基于DSP與VxWorks操作系統(tǒng)的RTOS視頻網(wǎng)絡檢測系統(tǒng)

在遠程測控系統(tǒng)中，嵌入式系統(tǒng)由于其穩(wěn)定性和實時性優(yōu)于傳統(tǒng)平臺而得到迅速發(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)設計方法。

1測試系統(tǒng)工作原理

測試系統(tǒng)的主要任務是采用DSP芯片處理通過攝像頭拍攝并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的圖像。整個系統(tǒng)由視頻解碼器、DSP和PCI總線專用芯片組成。系統(tǒng)通過PCI總線同通信平臺交換數(shù)據(jù)，同時通過網(wǎng)絡進行檢測控制。

2關鍵設計及器件選擇

本系統(tǒng)設計的關鍵是視頻處理卡的設計，一般的視頻檢測卡功能有限，不能滿足本項目的需求，為此，筆者自行設計了一塊視頻檢測卡。

2.1TMS320C32的功能特點

本測試系統(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)。并且擁有獨特的指令系統(tǒng)和硬件乘加運算;外帶256K×32Bit的FLASH、2k×8Bit的NVRAM和256K×32Bit的SRAM。該芯片是在TMS320C30的基礎上簡化而來的，含有TMS320C30的CPU內(nèi)核。

TMS320C32的主要功能如下：

●帶有程序引導功能;●串行接口傳輸和存儲器均可支持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DMA通道;

●功能強大的外部存儲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的讀寫信號R/W、地址選通控制信號IOSTRB、外部設備就緒信號RDY和部分地址信號以及S5933的FIFO狀態(tài)信號WRFULL來進行簡單的時序和邏輯組合，從而生成對S5933外加總線接口的讀寫控制信號。

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，存取時間不超過15ns，能滿足圖像實時采集要求。通過CPLD內(nèi)部的一個乒乓開關控制模塊可自動完成幀間讀寫兩個通道接口的切換。而DSP和SAA7113之間的所有控制信號接口邏輯和時序轉(zhuǎn)換都由CPLD來完成，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子模塊：幀圖像寫入控制器和乒乓開關，這兩種功能可由一塊CPLD來完成。