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《ARM嵌入式圖像采集系統(tǒng)的平臺(tái)設(shè)計(jì).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用2009年第12期嵌入式圖像采集系統(tǒng)的平臺(tái)設(shè)計(jì)DesignoftheEmbeddedSystemFrameworkforImageCollection趙智雅王澤勇(西南交通大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院四川成都6100引)摘要:隨著人們對(duì)圖像采集設(shè)備小型化和穩(wěn)定性的要求,設(shè)計(jì)了一個(gè)用于圖像采集的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)以嵌入式微處理器53C244OA為核心的核心板上集成了必要的模塊資源,再配合攝像頭鍵盤LCO顯示器等外圍設(shè)備構(gòu)成了嵌入式圖像采集的硬件系統(tǒng)文章還對(duì)嵌入式微處理器USB攝像頭SORAM
2、和LCO顯示器的技術(shù)特點(diǎn)及性能進(jìn)行了介紹最后,為了更好的管理各種硬件資源和向用戶應(yīng)用程序提供統(tǒng)一的接口,總結(jié)了嵌入式系統(tǒng)軟件(Linux內(nèi)核)的移植和修改過(guò)程關(guān)健詞:嵌入式系統(tǒng)圖像采集微處理器USB攝像頭移植1引言2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)概述圖像是傳遞信息的重要媒體,圖像采集系統(tǒng)是數(shù)嵌入式圖像采集系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)方案采用核字圖像獲取的最基本手段傳統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)采用,臼板加外圍設(shè)備的方式,硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示專門的圖像采集芯片,通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制和圖像采LCD顯示屏集處理它的缺點(diǎn)是系統(tǒng)體積龐大不
3、便攜帶圖像采集卡速度慢處理功能簡(jiǎn)單系統(tǒng)可靠性差,所以刃AG4基于pC機(jī)的傳統(tǒng)圖像采集系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)小型化FLASH53C2440A圖像采集設(shè)備的要求鍵輸盤入CPU瞿舍季夢(mèng)信息時(shí)代發(fā)展到后pC時(shí)代,嵌入式系統(tǒng)是后pC時(shí)代的主體由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小}!生能好爭(zhēng)USB接口功耗低可靠性高以及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特征,目前可以說(shuō)是無(wú)處不在嵌入式技術(shù)的核心思想就是最大限度的在硬件和軟件上?量身定做#,以提高效率和USB攝像頭實(shí)時(shí),l生川圖1圖像采集系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖[2一4]本文提出了用于圖像采集的嵌入
4、式系統(tǒng)硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方案,由于這種系統(tǒng)的硬件是一個(gè)同處理器和操核心板采用的CpU為Samsung公司的53C244作系統(tǒng)捆綁較為緊密功能專一的設(shè)備,不像插卡系OA芯片,它是一款基于ARM920丁內(nèi)核的16/32位統(tǒng)那樣受通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中其它軟件硬件的影響,因RISC嵌入式微處理器以此為基礎(chǔ)在核心板上集成了此性能上更穩(wěn)定,易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì),便于一些必要的外圍資源,包括:用于固化操作系統(tǒng)和應(yīng)安裝和維護(hù)文章針對(duì)硬件平臺(tái)的構(gòu)建進(jìn)行了詳細(xì)分用程序的?LAS日存儲(chǔ)器;用于仿真的%TAG調(diào)試接口;析,相
5、關(guān)操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件不作為本文論述用于與遠(yuǎn)程PC通信的網(wǎng)絡(luò)接口;用于連接外部OSB的重點(diǎn),僅對(duì)硬件平臺(tái)下嵌入式Unux內(nèi)核的移植和攝像頭的USB接口;作為幀存儲(chǔ)體和程序運(yùn)行空間的修改過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹SORAM存儲(chǔ)器整個(gè)核心板作為硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)實(shí)收稿時(shí)間2009一03一10136實(shí)用案GIJApplieationCase2009年第12期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)對(duì)圖像采集的控制圖像顯示上傳圖像至遠(yuǎn)程PC一個(gè)USB收發(fā)器,可以很容易地構(gòu)成基于USB的圖像以及接收由外部鍵盤發(fā)送的命令外圍設(shè)備主要包括
6、:采集子系統(tǒng)片上還提供了一個(gè)0mniC&圖像壓縮模USB攝像頭輸入設(shè)備(鍵翻LCO顯示屏遠(yuǎn)程計(jì)塊,它可以實(shí)現(xiàn)圖像每秒鐘30幀的壓縮率為了對(duì)算機(jī)圖像傳感器進(jìn)行控制,用戶可以選擇12C和paralle系統(tǒng)工作過(guò)程如下:由鍵盤發(fā)送命令給嵌入式微10兩種總線OV51的各個(gè)功能模塊如圖3所示處理器,CPU接到命令控制外部攝像頭采集一幀圖像,閣..,r,閱,,月今牛月并將圖像保存到SORAM中;從SORAM中分出一塊.由月曰翻如口心粼?shī)^翻叫存儲(chǔ)區(qū)作為幀緩沖區(qū)(framebufe吟,LCO顯示器則可以直
7、接從幀緩沖區(qū)讀取圖像數(shù)據(jù)完成圖像顯示;當(dāng)存川.日側(cè)翻.,甲,戶匕目犯.側(cè)目.目比目.,開儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)達(dá)到SORAM存儲(chǔ)上限后可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)下面針對(duì)硬件平臺(tái)的主要._1,.申日日.1,鉑.?二目...自..自心湯?翻已帳側(cè)器件及其工作過(guò)程進(jìn)行分析價(jià)翻周.目.品.品月3嵌入式微處理器月日呂.戶勺日O口盯口口對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字采集和處理需要一款高性能的微,目.趁.如曰甘處理器來(lái)實(shí)現(xiàn),本系統(tǒng)選擇ARM芯片作為微處理器盆月晌目O口晚衛(wèi)臼曰口護(hù).比.目?日目比ARM技術(shù)是最近幾年比較流行的
8、RISC芯片技術(shù),全球.峨,?口勝握魷閱很多著名半導(dǎo)體廠商都推出了基于ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)(核)的微處理器,這些微處理器根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)圖囚困困圓口域,集成了豐富的外圍電路,已經(jīng)占據(jù)了高端微處理器的大部分市場(chǎng)份額其中,ARMg微處理器在高性能和低功耗方面提供最佳的性能三星公司推出的16/32位RISC微處理器53C244OA,為手持設(shè)備和一般類型應(yīng)用提供了低價(jià)格低功耗高性能小型微控制器的解決方案53C2440A采用了ARM920T的內(nèi)核,0.13um的圖253
