基于DSP和CPLD的号码识别系统的设计与实现

摘要

号码是标志事物次第的数目字，它伴随着人们的生活，在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。首先，号码可以作为事物的特征符号，标志事物的唯一性。如纸币号码、身份证号码、护照号码等。二是号码可以为人们提供必要的信息，方便人们的生活。如电表读数号码、水表读数号码、煤气读数号码等，能够作为消费和收费的依据。号码的自动识别问题，引起越来越多的关注，成为当前研究的一个热点。 目前，已出现多种独立的基于单片机和基于DSP(数字信号处理器)的号码识别系统，如纸币号码识别系统、护照号码识别系统、水表自动抄表系统等等，为人们的生活提供了便利。但是，独立的号码识别系统存在通用性差、经济性差和重复研究等缺点，不利于号码识别系统的研究和发展。 号码识别问题属于同一类问题，可以用相似的通用方案来解决。本文采用基于DSP和CPLD(复杂逻辑可编程器件)的通用方案，来解决号码识别相关问题。号码识别系统主要研究内容为硬件平台的构建和软件程序的设计。硬件平台设计采用以DSP和CPID为核心的解决方案。系统由信号采集、信号处理、逻辑控制、显示传输等模块组成。DSP进行识别算法的运算，CPLD负责逻辑时序的控制。本文完成了硬件电路的PCB板制作和软件程序的编写，经过调试，系统能够有效的实现识别对象的采样、前处理、存储、显示和数据传输。 本文设计的号码识别系统具有通用性强、接口简单、可升级性好等优点。在通用系统的基础上，通过更换传感器电路和采用相应的识别算法，可以有效地解决相关号码识别问题。号码识别通用系统的设计和实现，对于解决数字抄表、纸币号码识别、身份证件识别、护照号码等问题，有重要的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的来源与意义

1.2研究现状及发展前景

1.3主要研究内容和章节安排

1.4预期达到的目标

2系统总体方案分析与设计

2.1号码识别系统需求分析

2.1.1系统任务及要求

2.1.2系统需要解决的关键问题

2.2系统硬件平台的选择及依据

2.2.1可选解决方案

2.2.2解决方案可行性分析

2.2.3系统硬件平台的选择及依据

2.3号码识别系统总体解决方案

2.3.1系统总体结构设计及模块划分

2.3.2系统总体工作流程设计

2.3.3系统开发环境

2.4本章小结

3数据采集模块的设计与实现

3.1数据采集模块设计概述

3.2传感器电路设计

3.2.1图像传感器的选择

3.2.2传感器电路设计

3.3模数转换电路设计

3.3.1模数转换器的选择

3.3.2模数转换电路设计

3.4号码图像数据采集的实现

3.4.1号码图像的截取

3.4.2信号采集的软件实现

3.5本章小结

4信号处理模块的设计与实现

4.1信号处理模块设计概述

4.2主芯片的选择及功能结构

4.2.1DSP主芯片的选择

4.2.2DSP主芯片功能特点

4.3DSP外围电路设计

4.3.1DSP外围电路组成

4.3.2DSP外围电路设计

4.4存储器的连接与配置

4.4.1存储器资源分析

4.4.2扩展存储器的硬件实现

4.4.3系统存储器空间设计

4.4.4存储器映射程序设计

4.5数字信号处理

4.5.1图像数据的预处理

4.5.2识别算法分析

4.6本章小结

5逻辑控制模块的设计与实现

5.1逻辑控制模块设计概述

5.2CPLD硬件电路设

5.3系统逻辑控制实现

5.3.1存储器及I/O外设的逻辑控制

5.3.2系统逻辑控制实现

5.3.3系统逻辑控制实现

5.4本章小结

6显示传输模块的设计与实现

6.1显示传输模块设计概述

6.2LCD显示模块设计与实现

6.2.1LCD电路设计

6.2.2TC1602的字符显示实现

6.3USB传输模块设计

6.3.1USB电路设计

6.3.2USB数据传输的软件实现

6.4本章小结

7系统总体设计及调试

7.1系统PCB板设计

7.1.1系统PCB设计流程

7.1.2PCB设计注意事项

7.2系统软件程序设计

7.2.1系统主程序组成

7.2.2Boot Loader程序设计

7.2.3初始化程序

7.2.4中断服务程序

7.3系统调试实例分析

7.3.1系统对象及初始条件设置

7.3.2实验过程

7.3.3实验结果及分析

7.4下一步建议

7.5本章小结

结论

参考文献

附录 ADSP的CMD文件格式

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢