嵌入式機器視覺(jué)系統中ARM與DSP的數據通信設計方案

　　1 嵌入式機器視覺(jué)系統總體方案

　　采用ARM+DSP結構的機器視覺(jué)系統總體結構如圖l所示。以三星公司高性能ARM處理器S3C2440作為主控制器，配置并移植Linux操作系統，以TI公司的DSP芯片TMS320C5402為圖像處理的協(xié)處理器，通過(guò)對DSP芯片自帶的HPI接口的硬件連接方案和驅動(dòng)程序設計。

　　由智能攝像機采集現場(chǎng)運動(dòng)目標的圖像，由ARM控制將數據存放在A(yíng)RM與DSP的公共存儲區域中，并通知信號處理模塊DSP調用各種算法對視頻圖像進(jìn)行處理，并將結果信息傳給ARM處理器，由ARM控制步進(jìn)電機，調整PTZ攝像機位姿使其對準運動(dòng)目標，實(shí)現實(shí)時(shí)跟蹤。ARM處理器還負責多任務(wù)管理、人機交互及中斷報警等。雙核系統的雙核各自擁有很好的性能，主機ARM與協(xié)處理器DSP之間能否進(jìn)行快速可靠的數據交換，直接決定機器視覺(jué)系統的運行效率。

　　2 雙機通信硬件設計

　　2.1 HPI接口簡(jiǎn)介

　　主機接口（HPI）是TI公司C54x系列定點(diǎn)信號處理器（DSP）內部自帶的接口部件，通過(guò)它可以方便地實(shí)現DSP與其他主機連接。增強型的HPI可以允許主機訪(fǎng)問(wèn)DSP所有的片上RAM單元，而標準主機接口只允許訪(fǎng)問(wèn)固定的2 K片上RAM。這里用到的TMS320C5402擁有增強HPI-16主機接口。由以下5部分組成：

　　1）HPI存儲器（DARAM） 傳送主機與DSP之間的數據，在一個(gè)機器周期內能被訪(fǎng)問(wèn)2次；

　　2）HPI地址寄存器（HPIA） 只有主機能對其進(jìn)行直接訪(fǎng)問(wèn)。該寄存器中存放著(zhù)當前尋址的HPI存儲單元的地址；

　　3）HPI控制寄存器（HPIC） 地址002CH，主機和DSP都能對他直接訪(fǎng)問(wèn)，用來(lái)保存HPI操作的控制和狀態(tài)位；

　　4）HPI數據鎖存器（HPID） 只有主機能對它進(jìn)行直接訪(fǎng)問(wèn)；

　　5）HPI控制邏輯 處理HPI與主機之間的接口信號。

　　2.2 接口電路及其工作原理