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基于ＤＳＰ的图像采集系统的设计
作者：蒲爱民魏艳平来源：《硅谷》2008年第24期
摘要介绍一种基于复杂可编程逻辑器件（CPLD）和数字信号处理器（DSP）的图像采集系统。系统采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A完成视频信号的AD转换，利用CPLD实现对视频前端译码后的视频数据的存储，以及完成前端采集与后端处理协调工作的方案。按照该方法制作的系统，经过实验验证效果良好。
关键词DSPCPLD图像采集中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1671－7597（2008）1220019－01
随着现代电子技术和多媒体技术的发展，图像采集和处理技术得到了广泛的应用。DSP芯片具有体积小，处理速度快，使用灵活方便等特点。基于DSP的图像采集处理系统能较好地满足处理的快速性和小型化便携式的要求。本文设计了一套基于TI公司TMS320VC5416DSP芯片的图像采集系统。
一、TMS320VC5416简介
TMS320VC5416是一款性能优越的定点数字信号处理芯片，他采用改进的哈佛结构，片内共有8条总线（1条程序存储器总线，3条数据存储器总线和4条地址总线）。高度专业化的指令系统，提供了快速运算和优化的高级语言操作。低功耗设计，内核电源15V16V，IO电源33V，并提供3种省电模式IDLE1，IDLE2和IDLE3。
二、系统结构组成及工作原理
系统设计包括了图像采集、图像处理以及图像传输3个部分。从CCD摄像头捕捉到的模拟视频信号经过视频AD芯片SAA7111A的模数转换，由CPLD控制写入片外高速大容量帧存储器中储存，直到一帧图像存储完毕，CPLD交出总线。此时，TMS320VC5416从帧存储器中读取1帧图像，然后应用图像处理算法对整幅图像进行处理。处理完毕后，TMS320VC5416
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通过HPI接口与PC机连接实现图像数据的传输。DSP程序存储在外部FLASH中，主要包括DSP初始化、启动图像采集、JPEG处理、串行数据和并行数据的传输等代码。系统上电后，以16位并行引导方式将程序导入DSP片内RAM中运行。主程序在DSP中运行，根据不同的任务，可编制相应的程序，完成图像处理的算法。下面重点介绍前端图像采集部分。
三、视频信号的AD转换
要采集的图像是静态的，要求采集512×512像素的彩色图像。可采用CCD摄像头进行图像采集。CCD的输出为标准PAL制式，因此需要进行AD转换。图像AD转换使用Philips公司的单片高集成度视频译码芯SAA7111A。SAA7111A视频芯片不同于一般的相机芯片（DSC）。一般DSC固定图像大小以及分辨率，而SAA7111A视频芯片则可以对其进行软件编程，控制行r