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(多图) 基于TMS320F206 DSP的图像采集卡设计

嵌入式公社?? 2010年07月26日 ?? 收藏0

  数字信号处理器DSP是数字信号处理理论与超大规模集成电路VLSI技术融合的结晶。目前DSP技术正广泛地应用于通信、语音、图像、航天航空、仪器仪表等领域,在推动当代信息处理数字化方面正发挥着越来越大的作用。

  在利用电话线传输视频图像这一低比特率多媒体通信领域中,如果选用图像处理的专用芯片,如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的专用芯片等,或者选用具有高速运算性能的高档DSP进行图像处理,都会使产品价格大幅度标升。本文介绍的采用TI公司的低档DSP芯片TMS320F206和视频A/D芯片TLC5510的图像采集卡,则为低比特率多媒体通信提供了一个廉价的解决方案。

  1 TLC5510芯片和TMS320F206芯片简介

  1.1 TLC5510简介

  TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模拟/字转换器ADC,它利用了半闪速semiflash architerture结构。TLC5510用单5V电源供电,只消耗100mW的功率。它还有内部采样和保持电路,高阻的并行输出以及内部基准电阻。

  与闪速转换器flash converter相比,半闪速结构减少了功率损耗和芯片尺寸。通过在2步过程2-step-process中实现转换,可大大减少比较器的数目。转换数据的等待时间为2.5个时钟周期。

  无需外部基准电压源和精密电阻,仅使用内部基准电阻和VDDA就可实现2V的满量程转换范围。25℃时的线性度误差为±0.75LSB,在整个温度范围内的线性度误差最大值是±1LSB。25℃时的差分线性度误差为±0.5LSB,在整个温度范围内的差分线性度误差最大值是±0.75LSB。

  1.2 TMS320F206简介

  TMS320F206是TI公司推出的一种DSP芯片,它是基于TMS320C5x之上的高速定点数字处理芯片,具有改进的哈佛结构并行分离的程序和数据总线、高性能CPU及高效的指令集等特点。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、三个移位寄存器、八个16位辅助寄存器。
  •   存储器具有224K字可寻址存储空间、544字片内DRAM、4K字片内SRAM或32K字片内快闪存储器。
  •   指令速度为50ns、35ns及25ns单指令周期。
  •   外围电路有软件可编程定时器、软件可编程等待状态发生器、片内锁相环时钟发生器、同步和异步系列串口。

  2 硬件接口电路设计

  2.1 TLC5510前端电路设计

  TLC5510前端电路如图1所示。

TLC5510前端电路

  在电路中,模拟电源VDDA和数字电源VDDD相互独立。VDDA与数字地AGND之间及VDDD与模拟地DGND之间都用4.7μF电容、0.1μF电容和铁氧磁环去耦和消除电源的纹波。AGND与DGND分开,以避免数字信号给模拟信号带来噪声。放大后的视频信号直接加在TLC5510的19脚。TLC5510的时钟信号由TMS320F206的时钟信号输出脚CLKOIU1提供。

  2.2 TLC5510 与TMS320F206接口电路设计

  TLC5510与TMS320F206接口电路图如图2所示。

TLC5510与TMS320F206接口电路图

  TLC5510数字地与TMS320F206的地相连。因TLC5510内部有数据输出缓冲,所以TLC5510的脚?揇1:D8?斢隩MS320F206脚?揇0:D7?斨苯酉嗔?。TMS320F206的CLKOUTI脚通过一小电阻给TLC5510提供时钟信号。TMS320F206管脚A11和为逻辑控制,当A11为逻辑高,为逻辑低时,TMS320F206就可从TLC5510读取采样数据。

  2.3 TMS320F206与计算机串口通信

  存入TMS320F206的图像数据通过串口以9600 b/s的速率送入计算机,计算机将数据存到缓存区,然后通过像素点与图像转换程序在显示器上显示出来。

  3 接口程序设计

  3.1程序常量的初始化

  (1) 设采样数据存储区的起始地址为0900h

  (2) 设采样数为1000h

  (3) 设A/D地址为0800h

  3.2 程序步骤

  1 初始化TMS320F206

  2 加载合适的ARn

  3 选通TLC5510

  4 读取A/D转换值

  5 初始化UART

  6 向UART 传数

  7 程序结束

  3.3 具体程序

程序

程序

程序

  我们将TLC5510与TMS320F206的接口设计用于煤矿井下远程多媒体低比特率通信监控系统中,已取得初步进展, 这一应用可以为TMS320F206用于图像处理提供一种思路,从而为低比特率多媒体通信开辟一条廉价的途径。


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TMS320F206? DSP? 图像采集? TLC5510?

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