基于PowerPC的小目標檢測系統設計

　　3. 2　微處理器子系統設計

　　PowerPC微處理器子系統以PowerPC微處理器硬核為核心,通過(guò)處理器局部總線(xiàn)( PLB)與片內塊RAM連接,進(jìn)行高速數據傳輸;通過(guò)OPB總線(xiàn)與外圍慢速設備進(jìn)行交互,外設通過(guò)相應的外設接口IP控制器與總線(xiàn)互連。根據系統設計需求,需要用到的外設接口IP主要有: GPIO控制器(用于外部中斷信號輸入、控制命令輸出以及單個(gè)數據的傳輸)、EMC接口控制器(訪(fǎng)問(wèn)外部ZBT SRAM)、DDR SDRAM控制器(控制DDR SDRAM)、UART控制器(與上位機通信,便于調試和產(chǎn)生按鍵輸入中斷控制系統功能)、Timer定時(shí)器/計數器(對軌跡關(guān)聯(lián)及門(mén)限值求取的處理時(shí)間進(jìn)行監控)、INTR中斷控制器(多中斷輸入管理)等。系統組成如圖4所示。

圖4　PowerPC微處理器系統框圖

　　4　PowerPC微處理器子系統調試及分析

　　為了驗證開(kāi)發(fā)的應用程序是否能實(shí)時(shí)實(shí)現軌跡關(guān)聯(lián),在應用程序中設計一個(gè)生成候選點(diǎn)的圖像程序塊, 生成好這些處理對象, 然后利用計時(shí)器( timer) ,監視處理完每一幀圖像消耗的時(shí)間,同時(shí)把PowerPC微處理器子系統檢測到的軌跡信息以及消耗的時(shí)間輸出在超級終端,以檢查PowerPC微處理器子系統的工作情況。

　　本次調試中,設計的每幀候選點(diǎn)圖像中都只包含兩個(gè)目標點(diǎn),而且都按Vx = 1,Vy = 1的速率作勻速直線(xiàn)運動(dòng)。圖5給出一組軌跡關(guān)聯(lián)測試結果。通過(guò)數據分析可知,系統處理一條軌跡長(cháng)度超過(guò)15的軌跡平均耗時(shí)也不會(huì )超過(guò)0. 04ms。對于100幀/秒的輸入圖像數據,經(jīng)過(guò)5幀一階段的能量累加過(guò)后,得到的候選點(diǎn)圖像幀頻為20幀/秒。假設一幀候選點(diǎn)圖像包含300個(gè)候選點(diǎn),則可以設置軌跡關(guān)聯(lián)最大預設軌跡數為1000,那么, 1000條軌跡的關(guān)聯(lián)處理不會(huì )超過(guò)40ms,還在候選點(diǎn)圖像幀周期之內。所以PowerPC完全能夠實(shí)時(shí)完成軌跡關(guān)聯(lián)任務(wù)。

圖5　軌跡關(guān)聯(lián)測試結果圖

　　5　結　論

　　經(jīng)調試驗證, 本設計達到了預期效果?；赑owerPC的小目標檢測系統能夠實(shí)時(shí)實(shí)現小目標檢測,而且硬件資源的余量以及處理器處理能力的潛力都為系統改進(jìn)和升級提供了可能。