網(wǎng)絡(luò)處理器IP2022及其在嵌入式牌照識別系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　4.3主體結(jié)構(gòu)

　　main.c文件是應(yīng)用程序的主體結(jié)構(gòu)，主要包括配置塊(CONFIC_BLOCK)和main()函數(shù)。

　　配置塊是系統(tǒng)配置參數(shù)的信息，它存儲在IP2022的FLASH存儲器中，控制著系統(tǒng)時鐘、PLL分頻系數(shù)和其它的一些系統(tǒng)參數(shù)。

　　在main()函數(shù)中，主程序的結(jié)構(gòu)非常簡單。首先是調(diào)用debug_init()、heap add()和timer_init()這3個函數(shù)對操作系統(tǒng)進行初始化；然后是創(chuàng)建虛擬外設(shè)實例進行監(jiān)聽，用戶的回調(diào)函數(shù)(Callback Function)作為監(jiān)聽函數(shù)的參數(shù)；接著是設(shè)置中斷服務(wù)函數(shù)并使其開始運行；最后是對虛擬外設(shè)的端口進行輪詢。當輪詢函數(shù)檢測到相應(yīng)的狀態(tài)時，就會調(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。一般來說，這些叵調(diào)函數(shù)是用戶自己設(shè)計的處理函數(shù)。

　　下面是一個使用UART虛擬外設(shè)的例子：

　　其它諸如以太網(wǎng)、USB等通信程序，結(jié)構(gòu)與此基本上相同，只是通信協(xié)議不同，程序的基本思想是一致的。

　　5 應(yīng)用實例

　　高德威智能交通系統(tǒng)有限公司開發(fā)的新一代嵌入式牌照識別器(License Plate Recognition)功能框圖如圖2所示。通信接口芯片采用Ubicom的網(wǎng)絡(luò)處理器IP2022，其片上虛擬外設(shè)包括UART、USB和以太網(wǎng)等接口，可以方便地接人Internet，從而實現(xiàn)遠程程序更新和數(shù)據(jù)下載等功能。DSP采用TI的定點處理器TMS320C6204，完全滿足實時處理的要求。視頻處理器為Philips的SAA711lA，F(xiàn)PGA使用Altera的EPlK300QC，F(xiàn)LASH為SST的SST39LV016，SDRAM為ICSI的IS42S16400。

　　下面簡要介紹一下牌照識別器的工作流程。系統(tǒng)上電，IP2022復(fù)位并進行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)初始化工作。初始化完成后，IP2022取得對FLASH操作的總線控制權(quán)，開始讀取FLASH中的FPGA程序配置邏輯。FPGA電路配置完成后，IP2022向FPGA中的控制寄存器的相應(yīng)控制位寫一跳變脈沖復(fù)位DSP，并釋放對FLASH的操作控制權(quán)。IP2022開始等待DSP啟動的完成。

　　DSP的Reset腳連接到FPGA控制寄存器的對應(yīng)控制位。DSP通過FPGA控制邏輯以DMA方式從FLASH中讀取64K字節(jié)的程序。這64K程序中的引導(dǎo)程序負責把余下的DSP程序調(diào)度到SDRAM中。程序調(diào)度完成后，DSP釋放對FLASH的總線控制權(quán)，并通知IP2022自己啟動完成。DSP進入正常工作狀態(tài)，通過12C總線設(shè)置SAA7111A，然后循環(huán)檢查FPGA控制寄存器的狀態(tài)位以等待汽車的到來。

　　DSP啟動完成后，IP2022重新取得對FLASH的控制權(quán)，進入輪詢狀態(tài)監(jiān)聽以太網(wǎng)和UART口。此時，遠程主機可以通過以太網(wǎng)口對系統(tǒng)進行調(diào)試，更新DSP或FPGA程序。

　　當汽車到來時，埋在地下的線圈便會觸發(fā)，F(xiàn)PGA的控制寄存器的相應(yīng)狀態(tài)位發(fā)生變化。DSP檢測到該變化時便向攝像機發(fā)送抓圖命令。攝像機輸出的模擬視頻信號通過視頻處理器進行A／D變換后，形成YUV數(shù)字視頻信號，再通過FPGA邏輯傳輸?shù)紻SP的SDRAM中。DSP開始執(zhí)行牌照識別算法，所識別的牌照號可通過串口或網(wǎng)口傳送到主機。而抓拍的圖像經(jīng)過JPEG壓縮后也可通過以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h程主機。

　　通過使用本文介紹的方案，原先需要通過專用通信鏈路進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N電子設(shè)備，現(xiàn)在只要在其中加上一個廉價的網(wǎng)絡(luò)處理器，而無需昂貴的PC機或工作站就可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。這就給電子設(shè)備的升級、維護等帶來了極大的方便性和靈活性。可以預(yù)料，嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將在各個領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。

　　參考文獻

　　l ipOS-An Embedded Operating System．Ubicom lnc，May 24，2001

　　2 Ubicom Networking Protocols and Application Software．Ubicom lnc，May 10，2001

　　3 ipEthernet lmplementation Of 10Base-T Ethernet in Software．Ubicom lnc，May 18，2001

　　4 1P2022 Internet Processor Data Sheet．Ubicom lnc，December 14，2001