基于TMS320F206 DSP的圖像采集卡設(shè)計(jì)

1、基于tms320f206 dsp的圖像采集卡設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)處理器是數(shù)字信號(hào)處理理論與超大規(guī)模vlsi技術(shù)融合的結(jié)晶。目前dsp技術(shù)正廣泛地應(yīng)用于通信、語(yǔ)音、圖像、航天航空、儀器儀表等領(lǐng)域，在推進(jìn)當(dāng)代信息處理數(shù)字化方面正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。在利用電話線傳輸視頻圖像這一低比特率多媒體通信領(lǐng)域中，假如選用圖像處理的專用芯片，如saa7110、8×8 3104vcp以及l(fā)si公司的專用芯片等，或者選用具有高速運(yùn)算性能的高檔dsp舉行圖像處理，都會(huì)使產(chǎn)品價(jià)格大幅度標(biāo)升。本文介紹的采納ti公司的低檔dsp芯片tms320f206和視頻a/d芯片tlc5510的圖像采集卡，則為低比特率多媒體通信提

2、供了一個(gè)便宜的解決計(jì)劃。1 tlc5510芯片和tms320f206芯片簡(jiǎn)介1.1 tlc5510簡(jiǎn)介tlc5510是、8位、20msps模擬/字轉(zhuǎn)換器，它利用了半閃速semiflash architerture結(jié)構(gòu)。tlc5510用單5v電源供電，只消耗100mw的功率。它還有內(nèi)部采樣和保持，高阻的并行輸出以及內(nèi)部基準(zhǔn)。與閃速轉(zhuǎn)換器flash converter相比，半閃速結(jié)構(gòu)削減了功率損耗和芯片尺寸。通過(guò)在2步過(guò)程2-step-process中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，可大大削減的數(shù)目。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的等待時(shí)光為2.5個(gè)時(shí)鐘周期。無(wú)需外部基準(zhǔn)源和精密電阻，僅用法內(nèi)部基準(zhǔn)電阻和vdda就可實(shí)現(xiàn)2v的滿量程轉(zhuǎn)換范圍

3、。25時(shí)的線性度誤差為±0.75lsb，在囫圇溫度范圍內(nèi)的線性度誤差最大值是±1lsb。25時(shí)的差分線性度誤差為±0.5lsb，在囫圇溫度范圍內(nèi)的差分線性度誤差最大值是±0.75lsb。1.2 tms320f206簡(jiǎn)介tms320f206是ti公司推出的一種dsp芯片，它是基于tms320c5x之上的高速定點(diǎn)數(shù)字處理芯片，具有改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)并行分別的程序和數(shù)據(jù)、高性能cpu及高效的命令集等特點(diǎn)。其主要特性如下：cpu具有32位calu、32位累加器、16×16位并行乘法器、三個(gè)移位寄存器、八個(gè)16位輔助寄存器。存儲(chǔ)器具有224k字可尋址存儲(chǔ)空間

4、、544字片內(nèi)dram、4k字片內(nèi)sram或32k字片內(nèi)快閃存儲(chǔ)器。命令速度為50ns、35ns及25ns單命令周期。外圍電路有軟件可編程定時(shí)器、軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器、片內(nèi)鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器、同步和異步系列串口。2 硬件接口電路設(shè)計(jì)2.1 tlc5510前端電路設(shè)計(jì)tlc5510前端電路1所示。在電路中，模擬電源vdda和數(shù)字電源vddd互相自立。vdda與數(shù)字地agnd之間及vddd與模擬地dgnd之間都用4.7、0.1電容和鐵氧磁環(huán)去耦和消退電源的紋波。agnd與dgnd分開(kāi)，以避開(kāi)數(shù)字信號(hào)給模擬信號(hào)帶來(lái)噪聲。放大后的視頻信號(hào)挺直加在tlc5510的19腳。tlc5510的時(shí)鐘信號(hào)由tm

5、s320f206的時(shí)鐘信號(hào)輸出腳clkoiu1提供。2.2 tlc5510 與tms320f206接口電路設(shè)計(jì)tlc5510與tms320f206接口2所示。tlc5510數(shù)字地與tms320f206的地相連。因tlc5510內(nèi)部有數(shù)據(jù)輸出緩沖，所以tlc5510的腳?d1：d8?與tms320f206腳?d0：d7?挺直相連。tms320f206的clkouti腳通過(guò)一小電阻給tlc5510提供時(shí)鐘信號(hào)。tms320f206管腳a11和為規(guī)律控制，當(dāng)a11為規(guī)律高，為規(guī)律低時(shí)，tms320f206就可從tlc5510讀取采樣數(shù)據(jù)。2.3 tms320f206與計(jì)算機(jī)串口通信存入tms320f

6、206的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)串口以9600 b/s的速率送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存到緩存區(qū)，然后通過(guò)像素點(diǎn)與圖像轉(zhuǎn)換程序在上顯示出來(lái)。3 接口程序設(shè)計(jì)3.1程序常量的初始化(1) 設(shè)采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的起始地址為0900h(2) 設(shè)采樣數(shù)為1000h(3) 設(shè)a/d地址為0800h3.2 程序步驟1 初始化tms320f2062 加載合適的arn3 選通tlc55104 讀取a/d轉(zhuǎn)換值5 初始化uart6 向uart 傳數(shù)7 程序結(jié)束3.3 詳細(xì)程序title tlc5510 interfacecopy init.hcopy vector.htextadc_addr .set 0800h ；設(shè)置tlc5

7、510的地址mem_pointer set 0900h ；設(shè)置采樣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的起始地址count set 1000h ；設(shè)置采樣個(gè)數(shù)start： lar ar2，adc_addrlar ar3，mem_pointerlar ar4，count? 開(kāi)頭a/d轉(zhuǎn)換ldp 6h ；設(shè)置頁(yè)面指針使其指向50h×6=0300h處splk count，0h ；把采樣個(gè)數(shù)放入0300hiar ar4，0300h ；使ar4指向0300hmar ?，ar4 ；把a(bǔ)r$設(shè)為當(dāng)前寄存器rpt ?，ar3 ；設(shè)置r寄存器后，把a(bǔ)r3設(shè)為當(dāng)前寄存器in ?+，adc_addr，ar4 ；讀入并存儲(chǔ)a/d轉(zhuǎn)換

8、結(jié)果?通過(guò)uart向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)?初始化uart口clrc cnf ；把b0塊映射為數(shù)據(jù)空間ldp 0h ；設(shè)置葉面指針使其指向0h處setc intm ；禁止全部中斷splk 0ffffh，ifr ；清中斷splk 0000h，60hout 60h，wsgr ；設(shè)置零等待splk 0c180h，61h ；把 uart口復(fù)位out 61h，aspcr ；允許i/o中斷splk 0e180h，61hout 61h，aspcr ；打開(kāi)i/o斷口splk 4fffh，62hout 62h，iosr ；禁止自動(dòng)波特率splk 00082h，63hout 63h， brd ；設(shè)置波特率為9600spl

9、k 20h，imr ；允許uart中斷l(xiāng)ar ar3，0900h ；復(fù)原 ar3lar ar4， count-1 ；復(fù)原ar4mar ?，ar3 ；設(shè)置 ar3為當(dāng)前寄存器clrc intm ；打開(kāi)中斷uart1： setc xf ；把xf置1，開(kāi)頭傳數(shù)mar ?，ar3 ；把a(bǔ)r3設(shè)為當(dāng)前寄存器out ?+，adtr ；傳出數(shù)據(jù)后，把a(bǔ)r3加1wait： clrc xf ；關(guān)閉xf，停止傳數(shù)mar ?，ar2 ；把a(bǔ)r3設(shè)為當(dāng)前寄存器in ?，0fff6h ；讀入iosr寄存器的狀態(tài)bit ?，4 ；檢測(cè)第12位是否為0bcnd cont，tc ；假如為0?等待直到iosr的第12位為1b waitskip： splk 0020h，ifr ；清中斷clrc intmmar ?，ar4 ；傳輸個(gè)數(shù)減1banz uart1，ar3 ；未傳完，則跳到uart1， 傳下一個(gè)數(shù)ret ；返回inpt1： retinpt23： rettimer： retuart