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基于TMS320C6x11系列DSP的图像获取方案

来源:    作者:     发布时间:2015-04-23 19:34:52     点击数:

  “隔行采样”功能的具体实现是由CPLD配合SAA7111A输出的同步信号(行同步、场同步信号)来完成的。由于IDT72V231(FIFO)的写入控制是通过WEN信号完成的,因此CPLD可以通过控制WEN信号来实现图像的隔四行一采样。具体WEN信号的产生逻辑如图3所示。

  由图3可以清晰地看出,通过这种采样方式以后,每次输出的图像行是隔4行输出l行,而连续4次获取的图像则是一整幅图像576行图像数据中互不相同的144行数据,这四部分图像按照一定规律组合便可以得到一幅幅面为720×576像素的完整数宇图像。

  另外由图3可以看出,SAA7111A每向FIFO中写入一行图像数据(需要53.3μs),DSP则有相当于4行图像数据输出的时间(约256μs电感生产厂家)来读出这一行图像数据。因此“隔行采样”有效地缓冲了数据输出和数据读入速度上的差距。

  3 软件方案设计

  解码器DSP方软件的设计主要分成两个部分:①将图像数据从FIFO中读出来存人到DSP的外部RAM中去;②对读出的数据进行重排,组合成完整的图像。下面分成两部分来说明。

  3.1 QDMA方式数据的读入

  由于DSP将数据从外部读人到RAM中通常是图像处理系统的一个图像获取过程,所以如果使CPU一直处于读入数据的操作中,显然是不合理的。

  为了保证尽可能少地占用CPU时间,即在第n幅图像读入到RAM中的同时,DSP仍然可以有足够的时间来处理第n-1幅图像(对其做需要的处理,例如去噪、压缩、识别等等)。本设计中采取了下面这种读出方式:视频解码塑封电感器通过一个中断信号通知DSP目前已有数据写入到FIFO中,然后DSP在中断中采用DMA方式,将数据从FIFO中成块地搬移到RAM中去。

  这种操作的好处是显而易见的:当DSP正在处理某一帧图像时,如果有数据需要读入,那么DSP将进入中断,然后仅仅只需要开启DMA读出操作便可扁平型电感退出中断服务于程序,继续没有处理完的工作;而DMA控制器则在后台将一块区域连续的图像数据读入到RAM中。这样图像的获取可以实规在后台完成,图像的处理和图像的获取很好地并行进行,大大提高了CPU的利用率。

  具体在本方案中,由于使用的FIFO的深度是2 K×9位,所以采取的是DMA每次搬移一行图像数据(也就是720×2=1440字节)到RAM中去。同时,TMS320C6x11提供了 十分强大的EDMA功能。为了加快DSP在中断中开启DMA读出操作的速度,本设计采用了其QDMA的功能.这样申请一次QDMA仅仅需要几条指令即可。具体申请QDMA的操作代码如下:

  Qsrc="",

  //设置FIFO在系统中的地址

  QCNT="0x000005A0";

  //设置一次需要读出的数据量

  //(1440)

  QDST=(int)DesAddress; //设置数据读出的目的地址

  QIDX="0x00000001"; //设置QDMA传送的间距

  DesAddress="DesAddress"+0x5A0;

  //更新数据读出目的地址

  QSOPT="0x30300000"; //启动QDMA通一体成型电感道传输

  3.2 图像数据的重排

  由于本方案中采用了隔四行一采样的方法来平衡速度上的差异,所以最后载人RAM中的数据需要重排。这个重排可以在读入FIFO中的数据时就进行,也可以在所有数据全部读人到RAM中后再进行重排;但是重排的方案和流程是一样的。

  如果是采用全部数据都读完后再重排,由于隔四行采样的原因,图像数据是分四个连续的数据块存放电感器原理图的,并且每个数据块中是按照奇偶场分布的。那么,以第一个数据块为例,它的奇场部分存储的实际上是图像的第1,9,17,…,561,569行数据;而其偶场部分存储的实际上是图像的第2,10,18,…,562,570行数据。另外,三个数据块里面存储的图像数据在整幅图像中的行数分布依此类推。具体分布和重排过程如图4所示。

  通过图4所示方式的重排处理以后,全部图像数据分成了两大块:奇场区和偶场区。这时可以根据需要来处理这两个区域。本设计中采用的是将奇偶场合并,同时将YUV分量分开到三个独立的存储区域中去,程序流程如图5所示。1

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