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1、基于DSP的视频检测和远程控制系统设计hesp导语:着计算机视觉技术和图像处理技术的不断开展,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。随着计算机视觉技术和图像处理技术的不断开展,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展视频检测,而且由于视频检测处理经过需要占用大量的处理时间,因此无法实现实时的远程控制功能。原文位置目前在远程控制和通讯方面,基于DOS和Windows操纵系统的通讯平台得到普遍的引
2、用,但是DOS操纵系统作为单任务操纵系统,无法实现多任务功能和实时处理的要求;而Windows操纵系统作为视窗操纵系统,其系统的稳定性和实时性也无法与实时多任务嵌入式操纵相比较。本文提出一种以DSP作为视频检测处理芯片,以Linux为操纵系统的嵌入式系统设计方法。1系统构造本系统的开发主要包括视频检测卡和x86通讯平台的设计2个局部。视频检测卡主要包括模拟图像收集、转换、DSP视频检测3个局部,每块交换参数检测卡扩大PCI总线接口,插在通讯开发平台的PCI总线插口上,通过PCI总线同通讯平台交换数据。通讯平台处理多块交通参数检测卡的通讯问题,将视频检测卡通过PCI总线传送过来的视频检测数据实时
3、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:模拟图像收集、模拟图像A/D转换、数据缓存和DSP视频检测5个局部。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、亮色别离等功能。其输出可以具有如下格式:YUV4:1:112bit、YUV4:2:216bit、YUV4:2:2CCIR-6568bit等。由于DSP处理芯片和SA7111A的时序不同,可以通过CPLD进展逻辑控制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
4、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个主要局部组成: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逻辑和PLL时钟发生器。通过EMIF接口扩大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
5、接口就可以完成其硬件电路设计。2通讯开发平台的嵌入式系统设计通讯开发平台以x86为核心器件,扩大PCI总线,通过Modem拨号,实现x86与Internet的连接。2.1PCI总线设备驱动PCI设备有3种物理空间:配置空间、存储器空间和I/O空间。配置空间是长度为256字节的一段连接空间,空间的定义如图3所示。在配置空间中只读空间有设备标识、供给商代码、修改版本、分类代码和头标类型。其中供给商代码用来标识设备供给商的代码;设备标识用来标识某一特殊的设备;修改版本标识设备的版本号;分类代码用来标识设备的种类;头标类型用来标识头类型和是否为多功能设备。除供给商代码之外,其它字段的值由供给商分配。命
6、令字段存放器用来提供设备响应的控制命令字;状态字段用来记录PCI总线相关事件具体的命令控制和状态读取方法见参考文献4。基地址存放器最重要的功能是分配PCI设备的系统地址空间。在基地址存放器中,bit0用来标识是存储器空间还是I/O地址空间。基地址存放器映射到存储器空间时bit0为“0,映射到I/O地址空间时bit0为“1。基地址空间中其它一些内容用来表示PCI设备地址空间映射到系统空间的起始物理地址。地址空间大小通过向基地址存放器写全“1,然后读取其基地址的值来得到。PCI设备的驱动经过主要包括下面几个步骤。首先,PCI设备的查找。在嵌入式操纵系统中一般提供相应的API函数,在Linux操纵系
7、统中通过函数pcibios_find_devicePCI_VENDOR_ID,PCI_DEVICE,index,&bus,&devfn可以找到供给商代码为PCI-ID,设备标识为PCI-DEVICE的第nindex+1个设备,并且返回总线号和功能号,分别保存于bus和devfn中。第2步,PCI设备的配置。通过操纵系统提供的API函数访问PCI设备的配置空间,配置PCI设备基址存放器的配置、中断配置、ROM基地址存放器的配置等,这样可以得到PCI的存储器空间和I/O地址空闲映射,设备的中断号等。在Linux操纵系统中,访问PCI设备配置空间的API函数有pcibios_write_config_byte、pcibios_read_config_byte等,它们分别完成对PCI设备配置空间的读写操纵。第3步,根据PCI设备的配置参数,对不同的设备编写初始化程序、中断效劳程序和对PCI设备存储空间的访问程序。