1引言
完成某一特定任务的图像处理系统,其硬件方案大体上有三种:使用通用计算机[1]、使用ASIC(Application Specific Integrated Circuit)[2]和使用DSP(Digital Signal Processor)[3]。使用通用计算机的方案可以应用现有的硬件设备,选择合适的操作系统,只需要进行应用程序的开发。其优点在于开发周期短,费用较低,而且产品易于维护和升级;缺点是运算速度受到限制,对于算法的运算量和复杂度很高的应用场合,难以达到实时性要求。该方案有二种应用场合:算法开发初中期阶段及一些实时性要求不高的领域。使用ASIC的方案中,所有的运算都由硬件实现,因此实时性会非常好,但硬件的设计是一大难点,而且系统一旦定型,不方便对其进行升级。使用高速DSP可以说是二种方案的折衷,一方面在硬件实现上只需根据需求进行DSP外围接口电路的设计,另一方面,随着DSP技术的快速发展,高性能芯片的不断推出,其运算能力也能满足一般图像处理的要求。而且,系统功能由算法软件来实现,对系统的维护和升级也很方便。
本文采用TI公司的多媒体DSP芯片TMS320DM642[4](简称DM642),实现了一种图像处理系统基本功能的应用平台,包含视频输入、视频输出以及串行通信等功能。
2、系统硬件设计
系统硬件组成如图1所示。以DM642为核心,外部扩展了存储器SDRAM和Flash,分别用于程序运行和程序存储;通过控制视频编解码器完成视频的采集和输出;并通过McBSP接口实现UART,方便视觉系统与外界的通信。