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基于DSP的视频检测和远程控制系统设计

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:提出一种视频测和远程控制的嵌入式设计方法,解决了采用具有高性能的数据处理功能的DSP作为视频检测处理器的设计总是;同时,提出在嵌入式操作系统中通信平台的设计方法,实现了在嵌入式操作系统中PCI总线的设备驱动以及通过PPP协议与Internet建立连接。
  关键词:视频检测PCI总线PPP协议
  
  引言
  
  随着计算机视觉技术以及图像处理技术的不断发展,计算机视觉和视频检测技术已经广泛应用于工业控制、智能交通、设备制造等很多领域。传统的视频检测往往采用工控机作为其视频处理器来实现其功能。这种方法往往由于工控机处理速度的问题,无法实现对各个不同方向同时进行视频检测,而且由于视频检测处理过程需要占用大量的处理时间,因而无法实现实时的远程控制功能。
  
  目前在远程控制和通信方面,基于DOS和Windows操作系统的通信平台得到普遍的引用,但是DOS操作系统作为单任务操作系统,无法实现多任务功能和实时处理的要求;而Windows操作系统作为视窗操作系统,其系统的稳定性和实时性也无法与实时多任务嵌入式操作相比拟。
  
  本文提出一种以DSP作为视频检测处理芯片,以Linux为操作系统的嵌入式系统设计方法。
  
  1系统结构
  
  本系统的开发主要包括视频检测卡和x86通信平台的设计2个部分。视频检测卡主要包括模拟图像采集、转换、DSP视频检测3个部分,每块交换参数检测卡扩充PCI总线接口,插在通信开发平台的PCI总线插口上,通过PCI总线同通信平台交换数据。通信平台处理多块交通参数检测卡的通信问题,将视频检测卡通过PCI总线传送过来的视频检测数据实时通过网络传送给控制中心。系统的功能方框图如图1所示。
  
  根据系统设计要求,视频检测卡功能主要分为:模拟图像采集、模拟图像A/D转换、数据缓存以及DSP视频检测5个部分。视频检测卡流程如图2所示。
  
  本系统采用Philips公司的SAA7111A来实现模拟图像A/D转换。该芯片可实现多路选通、锁相与时序、时钟产生与测试、ADC、亮色分离等功能。其输出可以具有如下格式:YUV4:1:1(12bit)、YUV4:2:2(16bit)、YUV4:2:2(CCIR-656)(8bit)等。由于DSP处理芯片和SA7111A的时序不同,可以通过CPLD进行逻辑控制FIFO来完成数据缓存的功能。
  
  DSP是实时信号处理的核心。本系统采用TI公司DSP芯片——TMS320C6211。该芯片属C6000的定点系列,C6211在这个系列中是性价比最高的一种。C6211处理器由3个主要部分组成:CPU内核、存储器和外设。集成外设包括EDMA控制器、外存储器接口(EMIF)、主机口(HPI)、多通道缓冲接口(McBSP)、定时器、中断选择子、JTAG接口、PowerDown逻辑以及PLL时钟发生器。通过EMIF接口扩充SDRAM,而PCI总线控制芯片的扩展通过HPI接口。
  
  PCI总线的接口芯片PCI9050,主要包括PCI总线信号接口和本地总线(LOCALBUS)信号。在硬件设计时,只需将本地总线信号的接口通过电平转换连接到DSP的HPI接口,同时扩展PCI接口就可以完成其硬件电路设计。
  
  2通信开发平台的嵌入式系统设计

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