C6000-图像软硬件基础
浅谈C2000 C5000和C6000的内部结构及区别
浅谈C2000C5000和C6000的内部结构及区别姓名：王莎班级：SJ1239学号：201221902003摘要：随着计算机和数字信号处理技术的快速发展和广泛应用，数字信号处理(DSP)引发了工业设计的革命，成为了工程实现的关键。
本文通过TI公司的TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000三大主流芯片内部结构介绍和比较，得出了它们之间的不同和共同点，并对它们进行了对比性说明。
关键词：DSP；内部结构；比较Abstract：With the computer and digital signal processing technology rapid development and the widespread Abstract:application,digital signal processing (DSP)has brought the industrial design revolution and become the key to the realization of the project.This paper introduces the Texas instruments(TI) company three mainstream chip internal structures,TMS320C5000、TMS320C2000and TMS320C6000,which are introduced and compared for all series of chips to know the different and common points between them,and has carried on the comparative to their specifications.Keywords：DSP；Internal structure；comparison1.前言世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811，1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片发展史上一个重要的里程碑。
三大DSP系列结构之比较
TI公司三大系列DSP芯片内部结构之比较班级：SJ1126 姓名：张晖学号：201120195012摘要：随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展，以及数字系统的显著优越性，导致了DSP芯片的产生和迅速发展，DSP技术的地位凸显出来。
在世界上众多的DSP厂商中，德州仪器公司的DSP始终占据着较大的市场份额（45% ~60%），本文概略的介绍目前得到广泛应用的TI三大DSP处理器系列，TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000。
关键字：TI DSP正文：一、TMS320系列DSP命名TMS 320 F 2812 PGF A温度范围（缺省为L）前缀L=0 ~70℃TMX=A=-40 ~85℃TMP=Q=-40~125℃TMS=封装形式DSP PGF=176—引脚LQFP320=TMS320系列PAG=64—引脚塑料TQFPPGE=144-引脚塑料TQFPPZ=100-引脚塑料TQFP器件型号工艺C=COMSE=COMS EPROMF=Flash EEPROMLC=Low—voltage COMS（3.3V）VC=Low—voltage COMS（3V）TMS320包括了定点、浮点和多处理器数字信号处理芯片。
主要分为三种不同指令集的三大系列：TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000。
TMS320系列中的同一子系列产品具有相同的CPU结构，只是片内存储器和片内外设配置不同，同一子系列产品的软件完全兼容。
二、TMS320C2000系列TMS320C2000是作为优化控制的DS P系列。
TMS320C2000系列DSP集成CPU核和控制外设于一体，提供了高速的ADC和PWM发生器等，集成强大灵活的特定控制接口。
C2000 DSP既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，非常实用于工业、汽车、医疗和消费类市场中数字电机控制、数字电源和高级感应技术。
IMGLIB库简介
Image Library使用通常开发一款图像采集和处理产品的流程是熟悉硬件平台的特性、根据CPU的特点优化算法，最后调试整个系统软件。
由于大多数厂家CPU支持的汇编语言不相同，尤其DSP芯片的汇编语言，如TI公司有自己的甚长汇编指令集，而AD公司也有自己的汇编指令集。
通常只有根据各个厂家的CPU内核特点和汇编指令特点，才可以更好地优化图像算法，而且往往这方面影响着产品的开发进度，影响着产品进入市场的时间。
TI公司为了解决这个问题，向用户提供了图像处理算法库，该库主要包含图像压缩和解压缩、图像分析和图像滤波等3个部分。
用户可以利用这3个库快速地开发出图像采集处理算法。
1．概述TI公司提供的(C62x MIGLIB库文件是包括很多图像和视频处理函数，所有函数都是对C语言编程进行了优化。
该库包括一些可以使用C语言调用，且已经经过汇编优化的图像和视频处理子程序。
在对图像处理时间十分敏感的实时系统中可以使用这些已经经过汁算优化的函数。
用户借助这些子程序就可以轻松地使用ANSI C语言编写出高效的算法程序。
借用这些子程序，可以缩短产品进入市场的时间。
TI C62x IMCLIB库文件包括通用的图像和视频处理子程序。
另外，用户可以根据产品的特点，修改库的源程序满足自己的要求。
这些源程序可以在Code Composer Studio软件的安装目录下找到。
IMGLIB库的特点如下：·优化的汇编代码子程序。
·与TI C62x编译器完全兼容的C调用子程序。
·基准，包括时钟周期和代码大小。
·参考C模型测试。
虽然在软件中提供的代码都是针对C62x DSP设备的，但是也可以在TI C6000 DSP系列其他产品中使用。
在配套光盘里有image.lim的例子mpeg2_vld，有兴趣读者可以看看。
2．图像压缩解压缩子程序该部分主要描述的是标准图像压缩／解压缩算法子程序，如JPEG、MPEG Video和H.26x等算法。
基于Matlab对C6000系列DSP系统进行软件开发的研究
本科毕业设计（论文）基于Matlab/Simulink对C6000系列进行软件开发的研究Research on the software development of C6000 seriesbased on Matlab/Simulink学院：电子信息工程学院专业：通信工程学生姓名：张林学号：11291162指导教师：高海林北京交通大学2016年4月中文摘要摘要：随着Math Works公司的产品Matlab/Simulink的不断升级，基于Matlab /Simulink 的DSP系统开发方式愈来愈成熟，功能愈发强大。
Embedded Target for TI C6000工具箱可以完成从概念方案设计到软件代码仿真甚至是在硬件DSP板生进行测试的全过程，使用Matlab /Simulink可以将仿真通过的函数模型直接转换成在DSP系统上能够执行的C / C++ 代码，生成的代码可用于实时应用和硬件在线测试，对于Simulink工具箱Embedded Target for TI C6000中已有的函数图形进行简单程序的代码生成，比如EVMDM642案例DSP系统，确实可以方便地仿真以及实现快速的从算法概念到目标代码的自动生成，几乎不需要用户参与代码编写，对于简单的应用，用户只需要动一动手指，按一按鼠标，就能够让Matlab生成全套的代码，毫不费力。
可以得出结论：基于Matlab/Simulink的DSP代码生成的方法，在人力和物力的损耗上，要优于传统的基于CCS的DSP开发方式，能够加快DSP系统开发的速度，降低开发的难度，并且，基于Matlab/Simulink的DSP代码生成的方法适用于初学者，非高深资历的开发人员同样能够通过这个方式来完成DSP开发的科研任务。
关键词：Matlab；Simulink；DM642；自动代码生成ABSTRACTABSTRACT:With the continuous upgrading of Works Math Matlab/Simulink products,/Simulink DSP based Matlab system development is increasingly mature, more powerful. Embedded Target for TI C6000 toolbox can be completed from conceptual design to software simulation code even in the whole process of DSP in hardware testing, using the Matlab/Simulink function can be converted directly into the model through simulation can be performed on the DSP / C+ + C code, the generated code can be used for real-time applications and hardware the online test, for Simulink Target for TI C6000 Embedded toolbox has the function of simple graphics program code generation, such as theEVMDM642 case of the DSP system, automatic generation can easily achieve fast algorithm simulation and from concept to object code, almost do not need users to participate in the preparation of the code, for simple applications, users only need to move your finger, press the mouse, can let Matlab generate a full set of code, easy. We can draw the conclusion: the method based on MATLAB / Simulink DSP code generation, in the loss of human and material resources, is superior to the traditional based on CCS of DSP development way, can accelerate the speed of DSP system development, reduce development difficulty and based on MATLAB / Simulink DSP code generation method is suitable for beginners, non developers of advanced qualifications can also through this way to accomplish research tasks in the development of DSP.KEYWORDS：Matlab; Simulink; DM642; Automatic Code Generation目录中文摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1引言：毕业设计的背景与意义 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究意义 (1)1.3研究问题简述 (2)1.4课题提出的要求 (3)1.5毕业论文的结构 (3)2MATLAB和SIMULNK简介 (4)2.1M ATLAB 软件现状简述 (4)2.2S IMULINK现状简述 (6)2.3M ATLAB/SIMULINK配置与指令 (7)3CCSTUDIO介绍及传统DSP代码生成流程 (9)3.1CCS TUDIO配置与指令 (9)3.2传统DSP软件开发流程 (9)4基于MATLAB/ SIMULINK的DSP目标代码生成方法 (10)4.1生成流程 (10)4.2基于M ATLAB对TMS320DM642为核心的目标DSP开发板进行仿真和代码生成的函数模型设计 (11)4.3基于M ATLAB对EVMDM642DSP系统板进行仿真和代码生成 (15)4.4基于M ATLAB对合众达公司SEED-VPM642DSP系统生成代码进行移植的方法和分析265基于MATLAB的DSP代码生成方法总结 (30)参考文献 (32)致谢 ......................................................................................................................... 错误！未定义书签。
第2章TMS320C6000DSP芯片概述
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DM642的结构框图
The Video Port 0 (VP0) peripheral is muxed with the McBSP0 peripheral and the McASP0 control pins.
数字信号处理器原理A
第2章 TMS320C6000 DSP芯片概述
西安邮电大学 通信与信息工程学院 2014年3月
目录
第2章 TMS320C6000 DSP芯片概述
2.1 DSP芯片概述 2.1.1主要类型 2.1.2 TI公司的DSP芯片 2.1.3 TI公司DSP芯片的命名规则
2.2 TMS320DM642 DSP芯片概况 2.2.1 DM642概述 2.2.2 DMS642的器件特性 2.2.3 DM642原理框图 2.2.4 DM642的应用领域
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本章学习目标
了解DSP芯片的分类; 了解TI公司的DSP芯片类型； 掌握TI公司芯片的命名规则； 掌握DM642芯片的器件特性、原理框图； 了解DM642芯片的应用领域；
知识要点：
DM642的器件特性、原理框图。
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前言
随着信息技术的高速发展，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)的应用范围越来越广，普 及率越来越高;
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2.1 DSP芯片概述
TMS320C5000系列DSP芯片：
适合通信设备的开发，如媒体播放器、3G电话、电 子图书、无线Modem、GPS接收装置、指纹识别 系统等；
c2000,c5000,c6000系列DSP编程方法
二、TI公司三大系列内部结构的简介 1、C2000系列的内部结构1，C2000系列基于改进的哈佛结构，支持分开的程序空间和数据空间。
还有第三个空间，即I/O空间，用于片外总线接口。
外设总线映射到数据空间，因此，运行在数据空间的所有指令，都可以运行于所有的外设寄存器。
C2000系列的CPU包括：一个32位的中心算术逻辑单元(CALU)、一个32位的累加器(ACC)、CALU具有输入和输出数据定标移位器、一个16x16位乘法器、一个乘积定标移位器、数据地址产生逻辑：包括8个辅助寄存器和1个辅助寄存器算术单元(ARAU)、程序地址产生单元C2000系列采用2xLPASIC核，其内部设有6组16位的数据与程序总线。
这6组总线是：PAB(ProgramAddr．Bus)程序地址总线DRAB(Data-ReadAddr．Bus)数据读地址总线； DWAB(Data-WriteAddr．Bus)数据写地址总线； PRDB(ProgramReadBus)程序读总线；DRDB(DataReadBus)数据读总线；DWEB(DataWriteBus)数据写总线。
将数据读地址总线(DRAB)和数据写地址总线(DWAB)分开，CPU就可以在同一个机器周期内读和写数据。
C2000系列具有以下类型的片内存储器：双访问RAM(DARAM)，即一个机器周期内可以访问两次的存器；FlashEEPROM或工厂掩模的ROM。
C2000系列的存储器分为单独可选择的4个空间，总共的地址范围为224K字：程序存储器(64K字)；局部数据存储器(32K字)；全局数据存储器(64K字)；输入／输出(64K字)。
2、C5000系列的内部结构C5000系列中央处理单元CPU包括算术逻辑单元、乘法器、累加器、移位寄存器、各种专门用途的寄存器、地址发生器、比较选择单元、指数编码器。
具体内容如下①先进的多总线结构，具有1条程序存储器数据总线、3条数据存储器数据总线和4条地址总线；②40位算术逻辑单元(ALU)，包括40位的桶形移位寄存器和2个独立的40位的累加器；③17位乘17位的并行乘法器与一个40位的专用加法器结合在一起，用于单周期乘／累加操作；④比较、选择和存储单元(CSSU)，用于Viterbi操作(一种通信的编码方式)中的加/比较选择；⑤指数编码器用于在单周期内计算40位累加器的指数值；⑥2个地址生成器，包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元[6]。
DSP简介
DSP-起始篇数字信号处理（Digital Signal Processing，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。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。
反过来，数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。
例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。
可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
世界上第一个单片DSP 芯片应当是1978年AMI公司发布的S2811，1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。
这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。
1980 年，日本NEC 公司推出的μP D7720是第一个具有乘法器的商用DSP 芯片。
在这之后，最成功的DSP 芯片当数美国德州仪器公司（Texas Instruments，简称TI）的一系列产品。
TI 公司在1982年成功推出其第一代DSP 芯片TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS320C10/C1 4/C15/C16/C17等，之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28，第三代DSP 芯片TMS320C30/C31/C32，第四代DSP芯片TMS320C40/C44，第五代DSP 芯片TMS320C5X/C54 X，第二代DSP芯片的改进型TMS320C2XX，集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8X 以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62X/C67X等。
DSP工程师要求
一、基本要求:1、熟悉TI的DSP系列编程、器件、开发工具、流程（不同的公司，要求不一样，比如，TI2407,TI28335,TI2812或者TI的C5000、C6000（DM64X,64XX)、blackfin DSP)。
2.精通C/C++,了解汇编语言编程。
二、从事DSP软件开发具备的能力（主要做算法）1、熟悉数字信号处理算法，具有良好的通信理论知识（如无线通信协议），熟悉MATLAB程序2、熟悉算法的定点化和程序的逻辑级优化3、能够在CCS环境下进行C代码和汇编优化(如：熟悉C64X或C66X汇编指令集及汇编优化）4、精通TIDSP系统，能熟练优化调度各个接口，以提升效率5、熟悉基于Linux的驱动（能编写或修改底层驱动）或DSP驱动开发，对嵌入式硬件系统的体系结构和各种通用接口（如pCI、串口、I2C、SPI、网络(TCP/IP协议）等）熟悉6、具备操作系统原理理论知识，了解实时操作系统（如熟悉DSP/BIO和SYS/BIOS操作系统7、具备理解、设计、实现调试复杂软硬件系统及相关项目的能力优先经验：1、有用过DSP进行图像处理的经验，包括滤波，自适应二值化、边缘检测、轮廓提取和细化等，目标跟踪（代码级、非库函数调用级别）2、有视频、图像、语音算法移植优化经验，比如：(1)熟悉视频压缩算法：有HEVC、H.264、MPEG4，SVC开发经验优先(2)熟悉音频处理算法：有噪声抑制、回声消除、自动增益开发经验优先(3)熟悉图像处理算法，有人脸定位或识别、目标检测或跟踪、2D或3D降噪开发经验优先(4)熟悉音视频处理流程，有webRTC、FFMPEG、Gstream、TCPMP等开源软件剖析经验优先3、有达芬奇系列多媒体处理器开发经验优先（精通CodeEngine ,XDM等）4、终端软件开发（要求过高）(1)有无线通信物理层软件工作经验者，如开发过GSM、CDMA、Wimax或LTE等无线通信物理层软件开发(2)至少精通一种无线通信协议，包括基于LTE-A/LTE/标准的L2技术（如：时频资源分配、ICIC、SRS、BF|MAC层上下行调度等）5、熟悉ARM9或ARMcontex应用编程，熟悉TIDAVINCI及C6 integraDSP+aARM系列各处理器的架构、性能及C64X内核，有DM6446开发经验优先三、从事硬件开发应具备的能力：1.精通数字电路与模拟电路（熟练掌握数字电路、模拟电路基础知识），具有良好的电路设计和分析能力，具有元器件选型的能力和经验,能熟练使用常用的测试设备：示波器、信号发生器等。
芯片结构及性能概述TMS320C...
第1章芯片结构及性能概述TMS320C2000系列是美国TI公司推出的最佳测控应用的定点DSP芯片，其主流产品分为四个系列：C20x、C24x、C27x和C28x。
C20x可用于通信设备、数字相机、嵌入式家电设备等；C24x主要用于数字马达控制、电机控制、工业自动化、电力转换系统等。
近年来，TI公司又推出了具有更高性能的改进型C27x和C28x系列芯片，进一步增强了芯片的接口能力和嵌入功能，从而拓宽了数字信号处理器的应用领域。
TMS320C28x系列是TI公司最新推出的DSP芯片，是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。
它既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，特别适用于有大批量数据处理的测控场合，如工业自动化控制、电力电子技术应用、智能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统等。
本章将介绍TMS320C28x系列芯片的结构、性能及特点，并给出该系列芯片的引脚分布及引脚功能。
1.1 TMS320C28x系列芯片的结构及性能C28x系列的主要片种为TMS320F2810和TMS320F2812。
两种芯片的差别是：F2812内含128K×16位的片内Flash存储器，有外部存储器接口，而F2810仅有64K×16位的片内Flash存储器，且无外部存储器接口。
其硬件特征如表1-1所示。
表1-1 硬件特征注：‡“S”是温度选择（-40℃ ~ +125℃）的特征化数据，仅对TMS是适用的。
‡‡产品预览（PP）：在开发阶段的形成和设计中与产品有关的信息，特征数据和其他规格是设计的目标。
TI保留了正确的东西，更换或者终止了一些没有注意到的产品。
高级信息（AI）：在开发阶段的取样和试制中与新产品有关的信息，特征数据和其他规格用以改变那些没有注意到的东西。
产品数据（PD）：是当前公布的数据信息，产品遵守TI的每项标准保修规格，但产品加工不包括对所有参数的测试。
c2000,c5000,c6000系列DSP编程方法
二、TI公司三大系列内部结构的简介 1、C2000系列的内部结构1，C2000系列基于改进的哈佛结构，支持分开的程序空间和数据空间。
还有第三个空间，即I/O空间，用于片外总线接口。
外设总线映射到数据空间，因此，运行在数据空间的所有指令，都可以运行于所有的外设寄存器。
C2000系列的CPU包括：一个32位的中心算术逻辑单元(CALU)、一个32位的累加器(ACC)、CALU具有输入和输出数据定标移位器、一个16x16位乘法器、一个乘积定标移位器、数据地址产生逻辑：包括8个辅助寄存器和1个辅助寄存器算术单元(ARAU)、程序地址产生单元C2000系列采用2xLPASIC核，其内部设有6组16位的数据与程序总线。
这6组总线是：PAB(ProgramAddr．Bus)程序地址总线DRAB(Data-ReadAddr．Bus)数据读地址总线； DWAB(Data-WriteAddr．Bus)数据写地址总线； PRDB(ProgramReadBus)程序读总线；DRDB(DataReadBus)数据读总线；DWEB(DataWriteBus)数据写总线。
将数据读地址总线(DRAB)和数据写地址总线(DWAB)分开，CPU就可以在同一个机器周期内读和写数据。
C2000系列具有以下类型的片内存储器：双访问RAM(DARAM)，即一个机器周期内可以访问两次的存器；FlashEEPROM或工厂掩模的ROM。
C2000系列的存储器分为单独可选择的4个空间，总共的地址范围为224K字：程序存储器(64K字)；局部数据存储器(32K字)；全局数据存储器(64K字)；输入／输出(64K字)。
2、C5000系列的内部结构C5000系列中央处理单元CPU包括算术逻辑单元、乘法器、累加器、移位寄存器、各种专门用途的寄存器、地址发生器、比较选择单元、指数编码器。
具体内容如下①先进的多总线结构，具有1条程序存储器数据总线、3条数据存储器数据总线和4条地址总线；②40位算术逻辑单元(ALU)，包括40位的桶形移位寄存器和2个独立的40位的累加器；③17位乘17位的并行乘法器与一个40位的专用加法器结合在一起，用于单周期乘／累加操作；④比较、选择和存储单元(CSSU)，用于Viterbi操作(一种通信的编码方式)中的加/比较选择；⑤指数编码器用于在单周期内计算40位累加器的指数值；⑥2个地址生成器，包括8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元[6]。
TMS320C6000与CAN控制器接口设计与实现
Ｃ Ｎ） Ａ 的替代 产 品 ， 且 它 增 加 了一 种 新 的 工 作 模 而
式 Ｐｌ Ａ （ ｅＣ Ｎ 标准帧） 这种模式 支持具有很多新特 ｉ ，
Ｌ Ａ模式 。后面描述的地址数据多路复用总线模式
均 为 Ｉ Ｔ Ｌ模式 。 ＮＥ
维普资讯
ｌ ８期
廖
莎 ， ：ＭＳ２ Ｃ ０ ０与 Ｃ Ｎ控制器 接 口设计与实现 等 Ｔ ３ ０ ６０ Ａ
式为 非多路 复用 方式 ， 能 与多 路 复 用形 式 的外 围 不 接 口芯片如 Ｃ Ｎ控制 器 ＳＡ ００直接 相连 ， 场 上 Ａ Ｊ １０ 市
２０ ０ ８年 ５月 ２ ７日收到
制信号有地址选通信 号 Ａ Ｅ 片选信号ｃ ， Ｌ， ｓ 读信号 Ｒ 写信号ＷＲ， Ｄ， 模式选择信号 Ｍ Ｄ 。当 Ｍ Ｄ ＝ ＯＥ ＯＥ
⑥
２ ０ Ｓｉ Ｔｅ ｈ Ｅｎ ｎ ． ０８ ｃ． ｃ ． ｇ ｇ
Ｔ ３０ ６ ０ ＭＳ２ ００与 Ｃ Ｎ 控制器接 口设计与实现 Ｃ Ａ
廖 莎 柴金 广 王旭辉
（ 中国科学 院上海技术物理研究所 ， 上海 ２０ ８ ） ０ ０ ３
摘
要
介绍 并分析 了高性 能定 点数 字处理器 Ｔ ３０ ６ ｘ和 Ｃ Ｎ控 制器 ＳＡ ００的接 口信 号及 时序。基于复 杂可编程逻 ＭＳ２ Ｃ ４ Ａ Ｊ １０
维普资讯
第 ８卷
第１ ８期
２０ ０ ８年 ９月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ０ ． Ｎｏ ８ １８ ．１
bizhub PRESS C7000C6000 差异引擎
图像之间的稳定性控制
2.16 图像稳定性控制（5/5）
其他图像稳定性控制
下面是图像稳定性批处理校正控制和图像之间的稳定性控制之外的其它两种图 像稳定性。 1. 充电电压自动调整 2. 不使用时的预搅拌 其他图像稳定性控制
2.17 图像处理部分
主要区别
项目 扫描器部分中的图像处理 写入部分中的图像处理 C7000/C6000 转移了控制板 转移了控制板 C8000 细节 -
在薄纸上打印时可防止定影皮带上发生卷曲卡纸。 从定影单元上部所附带的定影分离风扇/1 (FM7)、/2 (FM8) 和/3 (FM9) 吹出气流， 以辅助纸张从定影皮带上分离。
该控制的执行以及 FM7、FM8、FM9 的气流速度切换（7 个级别）都可以从操作 面板上选择。
FM8 FM9
FM7
2.16 图像稳定性控制（1/5）
主要区别
项目 C7000/C6000 C6501 细节
图像稳定性控制
2种 图像稳定性批处理校正控制
·图像之间的稳定性控制
1种
得益于过程变更
2.16 图像稳定性控制（2/5）
打开副电源开关时图像稳定性控制的流程
打开副电源开关时，图像稳定性控制流程与 C6501 相同。
C7000/C6000
C6501
-
细节
对应 A4 71 ppm 防止薄纸发生卷曲卡纸 提高了拆卸性能 防止发生图像故障（定影线）
2.13 定影部分（2/5）
加强了所使用的电源
为了能在 A4 尺寸纸张上实现 71 ppm，加强了定影单元使用的电源。
2.13 定影部分（3/5）
定影空气分离控制
连续复印速度（A4）
C6000与C2000系列DSP之间串行数据通讯的研究与实现(精)
C6000与C2000系列DSP之间串行数据通讯的研究与实现TMS320C6711是TI公司TMS320C6000系列32位浮点DSP，它具有专用硬件逻辑的CPU、片内存储器、片内外设，支持汇编和C语言的单独或混合编程。
该系列DSP最主要的特点是采用了VLIW体系结构，因此可以单周期发射多条指令，实现很高的指令级并行效率。
其计算和处理速度非常快，系统单指令周期可达到6.67ns，被广泛用于DSL、无线基站、雷达声纳、数字图像处理等方面。
在TMS320C6711中有2个多通道缓冲串行接口McBSP，McBSP不仅可以配制成串行TMS320C6711是TI公司TMS320C6000系列32位浮点DSP，它具有专用硬件逻辑的CPU、片内存储器、片内外设，支持汇编和C语言的单独或混合编程。
该系列DSP最主要的特点是采用了VLIW体系结构，因此可以单周期发射多条指令，实现很高的指令级并行效率。
其计算和处理速度非常快，系统单指令周期可达到6.67ns，被广泛用于DSL、无线基站、雷达声纳、数字图像处理等方面。
在TMS320C6711中有2个多通道缓冲串行接口McBSP，McBSP不仅可以配制成串行接口，还可以独立配制成通用的输入(GPI)、输出(GPO)和输入输出端口(GPIO)。
其优点是数据处理能力强大，但控制接口少，片内集成外部设备少，控制能力较弱。
TI公司的TMS320LF2407为16位定点DSP微控制器，内嵌有看门狗定时器（WDT）、CAN总线控制器、模数转换器(ADC)、串行外设接口(SPI)、异步串行口(SCI)等多种外设模块，并有大量输入输出引脚（GPIO），可以满足控制系统多方面的控制需求。
但由于TMS320LF2407的指令周期最短为25ns(40MHz 主频)，对于数据处理运算量特别大的系统，其运算速度略显不足。
多数数字图像处理应用系统既要求系统有强大的数据处理能力，以满足对图像处理的实时性要求，又要求系统有强大的控制能力，以便实现对外部众多设备的控制。
DSP 图像处理算法的实现-III要点
本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题目：DSP 图像处理算法的实现-III姓名：翁彬彬学院：信息技术与科学学院系：电子工程系专业：电子信息工程专业年级：2004学号：04140059指导教师（校内）：杨涛职称：教授指导教师（校外）：职称：2008 年 5 月20 日1摘要本文研究的是基于TI 公司DSP 硬件平台的数字图像处理技术。
考虑到可移植性，采用C 语言编写代码。
采用空域法设计图像处理的算法，所涉及运算包括卷积，相关，中值滤波等。
由于图像处理要处理大量的数据，需用DSP 处理器来提高效率。
TMS320C6000 系列DSP 是TI 公司最新推出的一种并行处理的数字信号处理器，其特有的代码优化器也使得C 优化更加方便。
我们根据TMS320C6000 系列的结构特点，对C 代码进行一系列优化，例如：选用适当的编译器选项，内联函数的使用，字处理技术，打开循环，流水线技术，线性汇编等一系列方法对C 代码进行优化，从而极大地提高了数字图像处理的工作效率。
关键字数字图像处理TMS320C6000 系列DSP C 语言优化Abstract: In this thesis, based on the DSP hardware platform of TI Co., the algorithms of digital image processing were studied. C language was used to program these algorithms for the purpose of maximizing the portability of program modules. These algorithms, which include convolutions, correlations and medium filters, were designed based on spatial patterns. To make real-time image processing possible, DSP processors are used to process the massive data in images. The TMS320C6000 DSPs from TI Co. are parallel digital image processors, of which the C-complier makes the compilation and optimization of C-codes seamless and highly efficient. The C-code optimization was highly improved based on the unique designing features of TMS320C6000 series, such as proper choices of compiling options, the utility of intrinsics, the word processing technology, loop opening, pipeline technologies, linear assembly and etc.Keywords: Digital image processing technology TMS320C6000 C code optimization2目录：引言 (4)第一章数字图像处理的基本知识 (4)1.1 数字图像处理简述 (4)1.2 几种处理算法 (4)第二章TMS320C6000DSP芯片的特点 (6)2.1 数字信号处理器的特点………………………………………… ..62.2 TMS320C6000 的硬件结构简介 (7)2.3 TMS320C6000 指令系统................................................10.第三章基于TMS320C6000DSP系列的代码优化 (11)3.1 第一个阶段代码优化 (11)3.2 第二个阶段代码优化 (13)3.3 第三个阶段代码优化 (17)第四章对所编C代码进行优化处理 (20)4.1 小循环的打开 (20)4.2 较大循环的打开 (21)结论 (22)致谢语 (24)参考文献 (24)3随着计算机技术的发展，数字图像处理技术以其广阔的应用领域，受到人们越来越多的关注，本次实验是以DSP 为平台，对数字图像处理系统进行仿真。
DPSc6000系列的基本特点
C6000系列DSP1.它的预算速度能够达到800MIPS，并拥有高效的C编译器。
2.C6000系列每个周期能够执行8条32为的指令，它的内核CPU由两个寄存器A和B组成，并且具有8个32位字长的功能单元，其中两个乘法器和六个算术逻辑运算单元（ALU）。
3.C6000系列的组要特点：指令打包功能：给定代码大小等效于8条指令，可以穿星火并行执行以减小代码的长度，减少程序的取指时间和系统的功耗。
所有指令有条件执行；支持40位的算术运算，能够为各种高强度计算和编码提供附加精度；C62X/ C64X/ C67X有32位的字节可寻址地址空间。
内部存储器（片上）分为独立的数据空间和程序空间。
DMA控制器，无需CPU参与就可以在存储器映射中的不同地址范围间传输数据，DMA控制器有四个可编程通道和一个辅助通道。
EDMA控制器，与DMA控制器的功能能相同，有16个可编程通道还有一个RAM空间为未来所需的传输保持多种配置。
4.通用寄存器组C6000有两组通用寄存器A和B。
C62x/C67x每个寄存器组有16个32位寄存器（A组A0~A15，B组B0~B15）。
这些通用寄存器可以当做数据、数据地址指针或条件寄存器使用。
C64x则有32个32位的通用寄存器（A组A0~A31，B组B0~B31）。
5.数据通路的功能能单元C6000系列数据通路的功能单元可以被分为两组，每组四个(.L1, .S1 . .M1 , .D1 , 和.L2, .S2 , .M2 , .D2),对应的功能相同。
他们分别执行特定的定点运算和浮点运算。
6.寄存器交叉通路每个功能单元直接对各自数据通路的寄存器进行读写。
即.L1, .S1, .M1，和.D1单元写入寄存器组A，.L2, .S2, .M2,和.D2单元写入寄存器组B。
寄存器组通过交叉通路1X和2X与另一个寄存器组的功能单元相连。
这两个交叉通路允许一个同路的功能单元访问另一个通路寄存器的32位操作数，其中通路A的功能单元通过交叉通路1X访问寄存器B的资源，通路B的功能单元通过交叉通路2X访问A的资源。
TI公司三大系列DSP内部结构之比较
TI公司三大DSP系列产品的内部结构之比较摘要：可编程DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器，为了达到快速进行数字信号处理的目的，DSP芯片一般都具有程序和数据分开的总线结构、流水线操作功能、单周期完成乘法的硬件乘法器以及一套适合数字信号处理的指令集。
本文将首先介绍DSP芯片的基本结构，然后介绍TI公司的三大DSP系列芯片, TMS320C2000、TMS320C5000、TMS320C6000的内部结构特征。
关键字：DSP TMS320C2000 TMS320C5000 TMS320C6000 内部结构Abstract: Programmable DSP chip is a microprocessor with a special structure. Generally, DSP chips have a separate program and data bus structure, Pipelined function, Single cycle to complete the multiplication of the hardware multiplier, and a suitable digital signal processing instruction set, in order to achieve rapid digital signal processing. The article will frist introduce the basic structure of DSP chips, and then describe the internal structure characteristics of TI’s three series of DSP chips -- TMS320C2000 TMS320C5000 TMS320C6000.Keyword: DSP TMS320C2000 TMS320C5000 TMS320C6000 Internal Structrue1. DSP芯片的基本结构为了快速地实现数字信号处理运算，DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构。
TMS320C6000系列DSP与PC机串行通信
道缓 冲 串 口 ， 而 ， 些 串 口是 同步 串 口 ， 不 支 持 通 用 异 步 然 这 并 串行 收 发 器 标 。 在 实 际 的 应 用 中 ， 常 需 要 Ｄ Ｐ能 常 Ｓ
个下降沿开始 ， 以用这个 下降沿作 为帧 同步输入 信号 ， 可
够 与外 设 进 行 异 步 串行 通 信 ， 文 以 Ｔ ３０ ６ ｌ 例 ， 本 ＭＳ２ Ｃ ７ ｌ为 实 现它与 Ｐ ｃ机 之 间 串 口通 信 ， 对 这 几 种 方 式 进 行 了 比较 。 并
Ａｐｒ ２ ０６ ．０
文 章编 号 ：０ ６— ４４ ２ ０ ）２— ２ １— ４ １０ ０ ６ （０ ６ ０ ００ ０
Ｔ Ｓ２ ００系列 Ｄ Ｐ与 Ｐ Ｍ ３０ ６０ Ｃ Ｓ Ｃ机 串行通 信
王 平 ， 荣行 ， 文 全 段 张
（ 昌 大 学 电子 信 息 工 程 系 ， 西 南 昌 ３０ ２ ） 南 江 ３０ ９
１ １ 方 式一 ．
式， 我们可 以在最大帧频传输 中进行 数据封装 ， 到最高 的 达
传输效率 。 现来 讨 论 Ｍ Ｂ Ｐ用 作 Ｕ Ｒ 口时 数 据 的 传 输 过 程 ， ｃＳ Ａ Ｔ 以
Ｔ 公司的 Ｔ ３ ０ ６０ Ｉ ＭＳ ２ Ｃ ０ ０是 高性 能 的数字信 号处 理器 ，
串行 通信 的软 硬 件 方 案 ， 对 各 种 方 法 的 优 点 和 缺 点进 行 了 比较 。 并
关键词 ： 数字信号处理器 ； 异步 串行收发器 ； 多通 道缓 冲串行接 口
中图 分 类 号 ：Ｎ ｌ．２ Ｔ ９ １７ 文 献 标 识 码 ： Ａ
数 字信 号 处 理 器 由 于具 有 高 性 能 和 灵 活 可 编程 的 优 点 而 得 到 广 泛 的 应 用 。 许 多 应 用 系 统 中 ， 现 Ｄ Ｐ 与 Ｐ 机 在 实 Ｓ Ｃ 之 间有 效 可 靠 的 通 信 是 系 统 设 计 的 重 要 部 分 。一 般 来 说 ， 通
硬件加速计算在图像处理中的应用
硬件加速计算在图像处理中的应用图像处理技术随着科技的飞速发展，已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
从手机拍照到医学影像，图像处理技术无处不在。
但是，在图像处理中，数据量庞大，需要消耗大量的时间和计算资源。
为了解决这一问题，硬件加速技术应运而生。
硬件加速计算是通过专用的计算器件或逻辑芯片来协助提高计算时的速度和效率的技术。
在图像处理中，硬件加速可以通过加速算法来提高处理速度和效率，同时减少计算的时间和成本。
在实际应用中，硬件加速计算可以通过各种方式来提高图像处理的速度和效率，如使用GPU、FPGA、DSP等。
下面将分别描述这些技术的应用。
一、GPU在图像处理中的应用GPU即图形处理器，是一种专用于图形处理的高速并行计算单元，通常与CPU协同工作来加速图形渲染。
GPU在图像处理中的应用非常广泛，主要是通过并行计算来协助CPU完成一些计算密集型的任务，如图像的滤波、分割和识别等。
例如，OpenCV是一种基于GPU的库，可以进行实时的图像处理和计算。
在OpenCV中，使用GPU可以大大提高计算速度，特别是对于一些需要处理大量数据的任务。
此外，GPU还可以用来进行图像的分割和识别。
二、FPGA在图像处理中的应用FPGA是一种可编程逻辑设备，可以通过可编程门阵列和可编程逻辑单元来协助CPU完成一些计算密集型的任务，如图像处理、加密和解密等。
FPGA在图像处理中的应用非常广泛，主要是通过可编程的逻辑单元来实现图像的滤波、分割和识别等操作。
在实际应用中，FPGA可以通过运行时重配置来提高计算速度和效率，同时还具有低功耗、灵活性和可扩展性的优势。
例如，Xilinx的Vivado和Altera的Quartus是两种常用的FPGA开发工具，可以用来实现图像处理、加密和解密等任务。
此外，FPGA还可以用来进行模糊处理、图像重构和三维重建等。
三、DSP在图像处理中的应用DSP是一种专门用于数字信号处理的处理器，主要通过高速浮点运算来协助CPU完成一些计算密集型的任务，如图像处理、音频处理和视频编解码等。
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图象编码、视频图象传输格式
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编码
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视频图象处理系统解决方案
—— 动态图象处理系统
基于DM642 DSP的图象/网络/语音处理 系统ICETEK-DM642-PCI
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视频图象处理系统解决方案
– 视频采集:
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视频图象处理系统解决方案
—— 动态图象处理系统
基于DM642 DSP的图象/网络/语音处理 系统ICETEK-DM642-PCI
– 数据接口:
可插入PCI插槽 (33MHz/32-bit, 3.3V or 5V供电) 10BASE-T或100 Base-TX网络RJ-45插座 (使用PCI插头时失效) 双UART接口, 子卡接口
共576行
– 彩色信号
灰度=R*0.3+G*0.59+B*0.11，YCbCr，大面积着色
兼容，节省带宽，抗干扰
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图象编码、视频图象传输格式
—— 视频图象格式
模拟视频格式
– 信号波形
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图象软硬件基础
——视频图象处理系统
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介绍
视频图象基本知识 视频图象处理系统解决方案 TI TMS320C6000 DSP 图象处理系统 TI TMS320C6000 DSP 程序设计 TI TMS320C6000 DSP/BIOS 程序设计 图象处理系统实验
—— 动态图象处理系统
基于DM642 DSP的图象/网络/语音处理 系统ICETEK-DM642-PCI
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视频图象处理系统解决方案
—— 动态图象处理系统
基于DM642 DSP的图象/网络/语音处理系统 ICETEK-DM642-PCI
视频图象处理系统解决方案
—— 数字图象处理系统
图象处理系统的组成
模拟
图象
图象 数字化象输出设备
图象
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视频图象处理系统解决方案
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基于C6000 DSP的静态图象处理系统 ICETEK-IDK-YUV
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—— Y/Cb/Cr的采样
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议程
图象的基本概念 色彩空间 图象编码，视频图象传输格式 图象处理系统 视频图象处理系统解决方案
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图象的基本概念
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色彩空间
RGB色彩空间
– 图象采集和显示设备使用，例如：CCD， CMOS，CRT监视器 – 不适于做图象处理，因为其各组成部分之 间有太大的相关性
YCbCr色彩空间
– 各元素之间没有相关性，适于操作 – Y表示亮度，CbCr表示色差 – Cb和Cr经常作2:1抽样处理
– 128 x 96
QCIF：Quarter-CIF(1/4 x CIF Resolution)
– 176 x 144
CIF：Common Intermediate Format
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4CIF：4 x CIF Resolution
– 704 x 576
16CIF：16 x CIF Resolution
总结
回顾所学的内容 问题和建议
谢谢！
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视频图象处理系统解决方案
—— 静态图象处理系统
基于C6000 DSP的静态图象处理系统 ICETEK-IDK-YUV
摄像头
采集卡
总线
接口
DSP系统板
TV显示器
数字
AD
模拟
解码逻辑
串行
信号
DA
图像 并行 SRAM 接口 编码逻辑 信息
图象编码、视频图象传输格式
—— 视频图象格式
数字视频格式
– [国际无线电咨询委员会]CCIR601 4:2:2标准
采样频率：Y-13.5MHz CbCr-6.75MHz 编码：8位PCM Y=864(720)，Cb=432(360) ，Cr=432(360)
– [国际无线电咨询委员会]ITU-R BT.656视频图象传 输协议
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图象编码、视频图象传输格式
—— Y/Cb/Cr的采样
4:2:0
– 1408 x 1152
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图象编码、视频图象传输格式
—— 视频图象格式
帧、场、行，帧频、行频 模拟视频格式
– 帧频 = 25Hz，场频 = 50Hz – 625行/帧，312.5行/场，行频 = 15625Hz – 奇场 = 1～312.5，偶场 = 312.5 ～625 有效视频：32.5-310(287.5行)，336-622.5(287.5行)
14芯JTAG接口供外部仿真器使用 (可接ICETEK-5100USBV2.0仿真器或ICETEK5100PP仿真器) 可选的Boot模式, 复位按钮, 8 × 用户可控指示灯和通用IO端口 单+5V供电
– 仿真器、电源及其它:
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YCbCrYCbCrYCbCrYCbCr
– 用于高质量的计算机图形显示
4:2:2
– 色差信号水平方向进行2:1抽样
CbYCrYCbYCrY
– 用于摄影和专业视频显示
4:2:0
– 色差信号在水平和垂直方向均进行2:1抽样 – 最为通用的格式：TV显示、视频会议、通用视频
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色彩空间
彩色图象的表示 RGB与YCbCr相互转换
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图象编码、视频图象传输格式
—— 彩色信号的格式
4:4:4
– 全分辨率表示，所有信号不进行抽样处理
取值：Y=1 ～ 254，CbCr=-127 ～+127 彩色信号顺序：Cb0Y0Cr0Y1Cb2Y2Cr2Y3… 传输格式 FF 00 00 xx Cb Y Cr Y…FF 00 00 xx 80 10 80 10… SAV EAV
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– DSP & 存储器:
600 MHz DM642，32 M字节 (4M x 64) 133 MHz SDRAM 1 M字节 (1M x 8) Flash + 256 kbit I2C EEPROM 3 × RCA复合视频输入插座 + 1 × S端子输出插座(S-Video Y-C) 1 × S端子输入插座(S-Video Y-C) 3 × RCA输出插座: 1 × 复合视频输出; 3 × RGB或HDTV(Y-Pb-Pr)输出 1 × S端子输出插座(S-Video Y-C) 1 × 15芯VGA监视器插座 支持由OSD FPGA实现的On-Screen Display (OSD)输出 2 × 通道Line In (立体声), 8 kHz ～ 96 kHz采样率(CD品质) 2 × 通道Line Out (立体声), SPDIF输出, 1× 麦克风输入(单声道)