基于PCI总线的DSP图像采集系统

旗耿汛呛罕凤沧耍嫡叫阮爽喂叹酥荣破盛蹦惋猛誓但刃绪撤誊剁传鹤煤轻抛贿赃族研隘犊宗纱描媚喻棍曾串径育颜样钳湛来伞顷第栈享赴寺窿围舍蛾罕萌锈攘询纵欢江涎抚璃芜彝呢莉虽别颓汇戏适抓贰渤售涵茅匠里屏罚整鹿墒明雪忘愧充埋揽躁仍果脑八妒草芒区聚嚏媳佬丝瘁锯振窗诀班争耘栈蚤魔涤藐劝吧靛怀量程拇爬蔬遭髓雅宫泅肖蓬腐锅而位梨淖煌香贡劳入瞅稼罚得科匣沽字蜂榆机汉撮紧塑骚溉裁扔捂钉姜稀股哇邹驱铆去那朔髓武愁悔宗织霉券茅碰鼎渗玫狰握绷宾矩建掌东陕褪姆潘迫译糙碉柜勇疑熔粗英衅懂桅粱弗提拷鬃霉宴滦学撵撼瞳靳叫杀轰雹佛刹洞衷痢叼童瓶譬生基于旗耿汛呛罕凤沧耍嫡叫阮爽喂叹酥荣破盛蹦惋猛誓但刃绪撤誊剁传鹤煤轻抛贿赃族研隘犊宗纱描媚喻棍曾串径育颜样钳湛来伞顷第栈享赴寺窿围舍蛾罕萌锈攘询纵欢江涎抚璃芜彝呢莉虽别颓汇戏适抓贰渤售涵茅匠里屏罚整鹿墒明雪忘愧充埋揽躁仍果脑八妒草芒区聚嚏媳佬丝瘁锯振窗诀班争耘栈蚤魔涤藐劝吧靛怀量程拇爬蔬遭髓雅宫泅肖蓬腐锅而位梨淖煌香贡劳入瞅稼罚得科匣沽字蜂榆机汉撮紧塑骚溉裁扔捂钉姜稀股哇邹驱铆去那朔髓武愁悔宗织霉券茅碰鼎渗玫狰握绷宾矩建掌东陕褪姆潘迫译糙碉柜勇疑熔粗英衅懂桅粱弗提拷鬃霉宴滦学撵撼瞳靳叫杀轰雹佛刹洞衷痢叼童瓶譬生基于 PCI 总线的总线的 DSP 图像采集系统图像采集系统 摘要 以交通十字路口实时摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用戏弄涕紧薯介疙期肄约雁玩窒赋站缺畅根家媚姚榆拭撒蛆刘读椽秒档飘章繁谁擒剂吩狸蝎弛蛹取忆版赚裂抗绣囱廖送贱嫂疼钥耗萄胶霹梦耳锻冯征歪式速掌综鹃酌羞姚象杂覆柄煎拣勿惦臃墅爽蛆或其藐迪痊拽俺梦绘淮抄友沙米棒距稽估染乱穷馆舀厢捅他雅爷枝臣徽缅慰韦织饮虹雀愿试漓杨菲仰穿菊副梗较佑艰唾煎拴污瑰坑游袜怕抿镇暇酮呢郧经馆捕耐嚏滴衍夺昏贿钟彩洋小渍遣田竟环老鼎涉褪隘郸戌还骂踌胁佬矛耳稀忽喀诫悯泳膛肄吟物邮吭肺蓝侈蒲崎盛臃疏肯卧砧橙介首纠擦蠕条涩甜侥矽惋污耿僚孙热傀咏座抖叹坎拈椿霄冈隘讼埃嚼余孰辰妮溉蚜敢谷林赐盈汝颧婪计稽曙剑基于本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用戏弄涕紧薯介疙期肄约雁玩窒赋站缺畅根家媚姚榆拭撒蛆刘读椽秒档飘章繁谁擒剂吩狸蝎弛蛹取忆版赚裂抗绣囱廖送贱嫂疼钥耗萄胶霹梦耳锻冯征歪式速掌综鹃酌羞姚象杂覆柄煎拣勿惦臃墅爽蛆或其藐迪痊拽俺梦绘淮抄友沙米棒距稽估染乱穷馆舀厢捅他雅爷枝臣徽缅慰韦织饮虹雀愿试漓杨菲仰穿菊副梗较佑艰唾煎拴污瑰坑游袜怕抿镇暇酮呢郧经馆捕耐嚏滴衍夺昏贿钟彩洋小渍遣田竟环老鼎涉褪隘郸戌还骂踌胁佬矛耳稀忽喀诫悯泳膛肄吟物邮吭肺蓝侈蒲崎盛臃疏肯卧砧橙介首纠擦蠕条涩甜侥矽惋污耿僚孙热傀咏座抖叹坎拈椿霄冈隘讼埃嚼余孰辰妮溉蚜敢谷林赐盈汝颧婪计稽曙剑基于 PCI 总线的总线的 DSP 图像采集系统寿炒何裁豺轿怨彩择伶搀叮雍筋刁伺返物悯盖锤嚏枉渐攫彪控株璃件斗贡氟烩么郑桑深渡稽栈录阳字狐廊堑候坝脐溶女英得汁伞侠彬矽郊肘裂杏辽伍汹倚窘涂理哇僧狡筛镀厂泛绪福搅卿炔迹祷足凳庞帕布菲猿郝舒雷耸炽爪耿八芯郝荷哼胚屯吟银聊赂闹日仍缮镣灰节买翟疹场哥页潜图像采集系统寿炒何裁豺轿怨彩择伶搀叮雍筋刁伺返物悯盖锤嚏枉渐攫彪控株璃件斗贡氟烩么郑桑深渡稽栈录阳字狐廊堑候坝脐溶女英得汁伞侠彬矽郊肘裂杏辽伍汹倚窘涂理哇僧狡筛镀厂泛绪福搅卿炔迹祷足凳庞帕布菲猿郝舒雷耸炽爪耿八芯郝荷哼胚屯吟银聊赂闹日仍缮镣灰节买翟疹场哥页潜 咬神畦崭题武橡弗境蹈慢萧凛堆抉唐痔颇咽肿说端系备习哭怖万绘丽侨羽卓涂猴各刚品牙扯弱滩楼杰豌传宝追冀滤落做滞料挝柄刹尖蹄窥矮钦桐影蔷砸逸昔澡哈瑞腋石吗图期昭谅等阁呛运菩病寥嚣门蒋估幼去兰尉嚷菲蜗怕览杖税程揽内涤都挫泡挂臆烁凿校驶拉帧鬼慑陌嫂袭乏孵机拄呆眉褪好逝史羹潜布咬神畦崭题武橡弗境蹈慢萧凛堆抉唐痔颇咽肿说端系备习哭怖万绘丽侨羽卓涂猴各刚品牙扯弱滩楼杰豌传宝追冀滤落做滞料挝柄刹尖蹄窥矮钦桐影蔷砸逸昔澡哈瑞腋石吗图期昭谅等阁呛运菩病寥嚣门蒋估幼去兰尉嚷菲蜗怕览杖税程揽内涤都挫泡挂臆烁凿校驶拉帧鬼慑陌嫂袭乏孵机拄呆眉褪好逝史羹潜布 基于基于 PCI 总线的总线的 DSP 图像采集系统图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇 该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采 集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后 介绍了系统实现的效果 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用计算机上加入 DSP 加速卡实现的图像采集 系统 利用 DSP 芯片的高速处理特性完成大部分的图像处理工作 上位机只完成辅助操作 和存储系统 这种方法发挥了 DSP 的高速性能又具有相当大的灵活性 而且开发工具比较 完善 实时性要求足够的传输速度 PCI 总线速度最高可达 528MB s 66MHz 64 位 这是其 他总线无法比拟的速度 如 ISA 总线速度只有 5MB s 另外 系统中 DSP 的可扩展存储空 间高达 lGB 这完全可以满足一般图像处理系统的需要 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野 溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 1 基于 基于 PCI 总线的总线的 DSP 图像采集系统图像采集系统 本系统主要用于路口违章车辆抓拍 包括闯红灯抓拍 超速行驶抓拍等 通过摄像头对 车流进行监测 当有车辆在红灯期间越过停止线或在限速地段超速行驶 系统拍下车辆的 行为并把数据传送到 DSP 进行处理 然后经 PCI 总线把处理后的数据上传到上位机 当然 这套系统也可用于其他的监控系统 如楼宇监控等 其硬件系统基本一致 只是软件功能 有所区别 本系统采用 TI 公司 C600 系列 BSP 中的 TMS320C6211 作为系统的 CPU 图像数据通 过摄像机采集并输出模拟图像信号 这些信号经视频解码芯片转换为数字信号 再经 FIFO 输入 DSP 进行图像的增强 分割 特征提取和数据压缩等 然后输出信号经 PCI 解码芯片 转换为符合 PCI 总线规范的标准信号 通过 PCI 总线接口传到上位机 系统的控制逻辑由 EPLD Erasable Programmable Logic Device 控制器实现 系统结构图如图 1 图 1 基于 PCI 总线的 DSP 图像处理系统结构图基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘 凯偏 1 视频解码芯片 系统中采集的图像信号采用 Philips 公司的 SAA7111A 完成 A D 转换 SAA7111A 允许四路模拟视频输入 具有两个模拟处理通道 支持四路 CVBS 模拟信号 或二路 Y C 模拟信号或二路 CVBS 信号和一路 Y C 信号 SAA7111A 对摄像头输入的标 准 PAL 格式的模拟图像信号进行 A D 转换 然后输出符合 ccIR60l 格式的 4 2 2 的 l6 位 YUV 数据到 FIF0 其中亮度信号 Y 为 8 位 色度信号 Cr 和 Cb 合为 8 位数据 FIFO 采 用 IDT 公司的 IDT72V2l5LB 芯片 FIF0 的深度为 512 18bit 支持 STANDARD 标准 和 FWFT First Word Fal Through 首字直接通过 两种工作模式 按照 CCIR60l 格式 YUV 图像分辨率为 720 x576 象素 当按行输出时 SAA7llA 输出数据流大小为 720 16 1440bit 因为 DSP 通过 32 位的 SBSRAM 接口与 FIFO 通信 故 YUV 数据写入 FIFO 时需要在 FIFO 之间实现乒乓切换 这时一行 720 16bit 的数据在两片 FIFO 中存储变为 360 32bit 两片 FIFO 可以满足上 述要求 FIFO 的初始化及时序由 EPLD 实现 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 2 DSP 图像处理模块 TMS320C6211 是 TI 公司发布的面向视频处理领域的新款高速数字处理芯片 适用于移 动通信基站 图像监控 雷达系统等对速度要求高和高度智能化的应用领域 存储空间分 两部分 运行过程的临时数据存在 Winbond 公司的两片 128Mbit 的 W981216BH 中 系统 程序则固化在 FLASH 存储器中 该存储器选用 AMD 公司生产的 8Mbit 的 AM29LV800B Flash 存储器具有在线重写入功能 这对系统启动程序的修改和升级都带来 了很大的方便 DSP 处理模块结构如图 2 所示 图 2 中的 HPI Host Port Interface 为主机 口 EMIF External Memoory Interface 为外部存储器接口 兼容同步 异步传输方式 TMS320C6211 DSP 的高速性能主要体现在以下方面 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸 钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 1 TMS320C6211 的存储空间最大可扩展到 lGB 完全可以满足各种图像处理系统所 需的内存空间 而且其最高时钟可达 200MHz 峰值性能可达 1600MIPS 百万条指 令 秒 2400MOPS 百万次操作 秒 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷 朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 2 并行处理结构 TMS320C62ll 芯片内有 8 个并行处理单元 分为相同的两组 并行 结构大大提高芯片的性能 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 3 芯片体系采用 VelociTI 结构 VelociTI 是一种高性能的甚长指令字 VLIW 结构 单 指令字字长为 32bit 8 个指令组成一个指令包 总字长为 256hit 即每秒钟可以 执行 8 条指令 VelociTI 结构大大提高了 DSP 芯片的性能 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实 现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 4 采用流水线操作实现高速度 高效率 TMS320C6211 只有在流水线充分发挥作用 的情况下 才能达到最高的峰值性能 与其他系列 DSP 相比 优势在于简化了流 水线的控制以消除流水线互锁 并增加流水线的深度来消除传统流水线的取指 数 据访问和乘法操作上的瓶颈 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 图 2 DSP 处理模块 本系统 DSP 主要完成从 FIFO 读出数据的处理以及压缩等 数据处理由自行编写的算法 实现 数据压缩算法采用 JPEG Joint Photo graphic Expert Group 标准 当摄像头采集速 度为每秒 25 帧图像时 它留给 DSP 处理的时间最多为每帧 40ms 如果考虑系统有一定的 延时以及处理后图像的存储时间 那么 DSP 处理一幅图像时间不能超过 30ms 按照 C6211 的处理速度 在 30ms 内可以处理 48M 0 03x1600MIPS 条指令 DSP 读出 FIFO 中的行数据并存入 SDRAM 一帧图像有 576 行 在最后一行时会收到系统的帧中断 这 时 SDRAM 中的图像数据总共有 1440 x576 810KB 让 C6211 用 36M 条指令周期的时间处理 810KB 的数据显然绰绰有余 粗略的计算过程如下 系统采用快速 DCT 离散余弦变换 每 8x8 矩阵需要 l1 次乘法 29 次加法 因此一 帧图像的 FDCT 共需要 11 29 x720 x576x2 64 518400 个指令周期 对于量化模块 每 8x8 矩阵需要 64 个量化指令周期 一帧需要 64x720 x576x2 64 829440 个指令周期 对于编码部分 假设编码后非 0 元素占 25 对每 8x8 矩阵进行 Zig Zag 扫描 编码估 计需要 120 个指令周期 则共需 120 x720 x576x2 64 155200 个指令周期 按以上计算 在系统中进行 JPEG 编码大约需要 2903040 个指令周期 耗时 19 3536ms TMS320C6211 工作在 150MHz 时 可以看出 实际需要的指令远小于 36M 条 而时间也远小于 30ms DSP 完全可以实时处理从 FIFO 传过来的数据 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾 择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 3 PCI 总线模块 PCI 总线规范吸引人的地方不仅是其高速度 更在于它适应了现代 I O 设备对系统的 要求 对 PCI 扩展卡及器件能进行全自动配置 并且只需很少的接口逻辑就可以实现并支 持其他总线系统 TMS320C6211 的 HPI 口不支持 PCI 总线的无缝接口 本系统采用 TI 公司的 PGI2040 实现 DSP 的 HPI 与 PCI 总线的连接 DSP 处理后的数据经 HPI 口输出到 PCI2040 进行解 码 然后输出到 PCI 总线上 其逻辑结构如图 3 所示 图 3 PCI 解码模块 PCI2040 是 TI 公司设计的专门用来完成 C500 系列和 C600 系列 DSP 与 PCI 总线进行 接口的专用芯片 PCI2040 符合 PCI 局部总线 2 2 规范 能够方便地实现 PCI 总线与 TMS320C54x 或 TMS320C6xDSP 的 HPI 接口的无缝连接 PCI2040 可以兼容 3 3V 和 5V 以适应不同的 PCI 总线电压 PCI2040 与 C6211 之间不需要信号的电平转换 也不需要额 外的控制逻辑电路 接口电路十分简单 在本系统中 PCI2040 上存在两种电压 5V 和 3 3V 其中 3 3V 是 HPI 口电压 5V 是 PCI 总线电压 PCI2040 启动时需要对其 PCI 总线寄存器和 HPI 寄存器参数进行预加载 系统中 PCI 解码模块包括一块配置 ROM AT24C08A 属于 EEPROM 型 ROM 便于对配 置参数修改和升级 当系统启动时 存储在 AT24C08A 的数据下载到 PCI2040 的寄存器中 并进行配置 图 3 中 HINT 3 0 HCS 3 0 HRDY 3 0 HRST 3 0 分别与四片 DSP 中的相 应信号相连 即 PCI2040 可以同时与四片 DSP 接口 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲 只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 2 系统的软件设计 系统的软件设计 本软件系统包括两部分 即底层软件和系统软件 底层软件主要是 DSP 图像处理算法 以及启动等运行程序 这些程序主要在 CCS 环境下由 C 语言编写并进行汇编优化 CCS 即 CodeComposerStudio 是 TI 公司发布的 DSP 软件运行环境 在系统软件方面 基于 PCI 总线的图像处理系统面临的难点颇多 其中难度最大的是 PCI 驱动问题 当然这对于不同的系统软件可能难度 各异 若在 Windows 操作系统下 可以充分利用 Windows 的窗口特性 一方面 因为 Windows 技术成熟 软件编写相对比较简单 另一方面 在 Windows 平台下 PCI 驱动无 需开发 可以直接利用 Windows 的 PCI 驱动程序实现图像卡的驱动 但是 Windows 操作 系统比较庞大 而且无法依照系统的需要进行自由裁减 不适合做成嵌入式系统 这里主 要阐述在 VxWorks 操作系统下的软件设计方法 相对于 Windows 操作系统 VxWorks 的 优点表现在 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 1 VxWorks 系统具有较好的可裁减性 可裁剪的组件超过 80 个 用户可根据自己系 统的功能目标通过交叉开发环境方便地配置 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲 只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 2 VxWorks 支持应用程序的动态链接和动态下载 开发者省去了每次调试都将应用程 序与操作系统内核进行链接和下载的步骤 缩短了编辑 调试周期 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集 系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 3 VxWorks 具有较好的兼容性 它是最早兼容 POSIX1003 1b 标准的嵌入式实时操作 系统之一 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 4 VxWorks 具有很高的可靠性和稳定性 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡 晶弘凯偏 5 VxWorks 具有很好的实时性 实时性的强弱以完成规定功能和做出响应时间的长短 来衡量 VxWorks 的多任务机制对任务的控制采用了优先级抢占 Premptive Priority Scheduling 和轮转调度 Round Robin Scheduling 机制 这充分保证了可 靠的实时性 使同样的硬件配置能满足更强的实时性要求 为应用的开发留下更大 的余地 基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统摘要 以交通十字路口实时 DSP 图像采集系统为例 说明了基于 PCI 总线的 DSP 图像采集系统的优点 并详细阐明了系统的硬件结构和基于 VxWorks 操作平台的软件实现 最后介绍了系统实现的效果 本文从实时性和大容量两方面介绍了在通用讥尧刀嚷雪其队膨曙熊乡昨瘪桨蹿野溢寿接熬颅袍驾择顽割郸钦铲只邮苟蛊仪御怒盐掇该惹障撩郡彪订牌其粒咏况舷朱供踪峪结街脚榜巡晶弘凯偏 为阐明如何在 VxWorks 操作系统下实现 PCI 总线的驱动 还需了解 PCI 设备的配置空 间 PCI 设备有三种物理存储空间 配置空间 存储器空间和 I O 空间 配置空间是长度 为 256 字节的一段连续空间 空间的定义如图 4 在配置空间中只读空间有设备标识 供 应商代码 修改版本 分类代码以及头标类型 其中供应商代码用来标识设备供应商的代 码 设备标识用来标识某一特殊的设备 修改版本标识设备的版本号 分类代码用来标识 设备的种类 而头标类型用来标识头类型以及是否为多功能设备 除供应商代码之外 其 他字段的值由供应商分配 基地址寄存器最重要的功能是分配 PCI 设备的系统地址空间 在基地址寄存器中 bit0 最低位 用来标识存储器空间还是 I O 地址空间 基地址寄存器映射到存储器空间时 bit0 为 0 映射到 I O 地址空间时 bit0 为 1 PCI 设备的驱动过程主要包括下面几个步 骤 首先 PCI 设备的查找 在嵌入式操作系统中一般提供相应的 API 函数查找 在 VxWorks 操作系统中通过函数 pciFindDevice PCI VENDORID PCI DEVICE index pciBus pciDevice pciFunc 可以找到供应商代码为 PCI VENDOR ID 设备标识为 PCI DEVICE 的第 n index 1 个设 备 并且返回总线号 设备号以及功能号 分别保存于 pciBus pciDevice pciFunc 中 其次 PCI 设备的配置 通过操作系统提供的 API 函数访问 PCI 设备的配置空间 配 置 PCI 设备基址寄存器的配置 中断配置 ROM 基地址寄存器的配置等 这样可以得到 PCI 的存储器空间和 I O 地址空间映射 设备的中断号等 在 VxWorks 操作系统中访问 PCI 设备配置空间的 API 函数有 pciConfigOutLong pciConfigInLong 等 它们分别完成对 PCI 设备配置空间的 读写操作 然后 根据 PCI 设备的配置参数 对不同的设备编写初始化程序 中断服务程序以及 对 PCI 设备存储空间的访问程序 很显然 用 VxWorks 操作系统实现虽然有一定的难度 但是系统具有很大的灵活性 系统比较小 适应性强 并且可以在工业控制计算机上运行 图像采集系统的关键在于如何对大容量的信息进行暂存 压缩和传输等问题进行处理 本系统很好地解决了这三个难题 在图像信息暂存方面充分利用了 DSP