TMS320F2812與CPLD的視頻采集系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)

2 視頻采集系統(tǒng)接口軟件設(shè)計(jì)
TMS320C6416上電后進(jìn)行初始化，即對狀態(tài)寄存器STO、STl，處理器模式控制寄存器PMST和時鐘模式寄存器CLKMD等進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲谩?TMS320C6416內(nèi)部的boot程序按照外部中斷或者通用I／O接口的設(shè)置，將Flash中的程序讀到TMS320C6416內(nèi)部的RAM中，并運(yùn)行程序；然后通過它的McBSP多通道緩沖口，將控制字寫入TMS320F2812的寄存器中，從而設(shè)置其工作模式。TMS320C6416開始啟動采集數(shù)據(jù)，并從sDRAM中讀取數(shù)據(jù)，隨后進(jìn)行視頻信號處理。CPLD會對同步分離電路LMl881輸出的各種視頻信號進(jìn)行判斷與控制。當(dāng)CPLD產(chǎn)生SDRAM的地址寫選通信號后，會將一幀數(shù)據(jù)寫入SDRAM；然后發(fā)中斷信號給TMS320C6416，以通知TMS320C6416可以讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮、編碼、校正、濾波、分割與特征提取等；同時寫入到IDE硬盤中，并送顯示器進(jìn)行顯示。
攝像頭輸出2路復(fù)合模擬視頻信號：一路送給鉗位電路進(jìn)行放大，然后輸出到TMS320F2812進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，輸出需要的YUV422數(shù)字視頻信號。由CPLD對它進(jìn)行邏輯與時序控制，TMS320F2812通過系統(tǒng)外部接口將數(shù)據(jù)傳送給TMS320C6416進(jìn)行圖像處理并顯示。另一路經(jīng)過LMl881同步分離電路輸出模擬視頻行、場同步信號。再通過CPLD產(chǎn)生YUV422數(shù)字視頻信號，并逐幀存入SDRAMA和SDRAMB中。SDRAMA和SDRAMB的地址寫時序信號由行、場視頻信號產(chǎn)生。其讀信號由DSP的EMIF控制信號產(chǎn)生。當(dāng)CPLD向SDRAMA寫入一幀圖像數(shù)據(jù)時，發(fā)中斷信號給TMS320C6416。 TMS320C6416將從SDRAMB讀取一幀圖像數(shù)據(jù)，同時寫入IDE硬盤中，并且送顯示器顯示。當(dāng)SDRAMA存滿圖像且SDRAMB中的圖像數(shù)據(jù)被讀完時，CPLD進(jìn)行讀／寫地址信號切換。這樣，CPLD將向SDRAMB存入圖像數(shù)據(jù)，而DSP將從SDRAMA中讀取圖像數(shù)據(jù)。如此循環(huán)，可以提高圖像的存儲／讀取速度，以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時圖像處理與顯示的效果。視頻采集流程如圖4所示。

2．1 TMS320F2812 ADC模塊初始化設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)可以對TMS320F2812的ADC模塊進(jìn)行編程，即對ADC模塊中的寄存器及工作模式進(jìn)行初始化配置，并且可以實(shí)現(xiàn)升級來提高采集的精確度和速度。ADC模塊中有16個輸入通道口，包括8個A口和8個B口。2個通道口可以級連工作，此時16個通道由排序器SEQ控制和管理。模塊中有2個多路選擇開關(guān)，用來選擇8個通道中的任何一個通道進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換。如果排序器轉(zhuǎn)換完成，就將所轉(zhuǎn)換的通道的值存儲到相應(yīng)的ADCRE-SUT寄存器中。TMS320F2812中的ADC內(nèi)部含有2個采樣保持(S／H)的12位ADC核心。ADC的采樣率為12．5 Msps，即能實(shí)現(xiàn)80 ns采樣一次。在自動排序模式下，允許對同個通道口進(jìn)行多次采樣與A／D轉(zhuǎn)換，即能進(jìn)行過采樣算法的A／D轉(zhuǎn)換。與傳統(tǒng)單次轉(zhuǎn)換相比較，具有采樣和轉(zhuǎn)換精度高的優(yōu)點(diǎn)。其A／D轉(zhuǎn)換工作流程如圖5所示。