毕业设计--基于PCI专用芯片S5933和DSP芯片TMS320C32图像处理平台的硬件设计.doc

目 录 摘要 I bstract II 前言 III 第1章 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 DSP芯片概况 2 1.2.1 DSP芯片的发展 2 1.2.2 DSP芯片的分类 2 1.2.3 DSP芯片的选择 3 1.3本文主要研究的内容 4 1.4本文结构 4 第2章 DSP原理与开发应用 5 2.1 DSP的基本结构和特征 5 2.1.1 DSP芯片的基本结构 5 2.1.2 TI浮点DSP芯片—TMS320C3X 5 2.1.3 TMS320C32浮点DSP芯片的硬件设计 7 第3章 图像处理技术 10 3.1图像处理的特点 10 3.1.1 图像数据的特点 10 3.1.2 图像处理的特性 10 3.1.3 图像处理的基本方法 11 3.1.4 图像预处理 11 3.2 CCD摄像机 12 3.2.1 CCD摄像器件的工作原理 12 3.2.2 CCD摄像机的类型 13 3.2.3 CCD摄像机 13 3.3视频采集卡 14 3.3.1 视频采集卡原理概述 14 3.3.2 视频压缩处理 15 3.3.3 大众化视频采集卡的主要类型 16 3.3.4 视频采集卡的选购 17 第4章 系统的硬件设计 18 4.1 DSP与SAA7113之间的无缝连接 18 4.1.1 系统结构及功能 18 4.1.2 SAA7113芯片 18 4.1.3 DSP与SAA7113之间的无缝连接 19 4.2 S5933与DSP之间的接口设计 21 4.2.1 PCI总线协议介绍 21 4.2.2 S5933芯片 22 4.2.3 S5933与DSP之间的接口设计 22 结论 24 致谢 25 参考文献 26 附录 27 附录 32 基于PCI专用芯片S5933和DSP芯片TMS320C32图像处理平台的硬件设计 随着计算机性能价格比的不断提高以及有关数字处理方法的发展，数字图像处理技术无论在科学研究上、工业生产上或管理部门中都得到越来越多的应用。而目标跟踪、机器人导航、自动驾驶、干线交通监视等应用也极大地促进了实时图像处理技术的发展。实时的应用环境决定了实时系统必须具有强大的运算能力。而各种高性能DSP不仅可以满足我们在运算性能方面的需要，而且由于DSP的可编程性，使得我们可以在硬件一级获得系统设计的极大灵活性。因此以TI 公司的TMS320 系列为代表的高性能DSP 在实时图像处理中也获得了广泛应用。由于图像处理的数据量大，数据处理相关性高，并且具有严格的帧、场时间限制，如何针对图像处理的特点对DSP进行优化编程，充分发挥其性能就成为提高整个系统性能的关键。在我设计的图像处理系统中，采用了TMS320C32 作为系统中心，同时引入PCI总线保证了信息的快速传输。 课题研究的内容是基于PCI专用芯片S5933和DSP芯片TMS320C32图像处理平台的硬件设计。介绍了DSP芯片、图像处理的相关知识和硬件设计的实现。设计的图像处理平台使用专用视频输入处理芯片SAA7113和CPLD实现高速连续的视频帧采集。经A/D转换后传输到DSP，再经DSP处理后通过PCI接口传输到PC机。在视频解码芯片SAA7113和DSP之间采用CPLD控制的两帧轮换方式。实现图像的隔行信号变逐行信号以及采集和处理的同步进行。在DSP与PCI芯片S5933之间采用DMA传输方式，实现数据流在系统中的高速传输，以满足图像处理要求。 关键词 PCIDSP；图像处理 Based PCI chip S5933 and DSP chip TMS320C32 image processing hardware design Abstract With the continuous improvement of cost performance computers as well as the development of digital processing methods, digital image processing technology in terms of scientific research, industrial production or management departments in more and more applications are received. The target tracking, robot navigation, automatic driving, route traffic monitoring and other applications are greatly promoted the development of real-time image processing. Real-time appl