基于dsp的視頻采集系統(tǒng)的設計(編輯修改稿)
2025-07-24 17:18 本頁面
【文章內容簡介】 采集系統(tǒng)采用小規(guī)模數(shù)字和模擬器件，來實現(xiàn)高速運算放大、同步信號分離、亮度/色度信號分離、高速A/D變換、鎖相環(huán)、時序邏輯控制等電路的功能。但由于系統(tǒng)的采樣頻率和工作時鐘高達數(shù)十兆赫茲，且器件集成度低，布線復雜，級間和器件間耦合干擾大，因此開發(fā)和調試都十分困難；另一方面，為達到精確采樣的目的，采樣時鐘需要和輸人的視頻信號構成同步關系，因而，利用分離出來的同步信號和系統(tǒng)采樣時鐘進行鎖相，產生精確同步的采樣時鐘，成為設計和調試過程中的另一個難點。同時，通過實現(xiàn)亮度、色度、對比度、視頻前級放大增益的可編程控制，達到視頻信號采集的智能化，又是以往系統(tǒng)難以完成的。關于這一點，在系統(tǒng)初期開發(fā)過程中已有深切體會[1]。 基于以上考慮，本系統(tǒng)采用了SAA7110A作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的輸入前端視頻采樣處理器。 圖象采集系統(tǒng)設計 SAA7110/SAA7110A是高集成度、功能完善的大規(guī)模視頻解碼集成電路[2]。它采用PLCC68封裝，內部集成了視頻信號采樣所需的2個8bit模/數(shù)轉換器，時鐘產生電路和亮度、對比度、飽和度控制等外圍電路，用它來替代原來的分立電路，極大地減小系統(tǒng)設計的工作量，并通過內置的大量功能電路和控制寄存器來實現(xiàn)功能的靈活配置。SAA7110/SAA7110A可應用的范圍包括桌面視頻、多媒體、數(shù)字電視機、圖象處理、可視電話、視頻圖象采集系統(tǒng)等領域?！ AA7110/SAA7110A的控制總線接口為I2C總線。SAA7110/SAA7110A作為I2C總線的從器件，根據(jù)SA管腳的電平，器件的讀寫地址可以分別設置為9CH/9DH(W/R，SA=0)或9DH／9FH(W/R，SA=1)。其內部共計47個寄存器，分別控制解碼器(00H～19H)和視頻接口(20H～34H)。通過I2C總線讀、寫片內的上述寄存器，可以完成輸入通道選擇、電平箝位和增益控制、亮度、色度和飽和度控制等功能。 但是，有一個問題必須解決，那就是DSP芯片沒有內置I2C總線接口，為此，本系統(tǒng)提出并采用了對DSP芯片的兩個可編程I/O引腳進行軟件仿真來實現(xiàn)I2C總線控制的方法。由于受C2000程序存儲空間最大僅有64KB的限制，為了減小I2C總線控制仿真軟件的規(guī)模，仿真軟件全部用匯編語言完成，因而給本系統(tǒng)的設計帶來了相當?shù)碾y度和工作量。 系統(tǒng)仿真 在實時系統(tǒng)的設計中，同步與精確采樣是兩個至關重要的問題，它們直接關系到系統(tǒng)設計的成敗。由于SAA7110A輸出的兩個時鐘信號LCC和LCC2與采樣時鐘和數(shù)據(jù)輸出時鐘同步，因而可以作為采樣數(shù)據(jù)接口控制子系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲控制的時鐘和完成各種功能的同步時鐘，系統(tǒng)不需要再生成或采用另外的時鐘信號，從而避免了外部時鐘、采樣時鐘和視頻信號相互間的同步和鎖相問題，既保證了整個系統(tǒng)的同步，又極大地降低了系統(tǒng)設計
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