基于dsp芯片的數碼相機設計

1、1基于DSP芯片的數碼相機設計摘要：本文介紹了一種基于DSP（DiginalSignalProcess數字信號處理器）的數碼相機設計的基本方案，該數碼相機以TI公司的TMS320VC5509144定點DSP為核心，采用CCD圖像傳感器以面陣方式采集圖像數據，使用CPLD進行邏輯控制，配合高速SDRAM和大容量Flash，使用USB通信接口，采用JPEG壓縮算法，實現了數碼相機的基本功能。文中論述了數碼相機的系統(tǒng)構建，就硬件系統(tǒng)的實現做出

2、了探討。關鍵詞：數碼相機數字信號處理器1引言數碼相機產品自問世以來，一直艱難的在圖像質量和價格之間尋求平衡以滿足消費者的需求。雖然數碼相機與傳統(tǒng)相機都是基于光學原理實現成像的，但由于所使用的感光介質不同，數碼相機更偏重于光電的轉化，是光學、機械、電子一體化的高科技產品。DSP使數碼相機系統(tǒng)更加靈活多變，使數碼相機性能得以提升。2系統(tǒng)功能分析本設計需要實現的功能是，對要拍攝的物體進行圖像采集，我們希望得到色彩性好的圖像，以滿足攝影要求。采

3、集后的圖像數據，首先要進行AD轉換，這樣才能夠進行數字信號處理。數字信號經過DSP芯片的運算和處理，對圖像進行修正，處理后的數據有兩種輸出方式，一種是通過液晶驅動顯示在液晶顯示屏上，另外一種是通過USB接口，將采集到的圖像儲存到計算機上。因此功能基本實現步驟是：首先由CCD圖像傳感器采集數據，并進行光電轉換和AD轉換；然后由DSP對數據進行預處理和JPEG壓縮；最后將壓縮的圖像數據顯示在LCD上或者通過USB接口傳輸到計算機。CCD3集

4、速率轉換為點時鐘。由此可知，LCD處理模塊是一種獨立電路，他與輸入視頻頻率和LCD屏無關。因此只要適當調節(jié)軟件，就能把LCD處理器用于其他各種電子產品。（4）USB傳輸模塊USB應用采用通用連接技術，實現外設的簡單快速連接，借以達到方便用戶、降低成本、擴展PC機連接外設范圍的目的。目前市場上USB接口芯片很多，使用較為廣泛的是Crypress公司的AN2131系列的USB接口芯片AN2131Q。在AN2131Q芯片和TMS320C550

5、9DSP芯片之間采用FIFO(FirstInFirstOutSRAM)芯片連接，可以使USB接口芯片和DSP之間的最大數據交換速度超過USB總線的速度，使之不成為數據傳輸的瓶頸，從而使DSP和主機間的數據傳輸速度只受USB協(xié)議限制。4軟件設計有了當今最高的性能軟件可編程性使得DSP成為數碼相機設計的最有價值的選擇?？赏瑫r進行數字信號處理和通用操作的軟件靈活性給最終設備的設計和開發(fā)提供了很多便利。TMS320C5509軟件開發(fā)的一切過程都

6、可在CCS集成環(huán)境下進行包括項目的建立、源代碼的編輯以及程序的編譯和調試。該CCS能對用戶開發(fā)的源代碼進行優(yōu)化。目的是縮短代碼長度并提高代碼執(zhí)行效率。其中C優(yōu)化器對C源代碼進行優(yōu)化所進行的優(yōu)化包括針對C代碼的一般優(yōu)化。軟件設計流程首先是通過IO口讀取CCD傳感器的信號由于AD轉換已經由硬件完成DSP芯片讀取的信號為數字量處理起來也比較方便。DSP對數據進行修整處理，實際上相當于去除噪聲信號。利用JPEG2000算法，再對數據進行壓縮。壓

7、縮后的數據，利用串行通信協(xié)議傳輸到USB接口。而LCD顯示驅動器，需要若干根IO管腳獲取數據。軟件編程的主要難點是信號的處理部分，因為圖像是比較復雜的位圖，顏色和光強都是無規(guī)律的自然景象，而讀寫操作和通信相對來說比較簡單。調試過程可利用仿真軟件進行。仿真程序利用開發(fā)系統(tǒng)將代碼下載到DSP程序是在芯片上直接運行的。仿真軟件只是把運行結果讀出來顯示。軟件仿真無需目標板就可以開始軟件編程但仿真速度較慢而且無法仿真某些外設的功能。硬件仿真的優(yōu)點