基于A(yíng)DSP21060和VirtexII的圖像處理系統設計
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2.2.1 積分單元
積分單元主要完成如下功能:(1)按給定的時(shí)序接收CCD的圖像,并保存在寄存器中;(2)積分地址產(chǎn)生;(3)存儲器控制;(4)積分操作;(5)積分擴展位清零,當每個(gè)分量的第一幀圖像接收時(shí),無(wú)須積分,但必須把存儲器的高位(積分擴展位)清零,其它情況不必清零;(6)每幀圖像積分結束,產(chǎn)生Irq信號中斷DSP,以便由DSP進(jìn)行工作安排。
積分單元的邏輯框圖如圖3,其輸入輸出如下:(1)CCD輸入數據(CCD data),同步信號——點(diǎn)同步(ps)、行同步(ls)、幀同步(fs);(2)DSP數據、地址和控制總線(xiàn),irq是積分單元發(fā)給DSP的中斷信號;(3)與存儲器連接的數據、地址和存儲器控制總線(xiàn)——data, mctrl, addr;(4)控制CCD的信號線(xiàn)——reset、start、read。
圖3充色的方框是DSP存儲器地址映射的寄存器,用于對積分單元進(jìn)行控制和對DSP數據處理狀態(tài)進(jìn)行標識;無(wú)充色的方框則是積分單元的硬件結構,從CCD送來(lái)的數據通過(guò)數據寄存器(OP1),作為寄分的第一個(gè)操作數,從存儲器送來(lái)的數據通過(guò)數據寄存器(OP2)作為積分的第二個(gè)操作數;從CCD送來(lái)的同步信號,送到幀內地址發(fā)生器,作為地址產(chǎn)生信號,并生成存儲器需要的控制信號;CCD送來(lái)的OP1被寄存,同時(shí)產(chǎn)生地址從內存中取出要進(jìn)行積分的操作數OP2,然后在點(diǎn)同步信號的下降沿,進(jìn)行積分運算并存回存儲器。
2.2.2 多路開(kāi)關(guān)單元
多路開(kāi)關(guān)單元如圖4所示。本單元的功能是完成積分總線(xiàn)INT bus和DSP bus與SDRAM1和SDRAM2乒乓連接結構的切換。切換包括三大總線(xiàn):數據、地址和控制總線(xiàn)。切換通過(guò)一位切換控制信號實(shí)現,控制信號是DSP地址映射的一個(gè)一位寄存器,由DSP控制乒乓切換。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/190808.htm
圖3 積分單元結構
圖4 多路開(kāi)關(guān)單元
2.3 DSP軟件結構
軟件部分包括系統軟件框架和各處理軟件模塊、中斷服務(wù)程序等;程序的流程和數據處理控制,都依賴(lài)于由DSP地址映射的寄存器的狀態(tài)。
2.3.1 DSP在FPGA中的存儲器映像寄存器及其作用
這一組寄存器都是在FPGA中實(shí)現的。作業(yè)(指令)采用16位寄存器,由于DSP地址空間較大,為了方便編程,寄存器不采用拼位的方法。系統的工作 受CEU的控制。CEU發(fā)送過(guò)來(lái)的指令格式如圖5(a),其中DT表示CEU傳來(lái)的數據類(lèi)型,00表示數據、01表示觀(guān)測指令、10表示CCD標定、11表示自測。接收時(shí),若是命令則直接寫(xiě)到JOB或放入命令隊列;若是數據,根據類(lèi)型存放到相應的位置。Parameters是各種工作狀態(tài)參數,如待機/自測要求的參數、測試的要求(內容、測試選擇)、響應信息要求、觀(guān)測模式和次數、CCD標定要求的參數、標定的內容等,以便于DSP查看。
圖5(a) CEU命令格式 圖5(b) 系統作業(yè)格式
如圖5(b),當CEU送來(lái)命令DT=01時(shí),即為觀(guān)測命令。觀(guān)測作業(yè)的格式如:00表示無(wú)作業(yè)待機、01表示觀(guān)測指令、10表示CCD標定、JT=11表示自測;mode是當前觀(guān)測模式標志,001表示爆發(fā)模式、010表示活動(dòng)區模式、100表示寧靜模式;Observ_Num是連續觀(guān)測同一種模式的次數標志。
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