3.1图像采集处理平台总体设计.doc

基于DM6437 DSP/BIOS的图像采集处理平台 软件设计 实时操作系统，RTOS，它IO等通用常见外设，而且满足实时性要求，实时任务之间复杂的关联和同步关系，共享资源的、执行顺序RTOS的资源都为争夺资源(包括CPU、内存等)的多个任务合理地分配资源，使实时性。 DSP/BIOSTI公司提供的嵌入式实时操作系统，并在CCS软件环境中集成。DSP/BIOS继承了通用嵌入式OS的功能，如任务的分配，中断优先级及其管理，任务间的同步和通信，内存共享分配等。开发者可以对实时性要求高的系统，编写复杂的多线程程序，并且CPU占用少和内存资源利用率高，开发界面人性化，十分方便调试使用。DSP/BIOS是一个可用于任务的即时调度、同步，主机和目标机通信，以及即时分析系统上的一个可缩减的实时内核，支持抢占式的多线程调度，可实时观测任务调度状态信息，实时分析和树状图配置系统参数工具等，对硬件中断响应及时，且中断源丰富，同时提供标准的API接口和丰富的芯片支持库（CSL），十分方便开发者的使用。 本课题研究的基本内容和拟解决的问题 本系统设计采用TI自带实时操作系统DSP/BIOS，通过对任务划分，多任务调度从而搭建图像采集处理平台，移植常见图像处理算法，最后设计相关上下位机，将图像信息实时传到PC机，并且可以通过PC控制DSP平台，最终对整个系统进行功能测试与结果分析。 本课题预解决问题： 熟悉DM437硬件平台及软件开发环境，搭建完整的视频采集回放回路； 实现对图像视觉增强，图像滤波，边沿检测等常见图像处理算法的移植； 实现DSP与PC机通信，； 人机交互界面设计，实现键盘控制，LCD显示等功能； 整机调试，在DSP/BIOS下调度，实现任务间的同步和。 系统硬件开发 本课题所设计的主要在摄像头DEC6437开发板、显示器等搭建的硬件平台上，由于是在本计算机Windows操作系统 Windows 7， CCD摄像采用的是PNT-698彩色摄像；视频数据处理为SEED-DEC6437；视频显示采用。的硬件如图2-所示： 图2-硬件 DEC6437开发板 DEC6437是一款专为各种视频应用而开发的独立的，32Bit Fixed DSP处理器TMS320DM6437，其工作主频高达7GHz，处理性能可达56IPS，可以实现多路数字视频图像实时，H.264等；提供了多路视频和音频接口：2路标准的Microphone输入立体声输入；1路PAL模拟视频输入，1路PAL模拟视频输出1路S-Dub视频输出2路RS485RS232异步接口；还有标准的10M100M Ethernet接口。 TMS320DM6437处理器 TMS320DM6437是视频图像采集处理平台所采用带达芬奇技术的处理器，该处理器采用哈佛结构，多条总线，集成乘累加模块，专门为高性价比的视频处理应用而开发的DSP芯片。TMS320DM6437数字媒体处理器功能强大，能够支持高解析度的视频编码，而且具有以太网控制模块，能实现将完整的音频和视频与互联网相连，例如IP网络视频摄像头，而其将会降低功耗，减小总体成本。 DM6437采用TI第3代VLIW结构，优化代码大小，还采用了2级Cache存储器体系结构，多总线（一条程序总线，两条数据总线），使得峰值处理能力高达56BIPS，而且DM6437上配置了DDR2控制器，多个外部扩展存储接口和丰富的片上外设，其中包括专门用于PAL格式的视频图像数据输入通道的接口，还提供了视频图像的预处理功能硬件模块；同时不仅配置了多种标准的模拟视频图像和数字输出接口。 DM6437内置EDMA控制器可以在没有CPU的情况下中数据传输。这些数据的传输可以是在CPU资源而后台进行的。EDMA控制器高吞吐率可以以的速度进行数据吞吐。DMA控制器可以控制6个独立通道的传输。一块数据自动通道会自动为下一个数据块的传送做好准备中断反馈。 TMS320DM64372路多通道缓冲串口McBSP），McBSP是一种多功能的同步串口，，为多种同步串标准，直接与器件，其特点通讯，允许连续的数据流独立的收发帧同步和时钟信号最多可128路发送通道与接收发送器和接收器，有3个信号：Bit - Clock、Frame S和Serial DataTMS320DM6437上常用于通信和音频数据传输。 实时操作系统（DSP/BIOS） 在系统的设计过程中 DSP/BIOS。BIOS是一个可扩充的主要可以分成三部分实时内核实时工具和芯片库。DSP/BIOSDSP/BIOS线程的分配和调度很直观，将数字信号处理算法线程主要用于实现外设寄存器初始化，以及外设资源同时在调试运行过程中，可以实时分析工具分析实时运行情况。合理利用开发程序，复杂多样。 的应用程序开发与传统的DSP开发过程相比，主要有方面的：