【正文】 ）； 1 個管理數(shù)據(jù)輸入輸出（ MDIO）； 1 個內(nèi)插 VCXO 控制接口； 1 個McASP0； 1 個 I2C 總線； 2 個 McBSPs； 3 個 32 位通用定時器； 1 個用戶配置的 16 位或 32位主機接口（ HPI16/HPI32）； 1 個 PCI； 1 個具有可編程中斷 /事件產(chǎn)生模式 16 引腳的通用輸入輸出口（ GP0）； 1 個可以與同步和異步存儲器 和外圍設備相連的 64 位 IMIFA； DM642 具有 3 個可配置視頻端口（ VP0,VP1,VP2）。 C64x DSP 核具有 64 個32 位字長的通用寄存器和 8 個獨立的功能單元 ——兩個結(jié)果為 32 位的乘法器和 6 個 ALUs——是 的升級版。 TI DSP 芯片 介紹 TI 公司目前的主要產(chǎn)品有 TMS320C20xx 系列、 TMS320C5000 系列、 TMS320C6000 系列，其中 C20xx 系列的運算速度在 40MIPS(兆指令每秒 )以下，片內(nèi) RAM 比較少，價格比較低，一般作控制用 。數(shù)據(jù)以定點格式工作的 DSP 芯片稱為定點 DSP 芯片，如 TI 公司的 TMS320C1X/C2X、 TMS320C2XX/C5X、 TMS320C54X/C62XX 系列， AD 公司的 ADSP21XX 系列， ATamp。 DSP 芯片的內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的 DSP 指令，可以 用來快速的實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法。 目前，頻技術在各項工作和生活領域中得到廣泛應 TI 公 司專 為多媒 體應用而設計的 MS320DM642 ( 簡稱 DM642 ) 是專用的數(shù)字處理芯片，其豐富的外圍接口使得它近乎是一個 多媒 體嵌入 式系統(tǒng)的單芯片硬件平臺，的完全可編程性， 又使其能兼容正在發(fā)展的各種多媒體信號處理標準， 構(gòu)成通用的軟件平臺，在此平臺上可 開發(fā)出各種圖像系統(tǒng)。通信領域（移動通信的交換設備、基站和手機，網(wǎng)絡的路由和交換設備，智能天線，軟件無線電， IP 電話等），雷達和聲納系統(tǒng)，巡航導彈、靈巧炸彈及各種武器系統(tǒng)，自動測 試系統(tǒng)，醫(yī)療診斷設備（ CT、核磁共振、 B 超等），計算機及其外設，消費類電子設備（ VCD、 DVD、 HDTV、機頂盒、 MP家庭影院系統(tǒng)、數(shù)字照相機和攝像機等），機器人及各種自動控制系統(tǒng)，聲音及圖像處理等等。圖像處理系統(tǒng)分 通用圖像處理系統(tǒng)和專用圖像處理系統(tǒng)。 隨著信息技術的快速發(fā)展，存儲器與處理器已經(jīng)能滿足圖像采集和處理的要求。 TMS320DM642。 編號 南京航空航天大學 畢業(yè)設計 題 目 基于 DM642 的圖像處理平臺硬件設計 學生姓名 學 號 學 院 專 業(yè) 班 級 指導教師 二 〇一一 年六月 南京航空航天大學 本科 畢業(yè)設計（論文） 誠信 承諾書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文）（題目： 基于 DM642的圖像處理平臺硬件設計 ）是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果。s highperformance multimedia digital signal processor TMS320DM64 as the core ponent of the image processing platform. Firstly, the dissertation introduced the background, purpose and significance of project. It also briefed the DM642 core structure and the peripheral. Then, the dissertation introduces the modularizing design tools and methods of hardware system. And it gives each functional module circuit of the image processing system. Finally ,it proposes the PCB design of the system board diagram. The whole system include the image decoding module( Decoding chip TVP5150PBS ), Master chip(DM642) and peripheral circuit module, Storage unit modules (including FLASH, SDRAM) and the CPLD module, Image coding module(Encoding chip SAA7121H). Keywords: Image processing。正是這個原因，圖像在科學與技術以及日常生活中是十分重要的。這主要表現(xiàn)在處理器的處理速度的提高和存儲器存儲容量的增大，而二者恰恰是圖像處理系統(tǒng)的關鍵所在。近年 畢業(yè)設計（論文）報告紙 2 來， DSP 處理器的性能得到很大改善，軟件和開發(fā)工具也得到相應發(fā)展，價格不斷下降，從而越來越廣泛地被應用在各個方面。隨著半導體 制造業(yè)的發(fā)展， DSP 技術能夠為用戶提供更高的處理速度，并朝著小型化、集成化和綜合控制、智能控制方向發(fā)展自 TI 公司于 1982年推出通用可編程 DSP 芯片以來，在計算機外設、通信、工業(yè)控制和精密儀器以及家用電器中獲得了廣泛應用。 畢業(yè)設計（論文）報告紙 4 第二章 DSP 芯片概述 DSP 芯片的分類 DSP 芯片，也稱數(shù)字信號處理器， 是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。 2．按數(shù)據(jù)格式分 這是根據(jù) DSP 芯片工作的數(shù)據(jù) 格式來分類的。專用 DSP 芯片是為特定的 DSP 運算而設計的，更適合特殊的運算，如數(shù)字濾波、卷積和 FFT，如 Motorola 畢業(yè)設計（論文）報告紙 5 公司的 DSP56200， Zoran 公司的 ZR34881， Inmos 公司的 IMSA100 等就屬于專用型 DSP 芯片 。 DM642 操作靈活的高速處理器和數(shù)值陣列處理器。 L2 存儲器能被配置成映射存儲器，高速緩存或者兩者結(jié)合。它較早在國內(nèi)使用，普及率也最高，有些高校的電路專業(yè)還專門開設了課程來學習它。這個軟件包現(xiàn)在看來比較簡陋，但在當時給電子線路設計帶來了設計方法和方式的革命，人們紛紛開始用計算機來設計電子線路，直到今天在國內(nèi)許多科研單位還在使用這個軟件包。另外由于 版本的 Protel是 16 位和 32 位的混合型軟件不太穩(wěn)定。 20xx 年 Altium 公司推出 Protel系列的最新高端版本 Altium Designer 總之， Protel 是 Altium 公司推出的優(yōu)秀的電子設計自動化（ EDA）設計工具軟件，經(jīng)過不斷的更新和優(yōu)化，它現(xiàn)已具有集原理圖設計和 FPGA 的前端設計輸入；功能強大的 PCB 板極設計；智能的拓撲邏輯自動布線器；完全兼容 SPICE 的混合信號仿真、 FPGA 仿真、信號完全性分析等多種仿真驗證功能。 Altium Designer 構(gòu)建于一整套板極設計及實現(xiàn)特性聲，其中包括混合信號電路仿真、布局前后信號完整性分析、規(guī)則驅(qū)動 PCB 布局與編輯、改進型拓撲自動布線及全部計算機 輔助制造（ CAM）輸出能力等。這時可以通過加載元件庫來實現(xiàn)元件的載入。 9. 保存原理圖：完成原理圖的繪制工作后，需要對原理圖進行存盤。 1 路PAL/NTSC 制標準符合或 Y/C 模擬視頻輸出， 4 路標準的 Microphone 輸入或 Audio Line In 立體聲輸入， 4 路標準的 Audio Line OUT 立體聲輸出； 2 路可編程可換的 RS232/RS422/RS485異步接口，大容量本地 存儲：標準的 ATA 硬盤接口方便存儲，實現(xiàn)數(shù)據(jù)視頻的錄像功能；高速數(shù)據(jù)傳輸接口：標準的 32—位， 33MHz、支持主 \從模式的 總線等可以滿足復雜算法的實時處理要求。盡管 DSP 提供了片內(nèi) RAM，但是在大多數(shù)情況下不能滿足系統(tǒng)的要求；同時對于要求實時處理的系統(tǒng)而言，又要求盡量減小在數(shù)據(jù)流動過程中由于存儲器讀寫造成的時間開銷，因此在系統(tǒng)中配置了高性能的同步 SDRAM，它在運行程序和數(shù)據(jù)處理時使用。 講究供電次序的原因在于：如果僅 CPU 供電， I/O 對芯片不會產(chǎn)生損害，只是沒有輸入、 輸出能力而已；如果反過來，周邊 I/O 得到供電，而 CPU 內(nèi)核沒有加電，那么芯片緩沖 /驅(qū)動部分的晶體管將在一個未知狀態(tài)下工作 ,這是非常危險的。 圖 中的PWRGD 引腳和 圖 中的 SS/EN 引腳連接，保證兩電路的電源上電的先后順序。 當 J2 接通就 使 REST 輸出一個持續(xù)的低電壓使得 DSP 進行復位 ，主要 用于調(diào)試。類似配置及連接可以產(chǎn)生 的時鐘，在此不再重復。 DM642 包括兩種復位信號，一種來自 REST 引腳，用于內(nèi)核處理器的復位；另一種來自 仿真接口 TRST 引腳，用于仿真邏輯的復位。 AEA20 和 AEA19 兩 引腳決定EMIFA 接口的使用的時鐘源，在電路設計是需要正確的配置這兩個引腳，需 加 接上拉電阻或下拉電阻。 在 DM642 的數(shù)字圖像平臺中 DM642 的外部擴展兩片HY57V283220T 芯片，共 4M64 位的 SDRAM 空間，選擇工作頻率為 133MHz 的HY5V283220TH 芯片，擴展電路 如圖 所示 。 DM642 的圖像處理平臺設計中用的 FLASH 芯片是 AM29LV033C。 C164C165 A021A120A219A318A417A516A615A714A88A97A1036A116A125A134A143A152A161A1740A1813A1937A2038A2129D025D126D227D328D432D533D634D735CE22OE24WE9RESET10ACC11RDY/BZ12VCC130VCC231VSS123VSS239U9AM29LV033CTEA3TEA4TEA5TEA6TEA7TEA8TEA9TEA10TEA11TEA12TEA13TEA14TEA15TEA16TEA17TEA18TEA19TEA20TEA21TED0TED1TED2TED3TED4TED5TED6TED7FLASH_CSPA19PA20PA21FLASH_RESETACCTCAS/RETWE 圖 AM29LV033C 芯片的連接 電路圖 畢業(yè)設計（論文）報告紙 22 CPLD 器件選用的是 EPM240 芯片，在 CPLD 內(nèi)部設計 FLASH 翻頁用的各個種寄存器，PA1 PA20 和 PA213 個引腳用于管理 FLASH 存儲器的頁和扇區(qū)。 VP0 口、 VP1 口的 A 通道引腳分別于 McBPS0、 McBPS1接口引腳復用， B 通道引腳與音頻口 McASP 的引腳復用， VP2 口的引腳單獨使用。視頻接口 VP0 的 A 通道與視頻編碼芯片SAA7121H 相連作為一路視頻的輸出口。當該引腳是低電平時， IIC 地址是 0xB8h，當該引腳是高電平時， IIC 地址則為 0xBA。 TVP5150PBS 的初始化配置是通過標準的 IIC 總線來完成 的 。根據(jù)相關寄存器的設置，視頻采樣精度分別為 8 位數(shù)據(jù)位、 10 位數(shù)據(jù)位和 20 位數(shù)據(jù)位三種。 DM642 通過 EMIFA 接口向 FLASH 頁選擇控制寄存器寫入頁選擇關鍵字，該關鍵字可以轉(zhuǎn)換為 PA2 PA20 和 PA19 引腳控制信號， PA[21:19]3路信號把 FLASH存儲器劃分為 8 個頁，每頁存儲器包含有 8 個扇區(qū)，每個扇區(qū)的大小為 64KB。 AM29LV033C 的芯片的數(shù)據(jù)壽命大約為 20 年，具有很好的穩(wěn)定性 和可靠性。 DM642 的 ? ?ABE 7:0 引腳分別于兩片 SDRAM 芯片的 DQM[3： 0]引腳連接，用于低位字節(jié)的讀寫操作。 SDRAM 芯片的時鐘可以來自 AECLKIN 引腳或 DSP 內(nèi)部分頻時鐘信號，這兩類時鐘信號均有 AECLKOUT1 和 AECLKOUT2 引腳提供 給 SDRAM 芯片。 C