在遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)中，嵌入式系統(tǒng)由于其穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性優(yōu)于傳統(tǒng)平臺(tái)而得到迅速發(fā)展。本文提出了一種以DSP芯片和VxWorks為操作系統(tǒng)的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。
1 測(cè)試系統(tǒng)工作原理

測(cè)試系統(tǒng)的主要任務(wù)是采用DSP芯片處理通過(guò)攝像頭拍攝并經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換的圖像。整個(gè)系統(tǒng)由視頻解碼器、DSP和PCI總線專用芯片組成。系統(tǒng)通過(guò)PCI總線同通信平臺(tái)交換數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)控制。

2 關(guān)鍵設(shè)計(jì)及器件選擇

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是視頻處理卡的設(shè)計(jì)，一般的視頻檢測(cè)卡功能有限，不能滿足本項(xiàng)目的需求，為此，筆者自行設(shè)計(jì)了一塊視頻檢測(cè)卡。

2.1 TMS320C32的功能特點(diǎn)

本測(cè)試系統(tǒng)中的DSP芯片選用TI公司的TMS320C3x系列產(chǎn)品，該器件的工作頻率為40MHz;采用哈佛總線結(jié)構(gòu)。并且擁有獨(dú)特的指令系統(tǒng)和硬件乘加運(yùn)算;外帶256K×32Bit的FLASH、2k×8Bit的NVRAM和256K×32Bit的SRAM。該芯片是在TMS320C30的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而來(lái)的，含有TMS320C30的CPU內(nèi)核。

TMS320C32的主要功能如下：

●帶有程序引導(dǎo)功能;

●串行接口傳輸和存儲(chǔ)器均可支持8、16、32位的數(shù)據(jù);

●可產(chǎn)生邊沿中斷和電平中斷;

●可由用戶編程設(shè)定中斷向量表地址;

●具有空等待和低功耗兩種電源管理方式;

●具有兩個(gè)DMA通道;

●功能強(qiáng)大的外部存儲(chǔ)器接口既可以滿足視頻解碼接口8位數(shù)據(jù)的要求，又可以實(shí)現(xiàn)PCI接口32位數(shù)據(jù)的高速數(shù)據(jù)傳輸;

●靈活的程序加載可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程;

一般情況下，S5933和DSP之間的硬件連接就是利用DSP的讀寫(xiě)信號(hào)R/W、地址選通控制信號(hào)IOSTRB、外部設(shè)備就緒信號(hào)RDY和部分地址信號(hào)以及S5933的FIFO狀態(tài)信號(hào)WRFULL來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的時(shí)序和邏輯組合，從而生成對(duì)S5933外加總線接口的讀寫(xiě)控制信號(hào)。

2.2其它器件的選擇

本系統(tǒng)中的CPLD芯片選用ALTERA公司的EPM9320RC208。兩組幀存儲(chǔ)器A和B采用CYPRESS公司生產(chǎn)的兩塊CY7C1049芯片，該芯片的容量為512k×8bit，存取時(shí)間不超過(guò)15ns，能滿足圖像實(shí)時(shí)采集要求。通過(guò)CPLD內(nèi)部的一個(gè)乒乓開(kāi)關(guān)控制模塊可自動(dòng)完成幀間讀寫(xiě)兩個(gè)通道接口的切換。而DSP和SAA7113之間的所有控制信號(hào)接口邏輯和時(shí)序轉(zhuǎn)換都由CPLD來(lái)完成，并可編程修改，因而提高了系統(tǒng)的使用靈活性和可靠性。

SAA7113的作用是實(shí)現(xiàn)模擬圖像的A/D轉(zhuǎn)換。DSP與SAA7113之間的硬件接口的控制邏輯包括兩個(gè)子模塊：幀圖像寫(xiě)入控制器和乒乓開(kāi)關(guān)，這兩種功能可由一塊CPLD來(lái)完成。