理 系统 主要 是完 成 图像数 据 采集 / 回放 、 压缩 / 压 , 解 图像 处理 , 以及 与 计算 机 接 口之 间的双 向通讯 。 照这个 设计 目标 , 8 b s比特率 的 图像 数据 、 长为 1 ms的情况 下 , 少需 要 按 在 k/ 帧 0 最 2 MI S的运算 量 。因为 8 个 样值 是 0 P 0
T MX MD6 2 B A5 8封装 ; 4 ,G 4 工作 电压 :/ 为 3 3 核 电压 为 1 4 内部工作 时 钟为 6 0 I0 . V, . V; 0 MHz
( . 7 s ; 算 能 力 :. 16n )计 4 8亿 条 指 令 每秒 ; 部 总线 时 钟 : 0 MH ; D 外 1 0 z S RAM MI ON E F为 4 ×6 bt ; M 4i s
基于DSP和CPLD的视频图像采集处理的设计与实现
化 。 系统设 计 是 有 效 和 可 行 的 。
关 键词 : 频信 号 采 集 ; 视 图像 处理 ; TMS 2 V 4 6处 理 器 ; 编 程 逻 辑 器 件 ; 频 解码 芯 片 TV 5 5 3 O C5 1 可 视 P 1O 中 图分 类 号 : TN9 1 T 3 1 1 ; P 9 文 献标 识 码 : A
p o e sn .Fi a l r c s ig nl y,t e v d o i g c u sto h i e ma e a q i i n,s o a e a d t a s s i n,e g e e t n a d i t r g n r n miso d ed tc i n o
pr g a m a l og c d vc o rm b e l i e ie,a d g t lsg lp oc s o i ia i na r e s r,a t rde c s The p i i e a h nd o he vie . rncpl nd t e
De i n a a i a i n o de m a e Ac uiii n a s g nd Re lz to f Vi o I g q s to nd Pr c s i g Ba e n DS a o e s n s d o P nd CPLD
Zh u C a g i o h n l n,Ch n n a g Qigme ,Ja i o g i in L h n
基于DSP和FPGA的实时图像采集处理系统的设计
Ab s t r a c t :T h i s p a p e r p r e s e n t s a r e a l - t i me e mb e d d e d p l a t f o r m f o r i ma g e a c q u i s i t i o n a n d p r o c e s s i n g ,w h i c h i s b a s e d o n DS P,
ma g e Pr o c e s s i n g an d Mu l t i me di a Te c h n ol og y
基于 D S P和 F P G A的实时图像采集处理系统 的设计 水
戴 权 , 杨应 平 ’ , 贾信 庭 , 陈 梦 苇 , 李志强
( 1 . 武 汉理 工 大 学 理 学 院 , 湖北 武 汉 4 3 0 0 7 0;
F P GA a n d ARM9,f o r t h e r e q u i r e me n t s a b o u t h i g h - s p e e d a n d p o r t a b i l i t y .T h e d e s i g n ma i n u s e s S o P C o f F P GA t o c u s t o mi z e N i o s l I
( 1 . S c h o o l o f S c i e n c e, Wu h a n Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y, Wu h a n 4 3 0 0 7 0, C h i n a; 2 . S c h o o l o f I n f o r ma t i o n En g i n e e r i n g, Wu h a u Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o y , g Wu h a n 4 3 0 0 7 0, C h i n a )
基于TI DSP的红外图像采集预处理系统的软硬件实现
泛 的应用 。本 文介 绍 的是 基于 T MS 2C 46 I T 30 6 1 的高速 红外 图像 数据采 集预 处理 系统 。
2 系 统 工 作 原 理
红 外成 像 系统 的构 造 如 图 1所示 。系统 由
收 稿 日期 。20-30 060-3 基 金 项 目,湖北 省 教 育 厅 重 点 项 目 ( 0Z21) 2 6 002 0 作 者 简 介 。陈 志华 ( 7 一 ) 17 9 ,男 ,湖 北 安 陆 人 ,硕 士 ,研 究 方 向为 视 频 信 号 处 理 嵌入 式 系 统 .
使 系统 同步运行 。 D P使存 储在 fs S l h中的程序 a
运行 。红外探 头 的信号 被 序列 读 出 ,经 A D采 / 集 后被转 换为 数字信号 ,然后 输送 给 FF I O。模 数转换 生成数 据 的速 率与 D P读 取处理 的速 率 S 不同 【 所 以这个 FF ¨。 I O起数据 缓 冲的作用 ,使 A D与 D P的运行 匹配 . D P对 采集到 的数字 / S S
A bs r c : An i f a e a e p o e sn y t m a e n h i h p ro m a c P TM S 2 C6 1 tat r r d i g r c s i g s s e b s d o t e h g e f r n e TI DS n m 30 4 6
i r s n e . The s s e s s t S t o e p o e s r a d u e i l hi o sp ee t d y t m u e he D P a i s c r r c s o n s s a sng e c p c mpu e o u iy s t rt n f t c e l g a d i p e e t t e f n to s o nfa e i e a c i g,i a e e a e n n i e he s h du i n n m lm n h u c i n f i r r d v d o c t h n m g nh nc me t a d v d o o t u .I s h e t e fh g da t b l y a d hi h pr c i a i t n l h v d p l a i ns u p t t ha t e f a ur s o i h a p a i t n g a tc b l y a d wi a e wi e a p i t o i i l c i h t r . n t e f u e u K e wo ds d g t lsg lp o e s r nfa e m a e pr c s i g v d y r : i ia i na r c s o ;i r r d i g o e sn ; i e o
DSP的数据采集与处理系统的设计与实现_图文(精)
西南交通大学硕士学位论文基于DSP的数据采集与处理系统的设计与实现姓名:赵迎辉申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:史燕20060601西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要DsP(DigitalSi弘a1Proccssor)芯片因其强大的数据处理能力和低廉的价格,近年来得到了飞速的发展.本文论述了一种基于DsP和cPLD(complexProgrammableLogicDevice)的数据采集与处理系统的设计方案及其应用,并具体实现了该数据采集与处理系统的硬件和软件设计,对系统做了测试与分析。
首先介绍了DsP和CP【D的关键技术以及DSP芯片删S320F2407A秘cPID芯片EPM7128s,简述了系统的结构与功能。
详细介绍了系统的硬件设计和实现方案,包括DSP最小系统,JTAG接口,PwM(PulseWidthModulatioⅡ)模块,Ⅱc横块,~D(AnalogtoDignal)转换通道,通信接口,液晶显示等;论述了如何使用cPu}作为DsP与其外围器件之间的接口,并给出了详细的cPID内部逻辑设计过程。
详细叙述了系统软件的设计与实现过程,包括cMD文件的编写,数据采集控制,数据处理,中断处理,数据通信等。
对DSP的编程方法进行了详细的讨论。
文中还就如何提高数据采集的速度以及DsP数据运算精度等问题进行了讨论,DsP与cPLD的结合使用为整个系统的设计带来了很大的灵活性,方便系统升级,对系统的去噪问题利用小波变换去噪方法做了初步的探讨,最后对数据采集系统以及其在信息卡阅读机中的应用进行了详细的测试和分析。
测试结果表明,与传统设备相比本系统在准确性、速度以及灵活性方面有着较强的优势。
论文最后对小波变换去除噪声技术做了仿真,为以后小波变换去噪技术应用到本系统做了些基础工作,对以后的工作做了展望。
关键词:DsP,数据采集,cPLD,小波变换西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractDsP(Digitalsi萨alProccssor)chipsh丑vcbeendeVcIopingnpidlyinrc∞ntyca捂bcc眦scofitsstrongdataprocessingability柚dlowcrcost.Thisdissertationmainlydis∞s∞sthedcsi弘ingplaⅡ肌dapplicatioⅡininf锄ationcardrcadingmachincs如rdataacquisitionandproccssingsystcm,whichisb勰cdonDSP蛆dCPu)(Compl强ProFammableLogicDcVi∞).Onthcbasisof柚alySisaboutsomerclationalapplyingbackgmund,thcdesigningpl锄forthcsyst锄’shardwarcandsofcw盯eisputforwardsucccssfIlllythroughreasoningandcomp缸ing,也emc也odsfort髂tingandanalyzing缸ealso舀V%.Fi塔Ⅱy,thisdisscnationintmducesthckeytechniqucsOfDSP锄dCPLDbrieny'somechipsinfo皿a廿帆aboutTMS320F2407A卸dEPM7128Sarealso1istedout,andalsogiVeanintroductionofthearchitectureandthefunctionofsystem.Secondly,thefcalizati蚰pl蹰ofsystemforhardw缸e蛆dsof细缸eiscxpoundcdindctail,indudingDSPmiⅡisystem,JTAGinterface,PwM(PulsewidthModulation)modulc,12cmodulc,A,D(AnalogtoDigital)conve塔ioncircuit,comm姗icati∞interfacc,LCDdisplaymodulcetc.Thcdesi印ing粗drcalizingproccssis姐al”edasfollowed,whichconsistsofc佃trollingofthcdata-acquisnion,datapmcessing,motorcontrol,datasubmitting,USBl.1andSCIinterfacectc.SOmcpro粤印衄ingmethodsofDSPam“sOprcsented.ThisdisscrtationalsoanalyzcshowtoimproVethc玛spondingabilityandtk弘dseOfdataprocessingfordataacquisition姐dproccssingsystcms.ThecOmbiⅡatiOnofDSPandCPI—Dbringsgrcatflcxibilityfbrthesystcm’swholedcsigning,andalsoconVenienttoupdatcforsystcm.Thesystcm’sapplicationsinihf0眦ationcardreadingmachinesaretested粗danalyzcd,the聆sultsshowsthissystemmeetsthcdemandsofhighspccdacquisition明dreal-timeproccssingcompletcly.Lastly,Accordingt0h盯dwarercsourcesinthissystcm,dctailedtestsaboutsomcmodulcs’:fIlnctiona坞madc,whichshowsthissystcmhavemoreadVantagesinaccuracy、speedandnexibilityctcovcrtraditiOnalequipmcnts.Thjsdissenationadoptsthcmcthodofsimulationtotestandverifythissystem,西南交通大学硕士研究生学位论文第fII页whichusingwavclctstr锄sfbmtogetridofⅡoiscs.ThismaylayafouⅡdationforfutu∞desi弘s,眦dsomegllidingpr孔ticalcondusions盯edfawn.CO皿【biningwimthelatestdeVelopmcntinrclatedficlds,thisdissenationalsOprcsentsprospectsforf11tll托wOrk.Key№rds:DSP;CPLD;dataacquisition;wavclctt砌sfb姗西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论1.1DsP与cPLD技术介绍1.1.1DsP技术的发展及DsP芯片特点数字信号处理(DigitalSi驴alPro∞ssing,简称DsP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
基于DSP的DMA嵌入式图像采集系统设计
言
在图像采集系统中 需选用高速 数据存储 器
处理技术得到了 越来越广 泛的应用。由于 D SP 和 CPLD 芯片具有体积小、 处理速度快、 使用方便 灵活的特点, 已被广泛应用于对处理速度和实时 性要求较高的嵌入式场合。笔者以 D SP 为主 处 理器, 由 CPLD 产生所需的时序和各种逻辑组合, 对采集的图像信号进行处理, 再配以图像解码芯
在图像信号采集系统中, 核心器件为 PA L 制 式的 CCD 摄像头, 视频解码芯片, 高速大容量的 SR A M 和可编程逻辑器件 ( CPLD ) 。
CCD 摄像头输出的是 � PA L 制式的模拟信号, 择。笔者选用 TI 公司的 TM S3 20 C5 416 , 该芯片 通过解码芯片对其进行解码, 变成可编程的数字 � � 的指令周期为 6 . 25 , 且片内采用并行的流水线 信号。由于采用一路模拟输入, 系统选用 PHI L指 令 处 理 方 式, 速 度 上 完 全 可 以 达 到 要 求。 I PS 公司的 SA A7 � � 111 作为解码芯片, � � � 将 PA L 制式 TM S3 20 C5 416片 内集 成了 8 块 8 16 的 的模拟视频信号转换为 � � � U 422 格式的数字图像 SA R AM 和 8 块 8 16 的 DAR AM , 片上数据 信号输出。 系统中由可编程逻辑器件实现图像采集的时 序控制, 因此要求可编程逻辑器件实时性好、 执行 存储容量高达 128 字, 在本系统的设计中有足够 的片内数据空间来存储采集到的图像数据, 特别 是该芯片片上集成了 6个 D M A 通道, 为系统采用
[1] 片一起组成图像采集与处理系统 � � 。 间为 4 M , 存取速度最慢为 15 , 满足了系统 的要求。
基于DSP的数据采集系统设计
展 。实 现多路并行数据 的高速数据采集 , 并且使 系统具 有 良好 的可扩展性 , 是数据采集发展的重要方向。如何将 大量的数据 同步快速地存储 , 是采集器设计 亟待解决的问题 。
本 文 选 择 以 D P芯 片 为 主 处 理 单 元 、 合 工 控 机 为 从 处 S 融
要实现对较宽频域范 围内高频 、瞬态信 号细节的精确、 实
Ⅺ Ao o—x a Ga io
.
( u a nut oyeh i,C a gh 12 5 u a ) H n nIds yP l cnc hnsa 0 0 ,H nn r t 4
[ b t c] Hg — pe a qitn ae dsi o pt dDPiir ue, n e ee lnoutn ce e fye A s at r i s ddt a us o s o i ur c u r n S tdc ad h gnr tdco hm sm h e a c i b d n n tM m ea i sno d t air i s os t
i r s ne sp e e td,a d te man h r wa d l y tm s c o e n h i a d r mo u e o s se i h s n,a d t ef n t n o i a d a e cr u to s m n e d sg h u h r r - e f n h c i ma n h r w r ic i f y t a d t e in t o g t e ai u o f s e h a a lz d.Th c e o s e s r a me i h—s e ye e s h me c n i r e lt ,h g d i e p d,ge tc p c t f a a a q ii o d S n,r v a i g a v na e ft epln,wh c r p s ra a a iyo t c st n a O o e e l d a t g so a d u i n n h ih p o o e s a f ci e a p o c o c d t c ii o o rs se n e e tv p r a h f ra aa a q st n o p we y tm. u i f
基于DSP的遥测数据压缩系统硬件电路的实现
遥 测 是将 一 定 距 离外 被 测 对象 的参数 . 过检 经
息传 输部 分 以及 信 息处理 部分 信 息采 集部 分把 待 测 信号 通 过传 感器 转 化 为 电信 号 . 过 信 号调 理 电 通 路 规范 信 号 . 利用 多 路 复用 装 置把 规 范 的信 号 按 一 定 体制 集 合在 一起 . 形成 适 合 于单 一 信 道传 送 的群
系统分 成 2 个模 块 来介 绍 : 据 采 集 模 块 以 7 P 算模 块 。数 据采 集模 块 采 集 前 端 信 号在 数 LDS 解 C L P D的控 制 下 经过A D和F F IO把 数 据 写-. P 算 模 块 . P 收 到 信 号后 . 数 据进 行 压 , DS 解 X DS 接 把 缩 每 个模 块从 核 心 器件 的 选 择 、 件 电 路 的 总 体设 计 方 案 以及 实现 过 程进 行 了介 绍 实验 硬
Ab t a t t e a t l n rd c t e a d a e e i n o a a o r s in t c n lg f r moe sr c : ri e i t u e h h r w r d sg f d t c mp e so e h o o y o e t me s r me t b s d n h c o a u e n a e o DS P,i h ril n t e a t e,t e w oe h r w r y t m s d vd d i t w d l s c h h l ad a d s se wa i i e no t o mo u e :Daa a q ii o d l n S l t c u s in mo u e a d D P a — t grh o i m mo u e h d t c u st n mo u e r c ie t e aa a d r n p r h aa t t e S ag r h t d l.T e aa a q ii o d l e ev s h d t n t s o te d t o h D P lo i m mo u e i a t t d l t r u h h AD n h F F rt d t n e h o to f t e P D.T e aa w r c mp e s d f r S r — h o g t e a d t e I O w i e aa u d r t e c n r l o h C L h d t e e o rs e at D P e e c ie h in 1 h h o e o o o e t a d d sg r g a o h l a d a e a d I lme tt n p o e s w s i — e v s t e sg a . e c o s f c mp n n s n e in p o rm f w oe h r w r n mp e n ai r c s a n T o to u e n e ey mo ue x e i n s s o h t t e p o r m s efc ie r d c d i v r d l .E p rme t h w t a h r g a i f t . e v Ke r s D P; a a c mp e so y wo d : S d t o r s in;C L P D
基于DSP的图像采集与处理的硬件设计
作 电 压 是28 V 采 用A S l- . 5 .5, M l7 28 的线 l 急压电 源 变换 芯片 , l v 蜩 ; 5  ̄
它 很 多消 费者 产品 和工 业应 用 的 明智 选 择 。
此部 分 模块 包 括 时钟 振 荡模 块 、 内存 扩 展 模 块、 T 6 真 模 J A仿
D P 术 已成 为人 们 日益 关 注 的 并 得 到 迅 速 发 展 的 前 沿 技 S技 术 。而 基 于 D P 图 像 处 理 设 计 简 便 、 活 , 合 于 新 型 产 品 的 S的 灵 适
研 究 开发 。 设 计 结 合 以 上 发 展 现 状 分 析 , 定 采 用 通 用D P 本 决 S 芯 片 来 设 计 图 像 处 理 系统 的硬 件 部分 。 论 文 主 要 研 究 以低 端 嵌 该 入 式微 处 理 器 T S 2 L 2 0 A 核 心 的图 像 采 集 处 理 系 统 的 硬 M 3 0 F 4 7为
T S 2 L 2 0A =I 司 2 0 年 7 M 30 F 4 7 ̄T公 0 2 月新 推 出 的 L 2 0 系 列 芯 F4x
压 器 的 输 出 电 压 以便 检 测 稳 压 的输 出 电 压 的 欠 压 状态 。 果 出 如 为 低 电平。 出现 欠 情况 的期 间 内, E E { 号 保 持 在低 电 平。 在 RS T g
一
该 方 案 具 有 性价 比 高 , 实用 性 强等 优 点 , 可 广 泛 应 用 于基 于低 端 嵌 入 式 图像 采 集处 理 的 系统 中 ,可 以直 观 地 监 测控 制 对 象 。该 方 案 还 可 以 进 步 实现 许 多扩 展 功 能 ,如 电机 控 制 、机 器 :数 字 图像 处 理
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D 0 0 A 7 1A 5R M 之 间均 使用通 用可 M9 0 , A l A A S 1 编程 I / O口相连。比 J外还设计了—个 J A X2 T G 5 的 在线可编程调试接口, 便于在线编程。 2 S 核心电路设计 .DP 3 2. 31电源引脚和时钟引脚 电源引脚: 电压分为两级 , 电源 提供 C U核 P 使用的电源电 c o 压 vD 。及提供片上外设使用的电
接地 。 时钟引脚: 时钟发生器由内部振荡器和锁相 环 P L电路构成,可以 L 输入 。 X1 6脚) ( 9 : 接外部晶体振荡器的一个 引脚接
地或 悬 空。
X /L N9 2 KI(7脚) C : 接外部晶体振荡器的另一 该视频图像采集系统的核心是 D P采用 T 个 引脚 。 S, I 的T 3 O c 4 2 ;视频解码芯片选用 P ip Ms 2 v 5 O A hl s i 2_ .2晶振和系统复位 3 公司的 S A 1 1 数字逻辑控制芯片选用的是 A T 凡 l 对于晶振频率大小的选定 , 本系统选用的是 A ea h r 公司的 MA 7 0 x O o系列 C L P D中较高端的 1MH 0 z的晶体振荡器。当 C U复位的时候 ,L P PL 0 z 然后 ,L PL E M 18 P 7 2。本视频图像采集网络化传输系 统对数 的默认方式为 1 MH 时钟 的分频模式, 据传输 的要求较高 ,所 以选用 了 D VC M的 就可以编程为其他的模式,以获取不同的时钟频 A IO D 90 M 0 0以太网控制器芯片 , M 0 0 1 根数 率。 D 90 有 6 在每次改变 P L L 的工作模式时 , 都必须先改为 据线 , 直接与 T S 2 Vc 4 2 M 3 O 5 O A的数据总线相连 , 分频模式, 然后再改为新的工作模式。 地 址线 共 有 2 根 ,通 过 C L O P D译 码 之 后 与 D P有一组引脚 C KMD1  ̄K S L - L MD3 4 ,可以 T 30 5 0 A地址总线相连。 MS 2VC 4 2 用来调整 D P S 工作频率的高低 ,由此类引脚的状 2系统的硬件电路设计 态决定 D P内部倍频的大小。 S 系 统 复 位 电路 选 用 T 公 司 的 推 荐 的 I z 视频解码芯片 S A l 1 1 A 7 1A及其初始化 S A l1 A 7 1A具有 四路模拟输入和内部模拟 T S 8 3 列 芯片 , 为 D P和 基于 微 处 理器 P32 系 它可 S 信号源选择 , 带有两路内置的模拟抗混叠滤波器 , 的系统提供了初始化和定时监控的功能 ,并且同 具有梳状滤波器功能 , 可自动进行行、 场同步 的检 时具有电平复位和手动复位功能。 测 , 动进行 5 / H 场频的检测 , 动进行标准 自 00 z 6 自 在上电期间, v 当 ∞的电压高于 1 v时, . 1 吾 的电压, PL A 制式和 N S 制式之间的 TL 转换 , 数据输 出格 面 吾 亍复位输出有效,并开始监控 V 式多样式, 可通过 I 2 C总线接受外部控制器的完全 只要 V 的电压低于门限电压 V T就一直保持 I —个内 部延时定时器使 面 有 衙 控制。S A7 1 A 1 A芯片内的场同步信号 V F行 面 有效。 l RE 、 同步信号 H E 、 R F 时钟参考输 出 L C 、 L 2像素时钟 效输出保持一定脉宽以保证系统可靠复位 ,定时 信号 C E 都由芯片引脚直接引出,从而省去了 器的延时 t RF d 开始于 v 上升到 门限电压的时候 。  ̄v - 面 输 时钟 同步电路的设计,系统内部锁相环技术的集 当电源电压降落到门限电/ ( 以下 , f 氐 , 不需要连接其他外部器 成使得可靠性有了 很大的提高,并极大的降低 了 出再次变为有效f 电平) 设计的复杂度。 件。其 固 定的门限电压是通过—个内部的分压器 S A A 7 1A在上电后 , l1 并不是立 即采集模拟 来确定的。 视频信号进行 A / D转换处理 , 它必须由 D P S 通过 在应 用方 面 , 当启 用 T S 8 3的 R S T时 , P32 EE I 2 C总线对其内部寄存器进行初始化设置后 , 才能 WD 脚的输入有效( I 在高低电平 间转换)输入电压 。 超 过 V 时 ,P 3 2 T S 8 3不会 回到无 重 置状 态 。重置 正常工作。 时 ,如果应用中要求 WD 有效, I I WD 要从有效信 2 数字逻辑控制电路设计 . 2 由于地址译码 、 时序控制等工作量较大, 本 号中分离。 文的视频图像采集网络化传输系统选用的是 A— l 2 . JA .3 T G电路设 计 3 tr公司推出 M X7 0 S系列 C L ea A 00 P D中较高端的 JA JitTs A t nG op称为联 合试 T G on et ci ru) o 4i E M7 2 。它的时钟信号由 T 30 c 4 2 P 18 Ms 2 V 5 0 A的 验行动组。模拟器通过 — 1pn的接插件与芯 时钟 C K U 引脚 提供 ,与 T s 2 v 5 0 片的 JA 端 口 LOT M 30 c 42 TG 进行通信 。 两个 E U信号必须用 M
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科
信 息科 学 ll f
曹 丽 娜
基于 D P的视频图像采集系统硬件电路实现 S
( 黑龙 江 省安 达 市公 园 , 黑龙 江 安 达 1 1 0 ) 5 4 0
摘 要 : 绍 了 图像 采 集 系统 的 构 成和 工作 原 理 。 用 D P 图像 A D转 换模 块 、 S 介 应 S、 / D P图像 压 缩 编 码 处 理模 块 、 网络 化 传 输 模 块 实现 了电路 与 D P S 的接 口设计 。通过对数据流的传输 , 论证 了网络化传输 的可行性 , 并用 T P P C / 协议 实现 网络化传输。 I
关 键 词 : 频 图像 采 集 ; S ; D;C / 视 D P M T PI P
目 , 前 随着现代电子技术和多媒体技术 以及 D P芯片技术的发展, D P为核心处理器的视 S 以 S 频图像采集系统得到了广泛的应用。本文设计了 种通用的图像监控系统一 基于 D P的网络化视 S 频图像采集系统 。 Ⅱ公司的高速 D P 以 S 为主处理 芯片构建了一个视频 图像采集与网络化传 输平 台, 能实现高速的视频图像采集 , 的图像编码 高效 压缩 , 用 工业 以太 网和 T PI 协 议进 行 图像 最后 C/ P 数据传输。 1采集系统构成 本文的视频图像 采集 网络化传输 系统主要 由视频 图 像采集、/ A D转换、 图像处理 、 图像传输、 系 统控制等几部分组成。 系统总框图如图 1 所示。
源 电压 D m。 V
C 1, 8 9,15 1 2 , V 6 6 , 1 2 . 4 脚)电压 为+ 、 。 1 V 8
D v4 3 6 51Z10 )电压为+ . V ̄ , , , ,1 3 肚0 (3 5 7 , 3 V。 3
V (13  ̄ 5 5 , , , , 6l 18脚 ) ¥3 4 4 0 0 7 0 6 31 ,1, , 779 0 12 ,