MB86S02視頻圖像傳感器在FPGA的控制下進行視頻圖像信息的采集，CPU-50/128-333-4-2在收到PC機的采集命令后MB86S02開始視頻信號的采集 FPGA作為系統(tǒng)的核心控制單元不僅負責視頻圖像的采集，而且負責視頻圖像信息的預(yù)處理和系統(tǒng)各單元模塊之間的數(shù)據(jù)交互。針對視頻圖像數(shù)據(jù)量大的特點，為了保證系統(tǒng)的實時性要求，系統(tǒng)采用大容量的片外SDRAMR對采集到的視頻圖像信息進行緩存，SDRAM控制器由FPGA實現(xiàn)，視頻圖像信息經(jīng)過 SDRAM緩存后首先要由FPGA對其進行濾波處理，以消除圖像信息中的噪聲干擾，本系統(tǒng)中采用中值濾波的方式對采集到的視頻信息進行處理，濾波后的數(shù)據(jù)通過FPGA內(nèi)部FIFO進入DSP進行下一步的壓縮處理。DSP上電后首先進行引導程序的自加載，等待FPGA發(fā)送請求，在收到FPGA的請求后，DSP建立EDMA通道從FPGA獲取視頻數(shù)據(jù)，CPU-50/128-333-4-2存滿一幀后，開始對視頻圖像進行JPEG壓縮處理，壓縮處理后的視頻圖像信息經(jīng)過FIFO緩存后，在 FPGA的控制下寫入USB接口控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，等待PC機的讀數(shù)請求，USB接口控制器在收到PC機的讀數(shù)請求后將數(shù)據(jù)寫入PDIUSBD12的端口1，以便PC機下一步讀取數(shù)據(jù)。
2系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
系統(tǒng)的軟件設(shè)計根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的總體劃分，也可以分為兩大部分來描述。整個系統(tǒng)的運行如圖2所示，F(xiàn)PGA和DSP各自的程序獨立運行，通過中斷信號完成數(shù)據(jù)的實時交互。FPGA向DSP方向的指令是通過FPGA發(fā)送一個EDMA請求，DSP通過響應(yīng)EDMA請求，建立EDMA通道，開始從FIFO中進行預(yù)處理后數(shù)據(jù)的讀取，DSP向FPGA傳輸數(shù)據(jù)時，通過向FPGA發(fā)送一個中斷信號，讓其從FIFO中把壓縮后的圖像數(shù)據(jù)讀出來。
整個系統(tǒng)工作流程可以簡單描述如下：系統(tǒng)上電后，首先DSP由flash實現(xiàn)自舉，并運行引導程序，之后轉(zhuǎn)入EDMA等待狀態(tài)，F(xiàn)PGA初始化后等待外部圖像采集命令，CPU-50/128-333-4-2收到圖像采集命令后開始進行圖像采集，并對采集到的圖像進行預(yù)處理，預(yù)處理后的圖像經(jīng)過FIFO緩沖，在存儲一定量的數(shù)據(jù)之后，F(xiàn)PGA通過半滿信號向DSP發(fā)送EDMA請求，等待DSP響應(yīng)，DSP一旦收到來自FPGA的EDMA請求，立即建立EDMA通道，從FIFO中讀取數(shù)據(jù)到L2存儲器，存滿一幀圖像后DSP開始圖像壓縮，等待一幅圖像壓縮完成之后，DSP會向FPGA發(fā)送中斷信號，F(xiàn)PGA在收到中斷信號后開始從 FIFO中讀取壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。一幀數(shù)據(jù)讀完后，判斷編碼信號是否有效，如果有效則按同樣的規(guī)則對下一幀圖像進行壓縮，如果無效則通知DSP結(jié)束。
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