基于TMS320DM355高清紅外攝像機設(shè)計
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1．2 視頻數(shù)據(jù)采集、處理和輸出設(shè)計
CCD采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過多媒體處理器的視頻前端處理(預覽引擎、直方圖模塊、圖像縮放模塊和自動聚焦／曝光／白平衡等模塊)后，將數(shù)據(jù)送到視頻后端處理，然后經(jīng)過DM9000A芯片處理后，通過RG45接口傳送到網(wǎng)絡(luò)上或者存儲到磁盤中，全過程如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/186939.htm
自然界的圖像從鏡頭折射后，進入到CCD感光器上，CCD感光器將收集到的信息轉(zhuǎn)換為RGB貝爾模板格式，傳送給DM355的視頻處理前端預覽引擎，并將圖像數(shù)據(jù)由RGB貝爾模板格式轉(zhuǎn)換為YUV422格式，通過視頻處理前端的直方圖模塊，可以統(tǒng)計計算出原始圖像的信息，用于圖像處理和圖像內(nèi)容的識別。自動聚焦／曝光／白平衡模塊，也可以根據(jù)直方圖模塊統(tǒng)計計算的結(jié)果做相應的調(diào)節(jié)操作。為了看到高清視頻演示，在輸出接口前外接選用合適的提幀擴展芯片THS8200，用來支持HDTV的720p格式的信號輸出。
DM355通過EMIF接口與DM9000A芯片相聯(lián)，DM355與DM9000A之間的數(shù)據(jù)傳輸采用默認的FIFO模式。系統(tǒng)上電時，DM355主芯片通過I2C總線配置DM9000A內(nèi)部寄存器，初始化DM9000A；初始化完畢，DM9000A進入數(shù)據(jù)收發(fā)等待狀態(tài)；DM355處理完視頻數(shù)據(jù)后，將視頻數(shù)據(jù)打包成UDP數(shù)據(jù)包，并通過總線將發(fā)送到DM9000A的數(shù)據(jù)發(fā)送緩存中，然后將數(shù)據(jù)長度等信息填充到DM9000A的相應寄存器內(nèi)，當使能信號到達時，開始，發(fā)送數(shù)據(jù)。當DM9000A接收到外部網(wǎng)絡(luò)送來的數(shù)據(jù)時，首先檢測收到的數(shù)據(jù)幀是否合法，若存在幀頭標志有誤，則丟棄幀數(shù)據(jù)，否則緩存到內(nèi)部RAM，并通過中斷標志位通知DM355，由DM355對DM9000A接收到的數(shù)據(jù)進行處理。
1．3 電源模塊設(shè)計
電源模塊的主要功能是為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電源供應。在設(shè)計過程中，考慮到各個芯片的供電需求，將供電電壓設(shè)置為1．3 V，1．8 V，3．3 V，5 V共4種電平的供應。在DM355系統(tǒng)中采用電源和休眠控制器控制電源和始終的開／關(guān)或重啟。在電源系統(tǒng)設(shè)計中使用到了電容的去耦和旁路，以防止能量從一個電路傳到另一個電路，進而提供配電系統(tǒng)的質(zhì)量。
1．4 DM355存儲電路和接口控制邏輯設(shè)計
視頻處理主模塊以DM355以及輔助外設(shè)共同完成高清晰視頻的MPEG-4編碼，NAND FLASH用于保存U-Boot，Linux操作系統(tǒng)以及Ramdisk文件系統(tǒng)，還包括JTAG調(diào)試接口、異步外設(shè)存儲器接口。
為使DM355能夠快速可靠的運行，設(shè)計中采用了SDRAM和FLASH的外圍存儲方式。SDRAM利用單一的系統(tǒng)時鐘對數(shù)據(jù)、地址和控制信號進行同步，可以顯著地提高系統(tǒng)性能，簡化設(shè)計，提供高速的數(shù)據(jù)傳輸。AEMIF接口支持NAND FLASH存儲器，NANDFLASH片內(nèi)尋址采用26位地址形式，運用仿真器將DDR2中一段存儲區(qū)的數(shù)據(jù)(如Bootloader)寫到NAND FLASH存儲空間，并能夠被UBL讀到DDR2中運行。
設(shè)計中采用的NAND FLASH存儲器芯片，以擴展程序存儲空間，它實現(xiàn)了與DM355的AEMIF接口進行無縫連接，圖3所示為AEMIF外部引腳與NANDFLASH簡化接口圖，AEMIF的地址線用于NANDFLASH的命令鎖存使能信號(CLE)和地址鎖存使能信號(ALE)，任何EMIF地址引腳都可以當作CLE和ALE驅(qū)動NAND FLASH，但是在本設(shè)計中NANDFLAsH主要用于保存DM355啟動的U-Boot文件和MontaVista linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核，在啟動操作系統(tǒng)時，CLE和ALE需要一直使用，所以選用EMIF地址引腳中的EMA[2：1]作為CLE和ALE信號，因為EMA[2：1]沒有與其他外設(shè)引腳復用，可以用作惟一功能控制NAND FLASH。
2 結(jié)語
高清晰度攝像機的在今后的日常生活中將被廣泛應用，基于TMS320DM355高清攝像機，具有成本低，功耗小的特點，可用于便攜式設(shè)備，監(jiān)控等場合。本論文設(shè)計了高清攝像機的硬件平臺，為下面的軟件設(shè)計提供了開發(fā)平臺。由CCD獲得原始圖像，經(jīng)過DM355芯片的處理，獲得高清數(shù)字圖像，不僅可以對提取的信號進行分析識別，有選擇的保存重要信息，而且通過分析后，在存儲過程中只存儲有價值信息。
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