基于DSP的视觉监测相机的图像处理系统

    由于DSP芯片具有精度高、可靠性强、集成度高、接口方便、灵活性好等特点, 现在已广泛应用于航空航天电子系统中。本文所介绍的正是某小型智能飞行机器人系统的视觉监测相机的图像处理系统。本系统使用TI公司的TMS320VC33作为核心, 配合CPLD、SRAM、Flash等其它外围器件的图像处理系统接收来自CCD摄像机的数字视频信号, 并对它进行处理, 从而得出目标( 微型目标器或失效卫星)的形心相对于摄像机视轴的方位角和俯仰角; 当目标在5 m—500 m时, 得出目标相对于摄像机坐标系的空间坐标(x, y, z), 最后通过RS232串口将结果发往下位机。

    1 TMS320VC33的简介

    TMS320VC33是在原有TMS320C31浮点DSP的基础上开发的。与TI公 司开发的其他系列的浮点DSP芯片相比, 它具有性价比高的优点, 而与同一系列的DSP芯片相比, 它又具有速度更快、功耗更低、易于开发等优点。

    1.1 TMS320VC33硬件方面的特点

    (1) 具有高速的浮点运算能力, 最高可以达到150 MFlop和75 MIPS的处理速度。

    (2) 内存空间大, 具有34K×32位的片内双静态RAM, 既降低了系统的开发成本, 又提高了系统的运行速度。

    (3) 分开的程序总线、数据总线和DMA总线, 读写数据和DMA操作可以并行进行。

    (4) 双电源供电, 即核心电压1.8 V, 外围电压3.3 V, 降低了功耗。

    (5) 具有四个内部译码页选PAGE0- PAGE3, 可以大大简化与I/O及存储器的接口。

    ( 6) 具有BootLoader功能, 可以将程序装载到DSP内部的高速的RAM中运行。

    (7) 具有四个外部中断, 中断触发方式有两种:边沿触发和电平触发。

    (8) 具有符合IEEE1149标准的片内扫描仿真接口(JTAG), 仿真速度更快。

    (9) 具有一个64×32 bit的Cache, 提高了程序的运行速度。

    (10) 具有32条数据线和24条地址线, 可以寻址16 M。

    (11) 具有2个地址发生器、2个辅助寄存器算术单元 (ARAU)、8个辅助寄存器和8个扩展精度寄存器。

    ( 12) 片内存储器可以映射的外设包括1个串口、2个32位定时器和1个DMA控制器。

    (13) 提供了2个通用的外部引脚XF0、XFl, 可由软件设置为输入输出, 也用作TMS320VC33在多处理器通信中的互锁操作。

    1.2 TMS320VC33的软件资源

    (1) 具有丰富的指令系统, 它支持数据传送类、二操作数算术/逻辑类、三操作数算术/逻辑类、程序控制类、互锁操作类及并行操作类指令。

    (2) 灵活的程序控制, 它提供了重复、跳转、调用、陷阱及返回等类型的程序控制。