2017畢業(yè)論文-小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　應(yīng)用TMS320C6414數(shù)字信號(hào)處理器的圖像／視頻處理算法的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用該系統(tǒng)提供的硬件和軟件，通過(guò)與大規(guī)模的可編程邏輯陣列FPGA的共同使用，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了可滿(mǎn)足系統(tǒng)需要的高實(shí)時(shí)性，良好的擴(kuò)展性和多擴(kuò)展接口等要求的多DSP紅外實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)。 本系統(tǒng)以FPGA為數(shù)據(jù)采集邏輯控制單元,采集的視頻數(shù)字圖像進(jìn)行預(yù)處理，用DSP控制

2、實(shí)現(xiàn)了多種電視制式信號(hào)圖像數(shù)據(jù)采集，討論了數(shù)據(jù)采集部分的結(jié)構(gòu)，圖像目標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)字圖像處理和圖像的顯示，重點(diǎn)介紹了實(shí)時(shí)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的硬件組成,工作原理和圖像處理算法的應(yīng)用，采用FPGA實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)預(yù)處理,可提高系統(tǒng)性能,同時(shí)具有適應(yīng)性與靈活性強(qiáng),設(shè)計(jì)調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 數(shù)字圖像處理，可編程邏輯器件，數(shù)字信號(hào)處理器</p><p><b>　　

3、Abstract</b></p><p>　　Hardly with the TMS320C6414 digital signal processor image/video frequency processing algorithm development platform, uses the hardware and the software which this system provides

4、, through with the large-scale programmable logic device FPGA together use, designed and realizes has been possible to satisfy the high timeliness which the system needed, good request and so on extension and multi-expan

5、sion connection multi-DSP infrared real-time processing systems. This system take FPGA as the data ac</p><p>　　Key Words digital image processing, field programmable gate array, data signal processor</p&

6、gt;<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 引言1</b></p><p>　　1.1 數(shù)字圖像處理1</p><

7、p>　　1.1.1 數(shù)字圖像處理的發(fā)展歷史1</p><p>　　1.1.2 數(shù)字圖像處理的基本特點(diǎn)2</p><p>　　1.1.3 數(shù)字圖像處理的應(yīng)用2</p><p>　　1.1.4 圖像處理的意義4</p><p>　　第2章 論證方案及圖像變換方法5</p><p>　　2.1 系統(tǒng)方案5&

8、lt;/p><p>　　2.1.1 方案一5</p><p>　　2.1.2 方案二5</p><p>　　2.2 圖像變換的主要方法及應(yīng)用6</p><p>　　2.2.1 傅立葉變換在圖像處理中的應(yīng)用6</p><p>　　2.2.2 小波變換在圖像處理中的應(yīng)用7</p><p>　　

9、第3章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)9</p><p>　　3.1數(shù)字圖像處理的研究9</p><p>　　3.1.1 數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)9</p><p>　　3.1.2 數(shù)字圖像處理的主要研究?jī)?nèi)容9</p><p>　　3.2 DSP系統(tǒng)研究10</p><p>　　3.2.1 DSP系統(tǒng)構(gòu)成11</p>

10、;<p>　　3.2.2 DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.2.3 DSP系統(tǒng)的特點(diǎn)13</p><p>　　3.2.4 DSP的發(fā)展14</p><p>　　3.3可編程DSP芯片16</p><p>　　3.3.1 DSP芯片的分類(lèi)16</p><p>　　3.3.2 DSP芯片

11、的選擇16</p><p>　　3.3.3 DSP的應(yīng)用領(lǐng)域18</p><p>　　3.3.4 DSP的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)19</p><p>　　3.4 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列19</p><p>　　3.4.1 FPGA的分類(lèi)20</p><p>　　3.4.2 FPGA的基本結(jié)構(gòu)21</p>

12、<p>　　3.4.3 FPGA 的發(fā)展及應(yīng)用21</p><p>　　3.5 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及主要性能指標(biāo)22</p><p>　　3.5.1 視頻板電路設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.5.2 TMS320C64X和接口設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.6 系統(tǒng)原理與結(jié)構(gòu)25</p><p>　

13、　3.6.1 系統(tǒng)主要模塊設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.6.1.1 預(yù)處理模塊設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.6.1.2 圖像處理模塊設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.6.1.3 圖像輸出模塊設(shè)計(jì)28</p><p><b>　　結(jié) 論29</b></p><p><b>

14、;　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　第1章 引言</b></p><p>　　1.1 數(shù)字圖像處理</p><p>　　從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)獲得了飛躍的發(fā)展。所謂數(shù)字圖像

15、處理，就是利用計(jì)算機(jī)或其他高速，大規(guī)模集成數(shù)字硬件，對(duì)從圖像信息換來(lái)的數(shù)字電信號(hào)進(jìn)行某些數(shù)字運(yùn)算或處理，以期提高圖像的質(zhì)量或達(dá)到人們所預(yù)期的結(jié)果，因此也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)圖像處理。如對(duì)被噪聲污染的圖像除去噪聲，對(duì)信息微弱的圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，對(duì)失真的圖像進(jìn)行幾何校正，從犯罪現(xiàn)場(chǎng)提供指紋特征，對(duì)數(shù)據(jù)量過(guò)大的圖像進(jìn)行壓縮編碼，本次設(shè)計(jì)中主要研究對(duì)小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)圖像的處理。</p><p>　　1.1.1 數(shù)字圖像處理的發(fā)展歷史&

16、lt;/p><p>　　早期的圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量，它以人為對(duì)象，以改善人的視覺(jué)效果為目的。圖像處理中，輸入的是質(zhì)量低的圖像，輸出的是改善質(zhì)量后的圖像，常用的圖像處理方法有圖像增強(qiáng)、復(fù)原、編碼、壓縮等。首次獲得實(shí)際成功應(yīng)用的是美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）。他們對(duì)航天探測(cè)器徘徊者7號(hào)在1964年發(fā)回的幾千張?jiān)虑蛘掌褂昧藞D像處理技術(shù)，如幾何校正、灰度變換、去除噪聲等方法進(jìn)行處理，并考慮了太陽(yáng)位置和月球環(huán)境的影

17、響，由計(jì)算機(jī)成功地繪制出月球表面地圖，獲得了巨大的成功。隨后又對(duì)探測(cè)飛船發(fā)回的近十萬(wàn)張照片進(jìn)行更為復(fù)雜的圖像處理，以致獲得了月球的地形圖、彩色圖及全景鑲嵌圖，獲得了非凡的成果，為人類(lèi)登月創(chuàng)舉奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也推動(dòng)了數(shù)字圖像處理這門(mén)學(xué)科的誕生。1972年英國(guó)EMI公司工程師Housfield發(fā)明了用于頭顱診斷的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，也就是我們通常所說(shuō)的CT[1]（Computer Tomograph）。CT的基本方法是根據(jù)人的頭部截

18、面的投影，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理來(lái)重建截面圖像，稱(chēng)為圖像重建。1975年EMI公司又成功研制出全身用的CT裝置，獲得了人體各個(gè)部位鮮明清晰的斷層圖像。1979年，這項(xiàng)無(wú)損傷診</p><p>　　1.1.2 數(shù)字圖像處理的基本特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)字圖像處理就是把在空間上離散的，在幅度上量化分層的數(shù)字圖像，經(jīng)過(guò)一些特定數(shù)理模式的加工處理，以達(dá)到有利于人眼或某種接受系統(tǒng)所需要的圖像的過(guò)程，主要有

19、以下幾個(gè)基本特點(diǎn)：</p><p>　?。?）信息量大，處理速度快</p><p>　　目前，數(shù)字圖像處理的信息大多是二維信息，處理信息量很大。例如，一幅256×256低分辨率黑白圖像，要求約64kbit的數(shù)據(jù)量；對(duì)高分辨率彩色512×512圖像，則要求768kbit數(shù)據(jù)量。因此對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度，存儲(chǔ)容量等要求很高。</p><p>　?。?）

20、占用的頻帶較寬</p><p>　　與語(yǔ)言信息相比，數(shù)字圖像占用的頻帶要大幾個(gè)數(shù)量級(jí)。如電視圖像的帶寬約5.6MHz，而語(yǔ)言帶寬僅為4kHz左右。所以數(shù)字圖像在成像、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示等各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)觀上，技術(shù)難度較大，成本亦高，這就對(duì)頻帶壓縮技術(shù)提出了更高的要求。</p><p>　?。?）數(shù)字圖像中各個(gè)像素間的相關(guān)性大，壓縮的潛力大</p><p>　　在圖像

21、畫(huà)面上，經(jīng)常有很多像素有相同或接近的灰度。就電視畫(huà)面而言，同一行中相鄰兩個(gè)像素或相鄰兩行間的像素，其相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.9以上，而相鄰兩幀之間的相關(guān)性比幀內(nèi)相關(guān)性一般說(shuō)還要大些。因此，圖像處理中信息壓縮的潛力很大。</p><p>　?。?）圖像質(zhì)量中各個(gè)像素評(píng)價(jià)受主觀因素的影響</p><p>　　數(shù)字圖像處理后的圖像一般是給人觀察個(gè)評(píng)價(jià)的，因此受人的主觀因素影響較大。由于人的視覺(jué)系統(tǒng)很復(fù)雜

22、，受環(huán)境條件、視覺(jué)性能、人的情緒、愛(ài)好以及知識(shí)狀況影響很大，作為圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)還有待深入的研究。另一方面，計(jì)算機(jī)視覺(jué)是模仿人的視覺(jué)，人的感知機(jī)理必然影響著計(jì)算機(jī)的視覺(jué)的研究。</p><p>　?。?）圖像處理技術(shù)綜合性強(qiáng)</p><p>　　在數(shù)字圖像處理過(guò)程中涉及的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)相當(dāng)廣泛。一般來(lái)說(shuō)涉及通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、電視技術(shù)、至于涉及到的數(shù)學(xué)、物理學(xué)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)

23、就更多了。</p><p>　　當(dāng)今的圖像處理理論大多是通信理論的推廣，把通信中的一維問(wèn)題推廣到二維，以便于分析，在此基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展自己的理論體系。因此，圖像處理技術(shù)與通信技術(shù)密切相關(guān)。</p><p>　　在圖像處理工程中的信息獲取和顯示技術(shù)主要來(lái)源于電視技術(shù)，其中的攝像、顯示、同步等各項(xiàng)技術(shù)必不可少。</p><p>　　計(jì)算機(jī)已是圖像處理的常規(guī)工具，在圖像處

24、理中涉及到軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)、接口等多項(xiàng)技術(shù)，特別是并行處理技術(shù)在實(shí)時(shí)圖像處理中顯得十分重要[2]。</p><p>　　1.1.3 數(shù)字圖像處理的應(yīng)用</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的突飛猛進(jìn)，以及數(shù)字處理技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字圖像處理在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防以及現(xiàn)代管理決策等各行各業(yè)都得到越來(lái)越多的應(yīng)用，其場(chǎng)合廣闊、內(nèi)容眾多、形式新穎、門(mén)類(lèi)齊全、真可以說(shuō)方興未艾，正向著實(shí)時(shí)化、

25、大/小型化、遠(yuǎn)程化等方面迅速發(fā)展，具體應(yīng)用有如下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　（1）醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用</b></p><p>　　數(shù)字圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用十分廣泛，B型超聲、X-CT、放射性同位素掃描以及核磁共振成像，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的四大影像技術(shù)，其系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用在醫(yī)學(xué)臨床上。這些系統(tǒng)通過(guò)有規(guī)律地發(fā)射超聲波，再接收從人體反射回來(lái)的聲信號(hào)，由此形成灰度聲像圖。這

26、種醫(yī)療設(shè)備具有對(duì)人體無(wú)損傷、靈敏度高、重復(fù)性好、易于鑒別軟組織等優(yōu)點(diǎn)，而且價(jià)格較低，因此發(fā)展很快。計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）是以多個(gè)X個(gè)射線的投影來(lái)獲得穿過(guò)人體內(nèi)部的X射線密度值，由此形成人體截面圖像并重建出人體內(nèi)部的立體圖像。美國(guó)的</p><p>　　G.NHounsfield在1971年安裝了第一臺(tái)腦CT，1979年獲得諾貝爾獎(jiǎng)，其影響是很大的。配接X(jué)光機(jī)的圖像處理系統(tǒng)可進(jìn)行導(dǎo)管定標(biāo)，血管造影及血管動(dòng)態(tài)分析。通

27、過(guò)對(duì)X光圖像的處理，如關(guān)節(jié)等部分的細(xì)節(jié)不再難以分辨，人體內(nèi)的膽結(jié)石也可以清楚地顯示在電視屏幕上。除上述應(yīng)用之外，γ照相機(jī)也是醫(yī)學(xué)圖像處理的一個(gè)應(yīng)用。首先在人體內(nèi)注入放射性元素，再由探測(cè)器接收由人體內(nèi)發(fā)射出來(lái)的γ離子，以同一位置離子的累加數(shù)作為該位置的灰度值，由此形成γ圖像，再通過(guò)圖像處理來(lái)診斷人體各個(gè)器官的功能，這種系統(tǒng)尤其適用于心脹功能的檢查。在顯微鏡上配上圖像處理系統(tǒng)，就構(gòu)成了一個(gè)基本的顯微醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)，其中，白血球和紅血球自動(dòng)

28、計(jì)數(shù)機(jī)，血液病診斷儀，染色體分析系統(tǒng)都已經(jīng)成功地應(yīng)用于臨床診斷上。</p><p>　?。?）工業(yè)自動(dòng)化，工業(yè)檢測(cè)方面的應(yīng)用</p><p>　　數(shù)字圖像處理技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化，工業(yè)檢測(cè)方面的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛。利用圖像處理技術(shù)，可以進(jìn)行器件的內(nèi)結(jié)構(gòu)分析，失效分析和可靠性篩選。在制造電容的過(guò)程中，人眼直接看不到鈕電容的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而依靠圖像處理技術(shù)，就可以清楚地再現(xiàn)鈕電容的內(nèi)部圖，里面斷焊，阻焊的

29、毛病也便于診斷了。在毛紡廠，采用圖像處理技術(shù)，不但可以檢測(cè)出紡織品中存在的孔洞等方面的明顯缺點(diǎn)，還可以檢測(cè)出它在紋理，圖案方面的毛病。利用圖像壓縮傳輸技術(shù)，可以把一個(gè)火車(chē)事故現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)地顯示在遠(yuǎn)方的指揮中心的顯示屏上，從而，可有效地提高排除故障的速度。</p><p>　?。?）公安方面的應(yīng)用</p><p>　　數(shù)字圖像處理技術(shù)在公安方面的應(yīng)用有兩個(gè)突出的成果，即指紋的查詢(xún)、識(shí)別以及人像組

30、合、查詢(xún)和識(shí)別。由于人的指紋具有唯一性，因此可用來(lái)作為身份的鑒別。把現(xiàn)場(chǎng)收集到的指紋錄計(jì)算機(jī)，提取指紋的特征后再和指紋庫(kù)里的指紋進(jìn)行比對(duì)，就可以提供破案的線索。指紋識(shí)別也可用于出入海關(guān)的身份檢驗(yàn)及指紋密碼鎖等方面，指紋印鑒已用于銀行業(yè)。用模擬畫(huà)像來(lái)協(xié)助破案古有而之，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)人像組合技術(shù)。它是根據(jù)目擊者的描述，由計(jì)算機(jī)用不同的人面像部件來(lái)組合出嫌疑人的人面像進(jìn)而協(xié)助破案。隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，利用由目擊者的記

31、憶組合出的嫌疑人人面像，可以實(shí)現(xiàn)本地的查詢(xún)識(shí)別，也可以實(shí)現(xiàn)異地的查詢(xún)識(shí)別。</p><p>　　（4）軍事方面的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)里，數(shù)字圖像處理技術(shù)極為重要。例如將來(lái)自衛(wèi)星的圖像用于軍事偵察，以地形匹配實(shí)現(xiàn)精確轟炸，以相關(guān)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤等等，其中，除了對(duì)算法本身有很高的要求以外，其圖像處理的速度是至關(guān)重要的。對(duì)于溫度敏感的紅外圖像，軍事部門(mén)是高度重視的，其應(yīng)用也是多種

32、多樣的。</p><p>　　（5）通信工程方面的應(yīng)用</p><p>　　當(dāng)前通信的主要發(fā)展方向是聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)等多媒體通信。具體地講，是將電話(huà)，電視和計(jì)算機(jī)以三網(wǎng)合一的方式在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸。其中以圖像通信最為復(fù)雜和困難，因圖像的數(shù)據(jù)量十分巨大，如傳送彩色電視信號(hào)的速率達(dá)100Mbit/s以上，要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送出去，必須采用壓縮編碼技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。在一定意義上講

33、，壓縮編碼是這些技術(shù)成敗的關(guān)鍵。</p><p>　?。?）文字識(shí)別的應(yīng)用</p><p>　　文字識(shí)別方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。信函分檢機(jī)要對(duì)手寫(xiě)的數(shù)字0-9進(jìn)行高速的識(shí)別，這種機(jī)器早已裝備到了郵電部門(mén)。現(xiàn)在，一本書(shū)也可以快速地錄入計(jì)算機(jī)，這不是敲鍵盤(pán)手工錄入的，而是靠中英文識(shí)別技術(shù)用掃描儀快速輸入的。依靠這種技術(shù)，盲人可以閱讀，報(bào)表可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，文檔可以自動(dòng)分類(lèi)存檔，這對(duì)于辦

34、公室自動(dòng)化是很有</p><p><b>　　意義的。</b></p><p>　?。?）電子商務(wù)方面的應(yīng)用</p><p>　　當(dāng)前呼聲很高的電子商務(wù)中，圖像處理技術(shù)也大有可為，如身份認(rèn)證、產(chǎn)品防偽、</p><p><b>　　水印技術(shù)等。</b></p><p>　　總

35、之，數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用還可列出很多，它在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、日常生活中起著越來(lái)越重要的作用[3]。</p><p>　　1.1.4 圖像處理的意義</p><p>　　數(shù)字圖像處理（digital image processing）是用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息進(jìn)行處理的一門(mén)技術(shù)，使利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行各種處理的技術(shù)和方法。20世紀(jì)20年代，圖像處理首次得到應(yīng)用。20世紀(jì)60年代中期，隨電子計(jì)算

36、機(jī)的發(fā)展得到普遍應(yīng)用。60年代末，圖像處理技術(shù)不斷完善，逐漸成為一個(gè)新興的學(xué)科。利用數(shù)字圖像處理主要是為了修改圖形，改善圖像質(zhì)量，或是從圖像中提起有效信息，還有利用數(shù)字圖像處理可以對(duì)圖像進(jìn)行體積壓縮，便于傳輸和保存。數(shù)字圖像處理主要研究以下內(nèi)容：傅立葉變換、小波變換等各種圖像變換；對(duì)圖像進(jìn)行編碼和壓縮；采用各種方法對(duì)圖像進(jìn)行復(fù)原和增強(qiáng)；對(duì)圖像進(jìn)行分割、描述和識(shí)別等。隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理主要應(yīng)用于通訊技術(shù)、宇宙探索遙感技術(shù)和生物工

37、程等領(lǐng)域。數(shù)字圖像處理因易于實(shí)現(xiàn)非線性處理，處理程序和處理參數(shù)可變，故是一項(xiàng)通用性強(qiáng)、精度高、處理方法靈活、信息保存、傳送可靠的圖像處理技術(shù)。主要用于圖像變換、量測(cè)、模式識(shí)別、模擬以及圖像產(chǎn)生。廣泛應(yīng)用在遙感、宇宙觀測(cè)、影像醫(yī)學(xué)、通信、刑偵及多種工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　　第2章 論證方案及圖像變換方法</p><p><b>　　2.1 系統(tǒng)方案</b><

38、/p><p><b>　　2.1.1 方案一</b></p><p>　　多DSP紅外實(shí)時(shí)處理機(jī)系統(tǒng)用于對(duì)紅外目標(biāo)的搜尋，檢測(cè)和跟蹤，可以實(shí)時(shí)地從熱像儀讀入并行的數(shù)字圖像信號(hào)，對(duì)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)處理從而檢測(cè)和跟蹤目標(biāo)，并將目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)信息輸出。</p><p>　　紅外實(shí)時(shí)處理機(jī)系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：預(yù)處理模塊，圖像處理模塊和圖像輸出模塊，系統(tǒng)框圖

39、如圖2.1所示，各模塊作用如下：</p><p>　　圖2.1 多DSP紅外實(shí)時(shí)圖像處理機(jī)系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）預(yù)處理模塊</b></p><p>　　通過(guò)安裝在小區(qū)道路旁邊或者中間隔離帶的支架上的紅外線攝像機(jī)和圖像采集設(shè)備將實(shí)時(shí)的人的視頻信息采入，經(jīng)過(guò)對(duì)視頻圖像的實(shí)時(shí)處理分析得到本小區(qū)信息。 </p><

40、p><b>　?。?）圖像處理模塊</b></p><p>　　視頻處理模塊是系統(tǒng)的核心部分，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到有人走過(guò)的信息時(shí)，本系統(tǒng)就會(huì)捕捉此時(shí)的圖像，并將此圖像進(jìn)行進(jìn)行分析處理，得到我們需要的清晰的圖像，為避免同時(shí)存儲(chǔ)利用片外存儲(chǔ)器和讀取緩存中的原始視頻圖像而帶來(lái)的總線沖突問(wèn)題，系統(tǒng)采用了乒乓緩存的方式采集視頻圖像。</p><p><b>　?。?）

41、圖像輸出模塊</b></p><p>　　當(dāng)出現(xiàn)特定的事件時(shí)，傳輸模塊會(huì)接受到處理部分發(fā)出的中斷信號(hào)，此時(shí)壓縮模塊凍結(jié)壓縮圖像的更新，并且釋放了對(duì)緩沖RAM總線的控制權(quán)，傳輸模塊將緩沖區(qū)的圖像讀出，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心。</p><p><b>　　2.1.2 方案二</b></p><p>　　高頻加重處理常用于簡(jiǎn)單數(shù)字圖

42、像處理，通過(guò)視頻輸入對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行加重處理，目的是使被測(cè)對(duì)象更加清晰可見(jiàn)，然后將被測(cè)對(duì)象進(jìn)行輸出。</p><p>　　高頻加重處理系統(tǒng)主要由三個(gè)模塊組成分別是視頻輸入模塊，高頻加重處理模塊和圖像輸出模塊，系統(tǒng)框圖如圖2.2所示，各模塊作用如下：</p><p>　　圖2.2 高頻加重系統(tǒng)示意圖</p><p><b>　?。?）視頻輸入模塊</b&

43、gt;</p><p>　　視頻輸入模塊主要完成對(duì)圖像信號(hào)的采集，但此模塊不能對(duì)干擾的信號(hào)進(jìn)行控制。</p><p><b>　?。?）高頻加重模塊</b></p><p>　　高頻加重模塊主要完成對(duì)采集過(guò)來(lái)的高頻信號(hào)進(jìn)行加重處理，目的是使圖像更加清晰可見(jiàn)，但加重的同時(shí)也會(huì)對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行加重，并不會(huì)排除干擾信號(hào)，這樣對(duì)圖像處理就增加難度。<

44、;/p><p><b>　?。?）圖像輸出模塊</b></p><p>　　在完成加重處理后此模塊即可向視頻輸出設(shè)備輸出采集到的信號(hào)。</p><p>　　因此，在兩種方案系統(tǒng)中選用多DSP紅外實(shí)時(shí)圖像處理機(jī)系統(tǒng)作為該設(shè)計(jì)的方案，用此系統(tǒng)完成對(duì)小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的研究。</p><p>　　2.2 圖像變換的主要方法及應(yīng)用<

45、/p><p>　　在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中有許多種變換，比如傅立葉變換、小波變換、離散余弦變換（DCT）、拉普拉斯變換、Z變換等。各種數(shù)學(xué)變換的用途只有一個(gè)，是使所遇到的問(wèn)題能夠更容易更方便地得到解決。</p><p>　　在所有的圖像變換方法中，傅立葉變換是數(shù)字圖像處理中應(yīng)用最廣的一種變換，具有非常實(shí)用的獨(dú)特性質(zhì)。而近幾年來(lái)，小波變換倍受學(xué)術(shù)界的重視，它不僅在數(shù)學(xué)上已形成一個(gè)新的分支，而且在應(yīng)用上，如在

46、信號(hào)處理、圖像處理、模式識(shí)別、量子物理以及許多非線性科學(xué)領(lǐng)域，被認(rèn)為是近年來(lái)在分析工具及方法上的重大突破。原則上講，凡傳統(tǒng)的使用傅立葉分析的方法，都可以用小波分析來(lái)代替。小波分析在時(shí)域和頻域都具有良好的局部化特性，而且由于對(duì)高頻采取逐漸精細(xì)的時(shí)域或空域步長(zhǎng)，從而可以聚焦到分析對(duì)象的任意細(xì)節(jié)[4]。</p><p>　　2.2.1 傅立葉變換在圖像處理中的應(yīng)用</p><p>　　我們知道，

47、經(jīng)過(guò)傅立葉變換之后，可以獲得原圖像信號(hào)的頻域分布情況。由于圖像中不同特性的像素具有不同的頻域特性，因此，可以在頻域上設(shè)計(jì)相應(yīng)的濾波器，以達(dá)到濾除某些信息，或者保留某些信息的目的。另外，因?yàn)楦盗⑷~變換后，時(shí)域與頻域形成了對(duì)偶運(yùn)算關(guān)系，因此通過(guò)傅立葉變換也可以達(dá)到某些運(yùn)算的簡(jiǎn)化目的，具體應(yīng)用有如下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）圖像的高通濾波</p><p>　　圖像的頻域變換有一個(gè)非常

48、突出的優(yōu)點(diǎn)，就是可以將信號(hào)的信息強(qiáng)度進(jìn)行重新分配。具體地說(shuō)，就是將景物的細(xì)節(jié)部分集中在高頻區(qū)段。因此，可以通過(guò)圖像高通濾波將圖像中景物的細(xì)節(jié)信息提取出來(lái)。這里所謂景物細(xì)節(jié)是指目標(biāo)物的邊界信息。</p><p>　　例如對(duì)頻譜圖中的低頻強(qiáng)制為0，這樣就相當(dāng)于一個(gè)只保持高頻部分信息不變，而低頻信息被完全抑制的高通濾波器作用在圖像上。將經(jīng)過(guò)這樣處理后的頻譜進(jìn)行傅立葉變換，就可以得到圖像的細(xì)節(jié)部分，因此經(jīng)過(guò)高通濾波后，保

49、留下來(lái)的圖像信息為被測(cè)對(duì)象的輪廓邊界，濾除了不必要的信息。</p><p>　?。?）圖像的低通濾波</p><p>　　圖像經(jīng)過(guò)傅立葉變換后，將被測(cè)對(duì)象的概貌部分集中在低頻區(qū)段。因此，可以通過(guò)圖像低通濾波將圖像中被測(cè)的概貌信息提取出來(lái)。</p><p>　　例如將頻譜圖中的高頻強(qiáng)制為0，即屏蔽高頻部分，這樣就相當(dāng)于一個(gè)只保持低頻部分信息不變，而高頻信息被完全抑制的

50、低通濾波器作用在圖像上，將經(jīng)過(guò)這樣處理后的頻譜進(jìn)行傅立葉逆變換，就可以得到被測(cè)圖像的概貌部分，但是經(jīng)過(guò)低通濾波之后，保留下來(lái)的圖像信息是比原圖略顯模糊的圖像，這是因?yàn)閳D像中表示被測(cè)對(duì)象邊界的高頻部分被濾除的原因。</p><p>　?。?）傅立葉在圖像壓縮中的應(yīng)用</p><p>　　圖像信息在空域中是依據(jù)被測(cè)對(duì)象的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分布的。換句話(huà)說(shuō)，其信息強(qiáng)度分布在各個(gè)不同的區(qū)域中。因?yàn)樾畔?qiáng)度的

51、不集中，所以如果不采用特殊的編碼方式，則無(wú)法減少描述圖像的數(shù)據(jù)量。如果對(duì)圖像進(jìn)行傅立葉變換，則圖像信息在頻域中大多集中在低頻</p><p>　　部分。充分利用圖像信息在頻域中的這一特點(diǎn)，則可以減少描述圖像的數(shù)據(jù)量。</p><p>　　因?yàn)槿嗽趯?duì)圖像進(jìn)行觀察時(shí)，如果圖像的概貌可以呈現(xiàn)在面前，則可以達(dá)到理解圖像內(nèi)容的目的。因此，在不過(guò)于苛刻地計(jì)較圖像的再現(xiàn)質(zhì)量的場(chǎng)合下，可以通過(guò)只對(duì)圖像傅立

52、葉變換后頻譜的低頻部分進(jìn)行編碼的方法，達(dá)到減少圖像數(shù)據(jù)量的目的。</p><p>　　例如對(duì)一幅256×256的圖像經(jīng)過(guò)傅立葉變換后，得到兩個(gè)256×256的頻譜矩陣（一個(gè)為幅頻特性矩陣，一個(gè)為相頻特性矩陣）。如果原圖像的數(shù)據(jù)量為256×256，取頻譜中未被覆蓋的那部分低頻區(qū)域，為20×20大小的解壓圖像的區(qū)域進(jìn)行編碼，可以獲得理解場(chǎng)景內(nèi)容為目的的圖像再現(xiàn)效果。這時(shí)，圖像的

53、數(shù)據(jù)量為2×20×20，是原數(shù)據(jù)量的1.22%（=（2×20×20）/（256×256）），這樣便達(dá)到了圖像壓縮的目的[5]。</p><p>　　2.2.2 小波變換在圖像處理中的應(yīng)用</p><p>　　小波變換因其突出的時(shí)頻變換特性，以及小波基函數(shù)選擇的靈活性，在圖像處理中有著多個(gè)方面的廣泛應(yīng)用，具體應(yīng)用有如下幾個(gè)方面：</p&

54、gt;<p>　?。?）小波變換在圖像壓縮中的應(yīng)用</p><p>　　從小波變換所具有的頻域特性來(lái)理解，我們從傅立葉變換得到啟示，就是圖像的數(shù)據(jù)信息大多集中在低頻部分，而高頻部分的信息很弱，對(duì)人眼視覺(jué)的影響也小，一幅圖像經(jīng)過(guò)一次小波變換之后，概貌信息大多集中在低頻部分，而其余部分只有很弱的表示細(xì)節(jié)的信息。為此，如果只保留占總數(shù)據(jù)量1/4的低頻部分，對(duì)其余3部分的系數(shù)不存儲(chǔ)或傳輸，在解壓時(shí)，這三個(gè)子

55、塊的系數(shù)以0來(lái)替代，則在解壓圖像中可以看到省略了部分細(xì)節(jié)信息之后，畫(huà)面的效果與原圖相比，差別不是很大。</p><p>　?。?）小波變換在圖像增強(qiáng)中的應(yīng)用</p><p>　　小波變換用于圖像增強(qiáng)的原理是，對(duì)原圖像進(jìn)行小波變換，得到的小波變換系數(shù)矩陣分別表示的是不同的頻率特性。為此，一個(gè)簡(jiǎn)單的圖像增強(qiáng)方法是，對(duì)低頻、次低頻、次高頻、高頻四個(gè)子塊以不同的增強(qiáng)系數(shù)進(jìn)行處理，再進(jìn)行小波逆變換之

56、后，就可以達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。例如，對(duì)低頻子塊以大于1的增強(qiáng)系數(shù)相乘，則可以提高圖像的總體亮度，對(duì)其他三個(gè)子塊進(jìn)行增強(qiáng)，則可以增強(qiáng)圖像的細(xì)節(jié)信息，由此可獲得清晰化圖像的效果。</p><p>　?。?）小波變換在去除圖像噪聲中的應(yīng)用</p><p>　　利用小波變換去除噪聲的原理是，噪聲大多屬于高頻信息，因此，當(dāng)進(jìn)行小波變換之后，噪聲信息大多集中在次低頻，次高頻，以及高頻子塊中，當(dāng)給出了一

57、個(gè)疊加了高斯噪聲經(jīng)過(guò)小波變換后，特別是高頻子塊，幾乎以噪聲信息為主，為此，將高頻子塊置0，對(duì)次低頻和次高頻子塊進(jìn)行一定的抑制，則可以達(dá)到一定的噪聲去除效果。</p><p>　　為了使噪聲去除的效果更好，可以對(duì)不同尺度小波變換下的次低頻、次高頻、高頻子塊進(jìn)行抑制，保留低頻子塊的信息不改變，便可以對(duì)圖像噪聲進(jìn)行很好的去除[6]。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)</p>

58、<p>　　隨著現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，各種數(shù)字圖像算法的復(fù)雜性和計(jì)算量也飛速增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)數(shù)字圖像處理系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求也越來(lái)越高。對(duì)于數(shù)字圖像處理，雖然不斷有人提出各種優(yōu)化后的算法，然而其運(yùn)算量之大仍然達(dá)到驚人的程度；而對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）而言，雖然其硬件性能在不斷取得突破，如TI最新推出了1GHz的定點(diǎn)C64X的DSP，AD公司推出了600MHz的TigerSharc系列浮點(diǎn)DSP，但面對(duì)圖像處理算法超大的運(yùn)

59、算量單DSP仍然難以負(fù)荷，因而對(duì)復(fù)雜的圖像處理算法進(jìn)行分塊并且在硬件系統(tǒng)上采取多DSP并行處理的方法勢(shì)在必行。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)提出了一種以多片TMS320C6414為圖像處理單元，采用EMIF與HPI及McBSP接口互連構(gòu)成串行級(jí)聯(lián)的多DSP并行流水處理平臺(tái)，通過(guò)與大規(guī)模的可編程邏輯器件FPGA的共同使用，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了滿(mǎn)足系統(tǒng)需要的高實(shí)時(shí)性且良好的擴(kuò)展性和多擴(kuò)展性接口等要求的多DSP紅外實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)

60、。</p><p>　　3.1 數(shù)字圖像處理的研究</p><p>　　3.1.1 數(shù)字圖像處理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　數(shù)字圖像處理系統(tǒng)框圖如圖3.1所示，首先攝像單元將對(duì)象物所反射的光強(qiáng)度進(jìn)行記錄之后，通過(guò)光電傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換單元又轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)單元中，然后讀入計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的處理并將處理結(jié)果進(jìn)行顯示。</p

61、><p>　　圖3.1 數(shù)字圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.1.2 數(shù)字圖像處理的主要研究?jī)?nèi)容 </p><p>　　數(shù)字圖像處理的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　（1）圖像變換</b></p><p>　　由于圖像陣列很大，直接在空間中進(jìn)行處理，涉及計(jì)算量很

62、大。因此，通常采用各種圖像變換的方法，如傅立葉變換、沃爾什變換、離散余弦變換、小波變換等間接處理技術(shù)，將空間域的處理轉(zhuǎn)換為變換域處理，這樣不僅可減少計(jì)算量，而且處理更有效。</p><p><b>　　（2）圖像壓縮編碼</b></p><p>　　圖像壓縮編碼技術(shù)可減少描述圖像的數(shù)據(jù)量，以便節(jié)省圖像傳輸，處理時(shí)間和減少存儲(chǔ)器容量。壓縮可以在不失真前提下獲得，也可以在

63、允許的失真條件下進(jìn)行。</p><p>　?。?）圖像增強(qiáng)和復(fù)原</p><p>　　圖像增強(qiáng)和復(fù)原的目的是為了提高圖像的質(zhì)量，如去除噪聲，提高圖像的清晰度等。圖像增強(qiáng)不考慮圖像降質(zhì)的原因，突出圖像中感興趣的部分。如強(qiáng)化圖像高頻分量，可使圖像中物體輪廓清晰，細(xì)節(jié)明顯；如強(qiáng)調(diào)低頻分量可減少圖像中噪聲影響。圖像復(fù)原要求對(duì)圖像降質(zhì)的原因有一定的了解，一般應(yīng)根據(jù)降質(zhì)過(guò)程建立“降質(zhì)模型”，再采用某種

64、濾波方法，恢復(fù)或重建原來(lái)的圖像。</p><p><b>　　（4）圖像分割</b></p><p>　　圖像分割是數(shù)字圖像處理中的關(guān)鍵技術(shù)之一。圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來(lái)，有意義的特征包括圖像中物體的邊緣，區(qū)域等。圖像分割是進(jìn)一步進(jìn)行圖像識(shí)別，分析和理解的基礎(chǔ)。</p><p><b>　?。?）圖像描述</b

65、></p><p>　　圖像描述是圖像識(shí)別和理解的必要前提。作為最簡(jiǎn)單的二值圖像可采用其幾何特性描述物體的特性，一般圖像描述方法采用二維形狀描述，它有邊緣描述和區(qū)域描述兩類(lèi)方法。對(duì)于特殊的紋理圖像可采用二維紋理特征描述。隨著圖像處理研究的深入發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)行三維物體描述的研究，提出了體積描述、表面描述、廣義圓柱體描述等方法。</p><p><b>　　（6）圖像識(shí)別<

66、/b></p><p>　　圖像識(shí)別屬于模式識(shí)別的范疇，其主要內(nèi)容是圖像經(jīng)過(guò)某些預(yù)處理后，進(jìn)行圖像分割和特征提取，從而進(jìn)行判決分類(lèi)。圖像分類(lèi)常采用經(jīng)典的模式識(shí)別方法，有統(tǒng)計(jì)模式分類(lèi)和句法模式分類(lèi)，近年來(lái)新發(fā)展起來(lái)的模糊模式識(shí)別和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式分類(lèi)在圖像識(shí)別中也越來(lái)越受重視[7]。</p><p>　　上述圖像處理的內(nèi)容往往是相互聯(lián)系的。一個(gè)實(shí)用的圖像處理系統(tǒng)往往需要結(jié)合幾種圖像處理

67、技術(shù)才能得到所需要的結(jié)果。圖像數(shù)字化是將一個(gè)圖像變換為適合計(jì)算機(jī)處理的形式的第一步；圖像編碼技術(shù)可用于傳輸和存儲(chǔ)圖像；圖像增強(qiáng)和復(fù)原是圖像處理的最后目的，也可以為進(jìn)一步的處理作準(zhǔn)備；通過(guò)圖像分割得到的圖像特征可以作為最后結(jié)果，也可以作為下一步圖像分析的基礎(chǔ)。</p><p>　　3.2 DSP系統(tǒng)研究</p><p>　　DSP芯片，也稱(chēng)數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合與數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微

68、處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特點(diǎn)：</p><p>　?。?）在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；</p><p>　?。?）程序和數(shù)據(jù)空間分開(kāi)，可以同時(shí)訪問(wèn)指令和數(shù)據(jù)；</p><p>　?。?）片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^(guò)獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問(wèn)；</p>

69、<p>　?。?）具有低開(kāi)銷(xiāo)或無(wú)開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；</p><p>　?。?）快速的中斷處理和硬件I/O支持；</p><p>　?。?）可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；</p><p>　?。?）具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；</p><p>　?。?）支持流水線操作，使取指，譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行[8]。</

70、p><p>　　DSP芯片與通用微處理器在應(yīng)用領(lǐng)域有著很大的不同，主要區(qū)別在于：</p><p>　?。?）DSP的速度比MCU快，主頻較高；</p><p>　?。?）DSP適合于數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理的指令效率較高；</p><p>　?。?）DSP均為16位以上的處理器，不適合于低檔的場(chǎng)合；</p><p>　　（4）D

71、SP可以同時(shí)處理的事件較多，系統(tǒng)級(jí)成本有可能較低；</p><p>　?。?）DSP的靈活性較好，大多數(shù)算法都可以軟件實(shí)現(xiàn)；</p><p>　　（6）DSP的集成度較高，可靠性較好[9]。</p><p>　　3.2.1 DSP系統(tǒng)構(gòu)成</p><p>　　圖3.2所示為一個(gè)典型的DSP系統(tǒng)。圖中的輸入信號(hào)可以有各種各樣的形式。例如，它可以

72、是麥克風(fēng)輸出的語(yǔ)音信號(hào)或由電話(huà)線來(lái)的已調(diào)數(shù)據(jù)信號(hào)，也可以是編碼后在數(shù)字鏈路</p><p>　　上傳輸或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里的圖像信號(hào)等。</p><p>　　圖3.2 典型的DSP系統(tǒng)</p><p>　　輸入信號(hào)首先進(jìn)行帶限濾波和抽樣，然后進(jìn)行A/D變換將信號(hào)變換成數(shù)字比較流。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，為保證信息不丟失，抽樣頻率必須至少是輸入帶限信號(hào)最高頻率的兩倍[10]

73、。</p><p>　　DSP芯片的輸入是由A/D變換后得到的以抽樣形式表示的數(shù)字信號(hào)，DSP芯片對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行某種形式的處理。如進(jìn)行一系列的乘，累加操作等。數(shù)字處理是DSP的關(guān)鍵，這與其他系統(tǒng)有很大的不同，在交換系統(tǒng)中，處理器的作用是進(jìn)行路由選擇，它并不對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。因此雖然兩者都是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，但兩者的實(shí)時(shí)約束條件卻有很大的不同。最后，經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)字樣值再經(jīng)D/A變換轉(zhuǎn)換為模擬樣值，之后再進(jìn)行內(nèi)插和

74、平滑濾波就可得到連續(xù)的模擬波形[11]。</p><p>　　3.2.2 DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于一個(gè)DSP的應(yīng)用系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)的過(guò)程如圖3.3所示。依據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程，其設(shè)計(jì)步驟可以分為如下幾個(gè)階段：</p><p>　　圖3.3 DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　?。?）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)</p>

75、<p>　　在進(jìn)行DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，首先要明確設(shè)計(jì)任務(wù)，寫(xiě)出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)題目和要求，準(zhǔn)確，清楚地描述系統(tǒng)的功能和完成的任務(wù)，描述的方式可以用人工語(yǔ)言描述，也可以是流程圖或算法描述。然后根據(jù)任務(wù)書(shū)來(lái)選擇設(shè)計(jì)方案，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)。</p><p>　?。?）算法模擬，確定性能指標(biāo)</p><p>　　此階段主要是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定系統(tǒng)的性能指標(biāo)

76、。首先應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行算法仿真和高級(jí)語(yǔ)言模擬實(shí)現(xiàn)，以確定最佳算法。然后根據(jù)算法初步確定相應(yīng)的參數(shù)。常用的仿真方法有C語(yǔ)言，MATLAB和System View等，需要注意的是隨著現(xiàn)代信號(hào)處理理論和計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的飛速發(fā)展，仿真算法也許比較容易實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的要求各不相同，有些算法在運(yùn)算速度，計(jì)算精度或存儲(chǔ)器容量等方面的要求超出了硬件能夠?qū)崿F(xiàn)的范圍，或者需要高昂的成本。所以在選擇算法時(shí)應(yīng)致意其性?xún)r(jià)比，盡可能采用最小的代價(jià)滿(mǎn)足系統(tǒng)

77、設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，避免后續(xù)工作出現(xiàn)反復(fù)和浪費(fèi)。</p><p>　?。?）選擇DSP芯片和外圍芯片</p><p>　　根據(jù)算法的要求來(lái)選擇DSP芯片和外圍芯片，以實(shí)現(xiàn)既能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要，又具有最高的性?xún)r(jià)比。如果產(chǎn)品產(chǎn)量較大，一般需要采用能夠滿(mǎn)足要求的最便宜的器件；對(duì)于中等用量的系統(tǒng)，要權(quán)衡器件成本，開(kāi)發(fā)成本和系統(tǒng)性能，爭(zhēng)取獲得最佳的折中；若用量很少，就需要重點(diǎn)考慮開(kāi)發(fā)工具的成本，設(shè)計(jì)周期等因

78、素。</p><p>　　（4）設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)的DSP應(yīng)用系統(tǒng)</p><p>　　這個(gè)階段主要完成系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。首先，應(yīng)根據(jù)選定的算法和DSP芯片，對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能是用軟件實(shí)現(xiàn)還是硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行初步的分工。然后根據(jù)系統(tǒng)的要求進(jìn)行</p><p>　　硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)主要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，完成DSP芯片外圍電路和其他電路的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)主要根據(jù)系統(tǒng)的要求和

79、所設(shè)計(jì)的硬件電路，編寫(xiě)相應(yīng)的DSP匯編程序，也可以采用C語(yǔ)言編程與匯編語(yǔ)言混合編程。</p><p>　　（5）硬件和軟件調(diào)試</p><p>　　硬件和軟件調(diào)試可借助開(kāi)發(fā)工具完成。硬件調(diào)試一般采用硬件仿真器進(jìn)行，而軟件調(diào)試一般借助DSP開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行，如軟件模擬器，DSP開(kāi)發(fā)系統(tǒng)或仿真器等。軟件調(diào)試時(shí)，可在DSP上執(zhí)行實(shí)時(shí)程序和模擬程序，通過(guò)比較運(yùn)行的結(jié)果來(lái)判斷軟件設(shè)計(jì)是否正確。</

80、p><p>　?。?）系統(tǒng)構(gòu)成和調(diào)試</p><p>　　當(dāng)完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試后，將進(jìn)入系統(tǒng)的集成和調(diào)試階段。所謂系統(tǒng)的集成是將軟硬件結(jié)合組裝成一臺(tái)樣機(jī)，并在實(shí)際系統(tǒng)中運(yùn)行，以評(píng)估樣機(jī)是否達(dá)到所要求的性能指標(biāo)。若系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果符合指標(biāo)，則樣機(jī)的設(shè)計(jì)完成。在實(shí)際的測(cè)試過(guò)程中，由于軟硬件調(diào)試階段的環(huán)境是模擬的，所以在系統(tǒng)測(cè)試中往往會(huì)出現(xiàn)一些精度不夠，穩(wěn)定性不好等問(wèn)題。對(duì)于這種情況，一般通過(guò)修

81、改軟件的方法來(lái)解決，如果仍無(wú)法解決，則必須調(diào)整硬件，此時(shí)的問(wèn)題就比較嚴(yán)重了[12]。</p><p>　　3.2.3 DSP系統(tǒng)的特點(diǎn)</p><p>　　數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)是以數(shù)字信號(hào)處理為基礎(chǔ)的，因此具有數(shù)字處理的全部?jī)?yōu)點(diǎn)：</p><p><b>　?。?）接口方便</b></p><p>　　DSP系統(tǒng)與其他以現(xiàn)代

82、數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)或設(shè)備都是兼容的，與這樣的系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)某種功能要比模擬系統(tǒng)與這些系統(tǒng)接口要容易得多。</p><p><b>　?。?）編程方便</b></p><p>　　DSP系統(tǒng)中的可編程DSP芯片可使設(shè)計(jì)人員在開(kāi)發(fā)過(guò)程中靈活方便地對(duì)軟件進(jìn)行修改和升級(jí)。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定性好</b><

83、/p><p>　　DSP系統(tǒng)以數(shù)字處理為基礎(chǔ)，受環(huán)境溫度及噪聲的影響較小，可靠性高。</p><p><b>　?。?）精度高</b></p><p>　　16位數(shù)字系統(tǒng)可以達(dá)到10-5的精度，32位數(shù)字系統(tǒng)可達(dá)到2×10-10的精度。</p><p><b>　?。?）可重復(fù)性好</b>&l

84、t;/p><p>　　模擬系統(tǒng)的性能受元器件參數(shù)性能影響較大，而數(shù)字系統(tǒng)基本不受影響，因此數(shù)字系統(tǒng)便于測(cè)試，調(diào)試和大規(guī)模生產(chǎn)。</p><p><b>　?。?）集成方便</b></p><p>　　DSP系統(tǒng)中的數(shù)字部件有高度的規(guī)范性，便于大規(guī)模集成。</p><p>　　當(dāng)然，數(shù)字信號(hào)處理也存在一定的缺點(diǎn)。例如，對(duì)于簡(jiǎn)單

85、的信號(hào)處理任務(wù)，如與模擬交換線的電話(huà)接口，若采用DSP就會(huì)使成本增加。DSP系統(tǒng)中的高速時(shí)鐘可能帶來(lái)高頻干擾電磁泄露等問(wèn)題，而且系統(tǒng)消耗的功率也較大。此外，DSP技術(shù)更新的速度快，數(shù)學(xué)知識(shí)要求多，開(kāi)發(fā)和調(diào)試工具還不盡完善[13]。</p><p>　　3.2.4 DSP的發(fā)展</p><p>　　21世紀(jì)我們將進(jìn)入數(shù)字化的時(shí)代，DSP的應(yīng)用也將多樣化。DSP器件將不在是一塊獨(dú)立的芯片，而是

86、變成構(gòu)件內(nèi)核，開(kāi)發(fā)人員選擇合適的DSP內(nèi)核，再配上專(zhuān)用邏輯和存儲(chǔ)器，結(jié)合在一起，就可以形成專(zhuān)用的DSP方案，如下是DSP的發(fā)展：</p><p>　?。?）微控制器與DSP的結(jié)合</p><p>　　設(shè)計(jì)DSP系統(tǒng)時(shí)，往往用微控制器負(fù)責(zé)系統(tǒng)控制和用戶(hù)界面，DSP負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)運(yùn)算。因此就出現(xiàn)了綜合微處理器和DSP兩個(gè)內(nèi)核的混合器件。早期的此類(lèi)芯片有日立公司的SH3-DSP；西門(mén)子公司的Trico

87、re Motorola的MC68356也屬于此類(lèi)器件；TI的TMS320C80更是集4個(gè)可并行處理的DSP芯片，一個(gè)RISC主處理器，一個(gè)傳輸控制器，一個(gè)視頻控制器為一體?；旌掀陂g帶來(lái)的最大好處就是降低了系統(tǒng)成本，簡(jiǎn)化了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程。在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，使用混合型芯片可以減少印刷電路板的面積和功耗，并且這種芯片具有公用數(shù)據(jù)通路，指令系統(tǒng)和寄存器。在軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可以不必學(xué)習(xí)多種開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，只需編寫(xiě)?yīng)毩⒌奈⒖刂破骱虳SP程序。公用的正交指令

88、系統(tǒng)和寄存器也可使編譯器易于生成最佳代碼，并簡(jiǎn)化調(diào)試過(guò)程。</p><p>　　目前，這種融合還存在很多困難，硬件上必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)芯核的正確通信，兩個(gè)芯核間要共享存儲(chǔ)區(qū)，片內(nèi)必須集成雙口RAM。軟件上，最大的挑戰(zhàn)是在不同結(jié)構(gòu)芯片上開(kāi)發(fā)和調(diào)試同一套代碼。而且，使用多CPU處理器運(yùn)行開(kāi)發(fā)仿真時(shí)，測(cè)試十分困難。雖然有很多困難，但融合的好處是十分吸引人的，眾多的生產(chǎn)廠商都在加緊這方面的研發(fā)，融合會(huì)是DSP發(fā)展的趨勢(shì)之一[1

89、4]。</p><p>　　（2）應(yīng)用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）</p><p>　　早期的DSP系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者除了開(kāi)發(fā)需要實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的核心算法外，還要自己設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件框架，作為目標(biāo)代碼的一部分一起運(yùn)行，核心/控制框架隨著應(yīng)用的不同而不同。</p><p>　　隨著DSP處理能力的增加，芯片越來(lái)越復(fù)雜，如何充分使用器件資源，成為DSP開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。另外，數(shù)字處理系統(tǒng)越來(lái)

90、越復(fù)雜，軟件規(guī)模越來(lái)越大，往往需要同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，任務(wù)間的通信，同步等問(wèn)題變得越來(lái)越突出。這使得對(duì)DSP提供RTOS支持成為DSP發(fā)展的趨勢(shì)之一。</p><p>　　RTOS是一段MCU啟動(dòng)后首先執(zhí)行的背景程序，貫穿系統(tǒng)運(yùn)行始終。面向DSP的嵌入式RTOS的主要功能有：多任務(wù)、動(dòng)態(tài)進(jìn)程、同步消息傳遞、信號(hào)機(jī)、時(shí)鐘管理、中斷處理、存儲(chǔ)區(qū)分配以及和主機(jī)OS握手等。此外，用于DSP的RTOS還提供高級(jí)功能調(diào)用和標(biāo)準(zhǔn)

91、的I/O庫(kù)，以用于加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度。RTOS可以將系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員從重復(fù)實(shí)施系統(tǒng)級(jí)功能中解放出來(lái)，集中經(jīng)歷解決應(yīng)用問(wèn)題。</p><p>　　用于DSP的RTOS存在的主要問(wèn)題是RTOS要占用處理器資源，這對(duì)單處理器來(lái)說(shuō)支持多任務(wù)的資源會(huì)很可觀。不過(guò)在復(fù)雜的多處理器系統(tǒng)中，使用RTOS能盡量發(fā)揮DSP的性能，</p><p>　　簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)難度[15]。</p><p>&l

92、t;b>　?。?）并行處理結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　為提高DSO芯片的處理速度，各DSP生產(chǎn)廠家紛紛在器件中引入并行處理機(jī)制，主要分為片內(nèi)并行和片間并行。TI的TMS320C8X是一個(gè)緊耦合多指令多數(shù)據(jù)流的單片多處理器系統(tǒng)。其運(yùn)行速度等效于20億次每秒的RISC類(lèi)型的操作。該系統(tǒng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是使用交叉連接開(kāi)關(guān)代替了傳統(tǒng)的總線互連。在總線互連系統(tǒng)中，各DSP之間要申請(qǐng)總線，并需要總線仲

93、裁機(jī)構(gòu)分配總線。在單總線系統(tǒng)中，如果某個(gè)DSP占用了總線，其他DSP要等該DSP釋放總線后，才能獲取總線的使用權(quán)，這大大限制了總線傳輸數(shù)據(jù)的速度。交叉連接開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)可在同一時(shí)刻將不同的DSP與不同的任意存儲(chǔ)器連通，這就大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速率，使得多處理器并行處理中數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i得到緩解[16]。</p><p>　　TI公司的另一類(lèi)高端產(chǎn)品TMS320C6200是靠超長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)（VLIW）來(lái)實(shí)現(xiàn)并行處理的。CPU

94、內(nèi)部多個(gè)功能單元并行工作，共同使用大型的寄存器堆。由VLIW的長(zhǎng)指令來(lái)同步各個(gè)功能單元，并行執(zhí)行的各種操作，把長(zhǎng)指令中的不同字段的操作碼分送給不同的同能單元，這種代碼壓縮靠編碼器完成。VLIW處理機(jī)的另一個(gè)特點(diǎn)是指令的獲取、分配、執(zhí)行、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等階段需要執(zhí)行多級(jí)流水線，而且不同指令執(zhí)行的流水線延遲時(shí)間不同。</p><p>　　DSP的另一個(gè)主要的生產(chǎn)商AD公司也一直致力于對(duì)超級(jí)哈佛結(jié)構(gòu)（SHARC）的改進(jìn)，第一

95、代SHARC產(chǎn)品ADSP2106X是在一個(gè)ADSP21020的浮點(diǎn)DSP核心基礎(chǔ)上集成了片內(nèi)大容量雙口RAM和并行處理接口，可方便地進(jìn)行并行擴(kuò)展。</p><p>　　1999年第二季度AD公司推出第二代SHARC產(chǎn)品ADSP21160。其最大特點(diǎn)是采用單指</p><p>　　令數(shù)據(jù)流（SIMD）模式的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比第一代SHARC結(jié)構(gòu)增加了第二套計(jì)算單元，大大提高了數(shù)據(jù)的移動(dòng)能力。在

96、雙處理元結(jié)構(gòu)下，一條指令可以在兩個(gè)處理單元中并行執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)并行處理多數(shù)據(jù)流，使計(jì)算速度加倍。ADSP21160具有住處理器接口和支持多處理器的共享總線，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線寬度提高到64位，DMA通道從10條增加到14條，而且存儲(chǔ)器是雙口的，DMA可以和核心處理器同時(shí)訪問(wèn)內(nèi)存，而不發(fā)身沖突，不需要插入額外的周期，從而更好地實(shí)現(xiàn)了DSP芯片間的并行處理。</p><p><b>　　（4）低功耗</b&

97、gt;</p><p>　　DSP技術(shù)在新型消費(fèi)性商品和寬待通信中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，而這些產(chǎn)品大都使用電池供電，為了實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的使用時(shí)間，就要求DSP器件的功耗降低。這也成為了DSP器件發(fā)展的趨勢(shì)之一。</p><p>　　1980年推出的DSP芯片功耗為250MW/MIPS，到1990年就降到了12.5MW/MIPS。而TI公司2000年公布的TMS320C55X的DSP內(nèi)核功耗降到了0.

98、9V供電時(shí)的0.05MW/MIPS，1.2V/1.5V供電時(shí)的0.08MW/MIPS，而計(jì)算能力最高可達(dá)800MIPS。</p><p>　　隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)和先進(jìn)電源管理技術(shù)的發(fā)展，將來(lái)DSP內(nèi)核的電壓會(huì)越來(lái)越低。此外，周邊裝置，存儲(chǔ)器的功耗也在不斷降低。整個(gè)DSP的功耗也將隨之湖斷下降，預(yù)計(jì)到2010年將降到0.001MW/MIPS左右[17]。</p><p>　　3.3 可

99、編程DSP芯片</p><p>　　3.3.1 DSP芯片的分類(lèi)</p><p>　　DSP芯片可以按照下列三種方式分類(lèi)：</p><p>　?。?）按基礎(chǔ)特性劃分</p><p>　　這是根據(jù)DSP芯片的工作時(shí)鐘和指令類(lèi)型來(lái)分類(lèi)的。如果在某時(shí)鐘頻率范圍內(nèi)的任何時(shí)鐘頻率上，DSP芯片都能正常工作，除計(jì)算速度有變化外，沒(méi)有性能下降，這類(lèi)DSP芯

100、片一般稱(chēng)為靜態(tài)DSP芯片。例如，日本OKI電氣公司的DSP芯片，TI公司的TMS320C2XX</p><p>　　系列芯片屬于這一類(lèi)。如果有兩種或兩種以上的DSP芯片，它們的指令集和相應(yīng)的機(jī)器代碼及管腳結(jié)構(gòu)互相兼容，則這類(lèi)DSP芯片稱(chēng)為一致性DSP芯片。</p><p>　?。?）按數(shù)據(jù)格式劃分</p><p>　　這是根據(jù)DSP芯片工作的數(shù)據(jù)格式來(lái)分類(lèi)的。數(shù)據(jù)以

101、定點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱(chēng)為定點(diǎn)DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X，TMS320C2XX/C5X，TMS320C54X/C62XX系列，以浮點(diǎn)格式工作的稱(chēng)為浮點(diǎn)DSP芯片，如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，AD公司的ADSP21XXX系列。</p><p>　　不同浮點(diǎn)DSP芯片所采用的浮點(diǎn)格式不完全一樣，有的DSP芯片采用自定義的浮點(diǎn)格</p><p>　　

102、式，如TMS320C3X，而有的DSP芯片則采用IEEE的標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)格式，如Motorola公司的MC96002，F(xiàn)ujitsu公司的MB86232和Zoran公司的ZR35325等。</p><p><b>　?。?）按用途劃分</b></p><p>　　按照DSP的用途劃分，可分為通用型DSP芯片和專(zhuān)用型DSP芯片。通用型DSP芯片適合</p>&l

103、t;p>　　于普通的DSP應(yīng)用，如TI公司的一系列DSP芯片屬于通用型DSP芯片。專(zhuān)用型DSP芯片是為特定的DSP運(yùn)算而設(shè)計(jì)的，更適合特殊的運(yùn)算，如數(shù)字濾波，卷積和FFT，如Motorola公司的DSP56200，Zoran公司的ZR34881[18]。</p><p>　　3.3.2 DSP芯片的選擇</p><p>　　在進(jìn)行DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇合適的DSP芯片是非常重要的一個(gè)

104、環(huán)節(jié)。通常依據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)算速度，運(yùn)算精度和存儲(chǔ)器的需求等來(lái)選擇DSP芯片。只有選定了DSP芯片，才能進(jìn)一步設(shè)計(jì)其外圍電路及系統(tǒng)的其他電路。總的來(lái)說(shuō)，DSP芯片的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的需要而定。不同的DSP應(yīng)用系統(tǒng)由于應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)用目的等不盡相同，對(duì)DSP芯片的選擇也不同。一般來(lái)說(shuō)，選擇DSP芯片時(shí)應(yīng)考慮如下因素：</p><p>　?。?）DSP芯片的運(yùn)算速度</p><p>　　DSP芯

105、片的運(yùn)算速度是一個(gè)最重要的性能指標(biāo)，也是選擇DSP芯片時(shí)所要考慮的一個(gè)主要因素。DSP芯片的運(yùn)算速度可以用以下幾種性能指標(biāo)來(lái)衡量。指令周期：即執(zhí)行一條指令的所需的時(shí)間，通常以ns（納秒）為單位。如果DSP芯片平均在一個(gè)周期內(nèi)可以完成一條指令，則該周期等于DSP主頻的倒數(shù)。如TMS320VC5402-100芯片在主頻為100MHZ時(shí)的指令周期為10ns；MAC時(shí)間：即完成一次乘法-累加運(yùn)算所需要的時(shí)間。大部分DSP芯片可在一個(gè)指令周期內(nèi)完

106、成一次乘法和一次加法操作，如TMS320VC5402-100的MAC時(shí)間為10ns；FFT執(zhí)行時(shí)間：即運(yùn)行一個(gè)N點(diǎn)FFT程序所需要的時(shí)間。由于FFT運(yùn)算涉及的運(yùn)算在數(shù)字信號(hào)處理中是非常有代表性，因此FFT運(yùn)算時(shí)間常用來(lái)作為綜合衡量DSP芯片運(yùn)算能力的一個(gè)指標(biāo)；MIPS：即每秒執(zhí)行百萬(wàn)條指令。如TMS320VC5402-100的處理能力為100MIPS，即每秒可執(zhí)行1億條指令；MOPS：即每秒執(zhí)行百萬(wàn)次操作。如TMS320C40的運(yùn)算能力

107、為275MOPS；MFLOPS：即每秒執(zhí)行百萬(wàn)次浮點(diǎn)操作。如TMS320C31在主頻為40MHZ時(shí)的處理能力為4</p><p>　?。?）DSP芯片的價(jià)格</p><p>　　DSP芯片的價(jià)格也是選擇DSP芯片所需要考慮的一個(gè)重要因素。若采用價(jià)格昂貴的DSP芯片，即使性能再高，其應(yīng)用范圍肯定會(huì)受到一定的限制。因此，芯片的價(jià)格是DSP應(yīng)用產(chǎn)品能否規(guī)模化，民用化的重要決定因素。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)

108、程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用情況來(lái)選擇一個(gè)價(jià)格適中的DSP芯片。當(dāng)然，由于DSP芯片發(fā)展迅速，DSP芯片的價(jià)格往往下降較快，因此，在系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)階段，可選用某種價(jià)格稍貴的DSP芯片，等到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完畢后，其價(jià)格可能已經(jīng)下降一半甚至更多。</p><p>　?。?）DSP芯片的運(yùn)算精度</p><p>　　定點(diǎn)DSP芯片的字長(zhǎng)通常為16位，如TMS320系列。但有些公司的定點(diǎn)的芯片為24位，如Mo

109、torola公司的MC56001等。浮點(diǎn)芯片的字長(zhǎng)一般為32位，累加器為40位。雖然合理地設(shè)計(jì)系統(tǒng)算法可以提高和保證運(yùn)算精度，但需要相應(yīng)地增加程序的復(fù)雜性和運(yùn)算量。通常在算法確定后折中考慮。</p><p>　?。?）DSP芯片的硬件資源</p><p>　　不同的DSP芯片所提供的硬件資源是不相同的，如片內(nèi)RAM，ROM的數(shù)量，外部可擴(kuò)展的程序和數(shù)據(jù)空間，總線接口，I/O接口等。即使是同

110、一系列的DSP芯片，不同型號(hào)的芯片，其內(nèi)部硬件資源也有所不同。</p><p>　?。?）DSP芯片的開(kāi)發(fā)工具</p><p>　　快捷，方便的開(kāi)發(fā)工具和完善的軟件支持是開(kāi)發(fā)大型，復(fù)雜DSP應(yīng)用系統(tǒng)的必備條件。如果沒(méi)有開(kāi)發(fā)工具的支持，要想開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的DSP系統(tǒng)幾乎是不可能的。所以，在選擇DSP芯片的同時(shí)必須注意其開(kāi)發(fā)工具的支持情況，包括軟件和硬件的開(kāi)發(fā)工具等。近幾年來(lái)，各大DSP供應(yīng)商已