基于TMS320DM355高清红外摄像机设计

时间:2012-02-08来源:网络

1.2 视频数据采集、处理和输出设计
CCD采集的数据,经过多媒体处理器的视频前端处理(预览引擎、直方图模块、图像缩放模块和自动聚焦/曝光/白平衡等模块)后,将数据送到视频后端处理,然后经过DM9000A芯片处理后,通过RG45接口传送到网络上或者存储到磁盘中,全过程如图2所示。

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自然界的图像从镜头折射后,进入到CCD感光器上,CCD感光器将收集到的信息转换为RGB贝尔模板格式,传送给DM355的视频处理前端预览引擎,并将图像数据由RGB贝尔模板格式转换为YUV422格式,通过视频处理前端的直方图模块,可以统计计算出原始图像的信息,用于图像处理和图像内容的识别。自动聚焦/曝光/白平衡模块,也可以根据直方图模块统计计算的结果做相应的调节操作。为了看到高清视频演示,在输出接口前外接选用合适的提帧扩展芯片THS8200,用来支持HDTV的720p格式的信号输出。
DM355通过EMIF接口与DM9000A芯片相联,DM355与DM9000A之间的数据传输采用默认的FIFO模式。系统上电时,DM355主芯片通过I2C总线配置DM9000A内部寄存器,初始化DM9000A;初始化完毕,DM9000A进入数据收发等待状态;DM355处理完视频数据后,将视频数据打包成UDP数据包,并通过总线将发送到DM9000A的数据发送缓存中,然后将数据长度等信息填充到DM9000A的相应寄存器内,当使能信号到达时,开始,发送数据。当DM9000A接收到外部网络送来的数据时,首先检测收到的数据帧是否合法,若存在帧头标志有误,则丢弃帧数据,否则缓存到内部RAM,并通过中断标志位通知DM355,由DM355对DM9000A接收到的数据进行处理。
1.3 电源模块设计
电源模块的主要功能是为整个系统提供稳定的电源供应。在设计过程中,考虑到各个芯片的供电需求,将供电电压设置为1.3 V,1.8 V,3.3 V,5 V共4种电平的供应。在DM355系统中采用电源和休眠控制器控制电源和始终的开/关或重启。在电源系统设计中使用到了电容的去耦和旁路,以防止能量从一个电路传到另一个电路,进而提供配电系统的质量。
1.4 DM355存储电路和接口控制逻辑设计
视频处理主模块以DM355以及辅助外设共同完成高清晰视频的MPEG-4编码,NAND FLASH用于保存U-Boot,Linux操作系统以及Ramdisk文件系统,还包括JTAG调试接口、异步外设存储器接口。
为使DM355能够快速可靠的运行,设计中采用了SDRAM和FLASH的外围存储方式。SDRAM利用单一的系统时钟对数据、地址和控制信号进行同步,可以显著地提高系统性能,简化设计,提供高速的数据传输。AEMIF接口支持NAND FLASH存储器,NANDFLASH片内寻址采用26位地址形式,运用仿真器将DDR2中一段存储区的数据(如Bootloader)写到NAND FLASH存储空间,并能够被UBL读到DDR2中运行。

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设计中采用的NAND FLASH存储器芯片,以扩展程序存储空间,它实现了与DM355的AEMIF接口进行无缝连接,图3所示为AEMIF外部引脚与NANDFLASH简化接口图,AEMIF的地址线用于NANDFLASH的命令锁存使能信号(CLE)和地址锁存使能信号(ALE),任何EMIF地址引脚都可以当作CLE和ALE驱动NAND FLASH,但是在本设计中NANDFLAsH主要用于保存DM355启动的U-Boot文件和MontaVista linux操作系统的内核,在启动操作系统时,CLE和ALE需要一直使用,所以选用EMIF地址引脚中的EMA[2:1]作为CLE和ALE信号,因为EMA[2:1]没有与其他外设引脚复用,可以用作惟一功能控制NAND FLASH。

2 结语
高清晰度摄像机的在今后的日常生活中将被广泛应用,基于TMS320DM355高清摄像机,具有成本低,功耗小的特点,可用于便携式设备,监控等场合。本论文设计了高清摄像机的硬件平台,为下面的软件设计提供了开发平台。由CCD获得原始图像,经过DM355芯片的处理,获得高清数字图像,不仅可以对提取的信号进行分析识别,有选择的保存重要信息,而且通过分析后,在存储过程中只存储有价值信息。

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关键词: TMS 320 355 DM

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