基于達芬奇技術(shù)的三維全息顯示系統(tǒng)研究
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將原始的圖像數(shù)據(jù)通過USB接口輸送到達芬奇處理器TMS320DM6446中，然后對數(shù)據(jù)進行FFT變換，對變換之后的數(shù)據(jù)實現(xiàn)計算全息算法，進行逆變換之后的圖像數(shù)據(jù)送到LCOS顯示器上，最終實現(xiàn)圖像的三維顯示。其中，F(xiàn)FT變換、計算全息以及FFT的逆變換是在DSP的子系統(tǒng)內(nèi)進行的，而ARM子系統(tǒng)通過控制總線控制DSP數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)。上位機可以通過JTAG接口實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制和二次開發(fā)。此處鍵盤設(shè)置為4×4的獨立鍵盤，目的就是為了對系統(tǒng)進行設(shè)定，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和命令的傳送。
1．2 液晶顯示器LCOS的特點
LCOS(Liquid Crystal on Silicon)是一種新型的反射式液晶顯示器件，與傳統(tǒng)的顯示技術(shù)相比具有光利用率高、體積小、開口率高、尺寸小等優(yōu)點。LCOS顯示文字或圖像信息的原理與普通液晶顯示的原理大致相同，利用液晶分子具有很強的誘導(dǎo)偶極矩的特性，通過外加電場作用使液晶分子的排列與外加電場相關(guān)。
顯示系統(tǒng)選用像素為1024×768的HX7308BTJFA的液晶顯示器。HX7308BTJFA嵌入了定時控制器用來產(chǎn)生內(nèi)部控制信號，并且該芯片顯示圖像質(zhì)量和對比度很高的圖像。HX7308BTJFA在每個時鐘的上升沿和下降沿從外部接收8 b×4點的數(shù)字顯示數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生相應(yīng)的灰度的輸出電壓值。其內(nèi)部系統(tǒng)框圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187429.htm
2 ARM與DSP的開發(fā)
該系統(tǒng)的處理器是TMS320DM6446，它是一個DSP+ARM的雙核架構(gòu)的芯片，對于ARM和DSP要選擇不同的開發(fā)工具。該系統(tǒng)是ARM中運行操作系統(tǒng)Linux，而對于DSP需要CCS仿真器來進行開發(fā)調(diào)試。
2．1 嵌入式linux系統(tǒng)開發(fā)
嵌入式軟件開發(fā)需要交叉編譯環(huán)境，因為需要在主機平臺上生成目標平臺上的可執(zhí)行代碼。首先在主機Linux上安裝搭建交叉編譯環(huán)境，然后通過交換機使用共享文件系統(tǒng)方式將嵌入式bootloder和Linux內(nèi)核鏡像下載到目標板上，并啟動嵌入式Linux內(nèi)核。然后就可以在主機Linux的交叉編譯環(huán)境下開發(fā)應(yīng)用程序，并將生成的可執(zhí)行代碼下載到目標板上。
這樣，通過Linux提供的豐富的應(yīng)用接口函數(shù)APIs，用戶可以將DSP視作黑盒子，只需調(diào)用這些API就可以使用DSP端的編解碼功能，而DV-SDK開發(fā)套件可以為DSP端的直接編程提供支持。
2．2 CCS上FFT運算的實現(xiàn)
FFT是傅里葉變換的快速算法，可以將一個信號變換到頻域。有些信號在時域上很難看出其特性，但是如果變換到頻域以后，就很容易看出是什么特性的。所以很多信號分析選擇采用FFT變換。另外FFT可將一個信號的頻譜提取出來，這在頻域分析方面也是經(jīng)常用到的。
2．3 DSPLIB庫函數(shù)功能
TMS320C64X+系列的函數(shù)庫(DSPLIB)是對C語言編程可調(diào)用優(yōu)化的DSP庫函數(shù)，它全部由匯編語言編寫，并可由C語言調(diào)用，方便C語言與匯編語言混合編程。這些程序用在計算強度大、執(zhí)行速度重要的實時運算中。通過使用這些程序，可以取得較用C語言編寫的相關(guān)程序快的多的運行速度，另外通過使用現(xiàn)成的程序可以使開發(fā)速度大大加快。DSPLIB可進行的運算有：FFT運算、濾波與卷積運算、自適應(yīng)濾波運算、相關(guān)運算、三角函數(shù)運算等。
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