基于DSP的微型智能阅读系统研究

摘要

随着信息化技术的飞速发展,各种便携式电子产品和个人助理不断涌现,这类产品的信息来源有很大一部分都是报纸、书刊等文字资料,如果以文字的光扫描输入取代传统键盘输入将会进一步解放人的双手;同时专门为高速数字信息处理而设计的数字信号处理器(DSP)也成为数字化领域的重要角色,DSP的高速度和良好的运算性能特别适合于图像处理和文字识别.该文正是针对这种现象,结合新兴技术,对基于DSP的微型智能阅读系统进行研究并提出了一种解决方案.该文首先对微型智能阅读系统理论及其关键技术进行了概括和论述,分析论证了系统特点、应用前景以及工作原理,提出了一种系统整体解决方案,在此基础上完成了以DSP为核心处理器的硬件架构.其次,以TMS320VC5402为核心处理器构建了最小硬件系统.由于需要处理的图像数据量较大,对外部存储器进行了扩展,突破了外部数据空间64K的限制;根据系统功能强,程序大的特点以及软件升级便利的要求,以Flash存储器作为用户代码的存储介质,在DSP上电复位时再将用户程序加载到SRAM中运行.接着,对各功能子系统的硬件实现进行详细论述,其中重点设计实现了图像采集模块和USB接口模块的硬件电路.在图像的光电扫描输入上,传统方案大部分采用CCD型图像传感器,而在本方案中,根据系统微型化、高集成的特点,使用了CMOS图像传感器作为摄像器件,并且设计了该芯片与DSP的一种接口电路以及图像采集控制方案;在信息存储上,该方案采用DSP直接与USB Host芯片连接,由DSP处理USB协议和接口信息,从而降低了系统成本、缩小了产品体积,满足了系统微型化的要求;同时该论文也对USB-OTG技术进行了初步探讨,利用此项技术,不再需要计算机作为主机,就能实现在PDA、移动电话、打印机、数码相机等嵌入式应用之间直接互联通信;另外也对广泛用于语音处理和静态图像处理的TMS320VC5402其它方面的应用进行了尝试,比如直接控制液晶显示器等.最后,对软件系统进行设计,完成了功能模块划分并给出了主程序流程图.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1概述

1.2国内外研究现状以及存在的问题

1.2.1微型智能阅读产品的国内外市场情况

1.2.2微型智能阅读系统解决方案在国内外的研究现状

1.2.3存在的问题

1.3本文研究内容及意义

1.3.1选题背景

1.3.2本文工作的意义

1.3.3本文研究内容和章节安排

第二章微型智能阅读系统的总体设计方案及其原理

2.1阅读过程分析

2.2以TMS320VC5402为核心的阅读系统构成

2.2.1微处理器的选择

2.2.2外围芯片的选择

2.2.3其他器件型号的选择

2.2.4系统硬件总体结构

2.3本章小结

第三章最小硬件系统的设计

3.1系统的基本硬件设计

3.1.1复位电路

3.1.2时钟电路与100MHz主频设计

3.1.3电源环境的构建

3.2 VC5402与存储器的接口设计

3.2.1VC5402存储器资源分配状况

3.2.2本系统中的存储器资源配置方案

3.2.3DSP与SRAM的接口设计

3.2.4DSP与Flash的接口设计

3.3本章小结

第四章功能子系统的硬件设计

4.1图像采集的硬件实现

4.1.1图像采集器件的比较

4.1.2本系统采用的CMOS图像传感器

4.1.3图像采集硬件电路设计

4.2信息转储功能实现

4.2.1USB接口设计原理

4.2.2本系统中所采用的USB Host控制器芯片

4.2.3存储功能子系统硬件实现方案

4.3 DSP与LCD的硬件接口设计

4.4复杂可编程逻辑控制模块设计

4.5本章小结

第五章软件系统设计

5.1 DSP软件开发系统概述

5.2系统软件功能模块设计

5.2.1DSP芯片的初始化

5.2.2图像采集模块

5.2.3文字识别模块

5.2.4翻译模块

5.2.5 USB接口模块

5.2.6液晶显示模块

5.3本章小结

第六章结束语

6.1本文研究的主要成果

6.2后续的工作及待改进之处

6.3基于DSP的微型智能阅读系统技术展望

参考文献

致谢

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