基于FPGA和双DSP的实时图象处理系统

摘要

研究人员的系统作为ALV二维视觉理解系统的硬件平台,由挂接在通用PC机PCI总线上的专用视频采集卡以及DSP处理板组成.论文的第二章深入介绍了PCI总线规范及其特性,提出用FPGA开发PCI总线逻辑接口的方案,介绍了PCI接口设计的技术关键.第三章中,针对研究人员ALV95对二维视觉理解系统的要求,提出了视频采集卡的具体技术指标并使用Philips公司的SAA7196及TDA8708作为前端模数转换、解码芯片,在FPGA中实现了相应的控制逻辑.在视觉理解中,运算能力是一个关键问题.研究人员在系统中使用了两片高性能DSP芯片--TMS320C6201作为处理系统的运算单元,并且引用了FPGA计算系统模型构造了分布式共享存储结构的双DSP处理系统.在第四章种介绍了这方面所作的一些工作.由于研究人员的硬件平台工作于PC上,因此设备驱动程序的开发就是研究人员在第五章要讨论的内容之一,同时在第五章中还介绍了针对TMS320C6x的优化编程方面的一些技巧.

目录

第一章绪论

1.1几种ALV视觉系统的硬件结构

1.2新一代ALV二维视觉系统概况和特色

1. PCI局部数据总线

1.4基于双DSP的通用图象处理板

本文的研究内容

第二章PCI局部总线接口设计

2.1 PCI总线信号定义

2.2 PCI总线操作

2.2.1 PCI总线命令及使用规则

2.2.2 PCI总线的基本协议

2.2.3 PCI总线的数据传输

2.2.4数据传输的终止

2.2.5 PCI总线的仲裁

2.2.6差错控制及其它

2.2.7 PCI的配置空间

2.3 PCI总线接口的设计

2.3.1 PCI状态机的实现

2.3.2总线信号的驱动

2.3.3逻辑和时延的优化

2.3.4 PCI接口的封装

2.3.5测试结果及分析

2.4本章小节

第三章 图象采集模块的设计

3.1系统的基本要求及实现

3.2 A/D和解码模块

3.3数据交换模块

3.4中央控制模块

3.4.1控制信号产生模块：

3.4.2 PCI接口模块

3.4.3地址计数模块

3.5本章小节

第四章基于FPGA计算系统的双DSP图象处理模块

4.1可编程逻辑器件与FPGA计算系统

4.2功能强大的通用数字信号处理器—TMS320C6x

4.2.1 TMS320C6x的结构特点

4.2.2 TMS320C6x先进技术分析

4.3双DSP实时图象处理系统的体系结构

4.4双DSP系统的接口及控制器开发

4.4.1各控制端口及控制寄存器的定义

4.4.2 HPI接口的逻辑设计

4.4.3 C6x的配置、启动过程

4.5本章小结

第五章系统编程

5.1 WINDOWS 9x驱动程序设计

5.1.1 VTOOLSD概述

5.1.2用VTOOLSD设计Win9x驱动程序

5.2 TMS320C6x的优化编程

5.2.1 TMS320C62X程序设计方法

5.2.2双C6201处理系统并行效率和应用技巧

参考文献

致谢