K9W8G08在超高分辨率数码相机中的应用

    1引言

    Flashmemory在便携式设备(例如数码相机)中具有容量大、价格低廉、控制方法灵活、与微处理器接口方便等特点,更适合作为数码相机的图像存储器。因此,研究Flashmemory在超高分辨率数码相机系统中的应用技术有着重要的意义。

    2用K9W8G08构成数码相机的图像存储系统

    本相机系统采用超大分辨率全帧转移型面阵CCD,其有效像素为1100万(4008x2672),象元尺寸为9拼mXg拜m,读出速度快,单端输出时能达到每秒2帧图像。设计要求最高拍摄频率图像存储器的容量和速度提出了很高的要求。其一,原始图像有nMx8l’it,尽管原始图像经过压缩处理(理想中可以无损压缩到4至5分之一,而有损压缩的压缩率可以更大一些),但是由于原始图像分辨率过高,120帧图像仍然需要很大的存储空间进行存储。其二,CCD读出速度快,单端输出每秒有2帧图像(如果多端输出每秒有30帧图像),原始数据22MB,按压缩率为l/3.5压缩后存储,要求存储器的速度达到6.28Mbyte/s,这对图像存储器的要求很高。因此,根据以上的难点,存储设备选用了闪速存储器。

    当快门开启时,镜头将光线会聚到感光器件CCD,CCD是半导体器件,主要功能就是把光信号转换为电信号。这样,就得到了对应于拍摄景物的电信息图像。由于CCD的输出是模拟信号,因此需要使用一个ADC器件来进行数字化处理。CCD的数据信息通过DSP读出并进行压缩、转换等处理,再转换成特定的图像格式。最后,以图像文件的形式存储在FLASH存储器中。事后可通过LCD查看拍摄的照片和通过USB接口将照片传输到计算机上。

    系统组成框图如图1所示。

    3系统中主要器件

    3.1信号处理器

    在本系统中选用的是TMS32oC6201芯片作为信号处理器,它为通用32位定点DSP处理器,在体系结构上采用VelociTI甚长指令(VIJIW,VeryLongInstru。tionWord)结构。具有32个32位通用寄存器,同时,片上还集成了32位外部存储器接口EMIF,并且分为4个可编程的空间。

    3.2闪存K9W8G08

    K9W8G08是目前单片容量最大的闪存芯片,它的单片容量高达IG,同时还提供有256M额外容量。该闪存芯片是通过与非单元结构来增大容量的。

    3. 2. 1内部结构

    在整个图像存储系统中,K9W8G08是设计核心,它由地址译码器、存储阵列、命令寄存器、控制逻辑和高电压产生器和1/0缓存、全局缓存及输出驱动组成。

    3.2.2与TMS320C6201硬件接口设计

    K9W8G08与TMS32oC62ol的硬件接口电路原理图如图3所示。