数字信号处理器DSP是数字信号处理理论与超大规模集成电路VLSI技术融合的结晶。目前DSP技术正广泛地应用于通信、语音、图像、航天航空、仪器仪表等领域,在推动当代信息处理数字化方面正发挥着越来越大的作用。
在利用电话线传输视频图像这一低比特率多媒体通信领域中,如果选用图像处理的专用芯片,如SAA7110、8×8 3104VCP以及LSI公司的专用芯片等,或者选用具有高速运算性能的xxDSP进行图像处理,都会使产品价格大幅度标升。本文介绍的采用TI公司的低档DSP芯片TMS320F206和视频A/D芯片TLC5510的图像采集卡,则为低比特率多媒体通信提供了一个廉价的解决方案。 1 TLC5510芯片和TMS320F206芯片简介 1.1 TLC5510简介 TLC5510是CMOS、8位、20MSPS模拟/字转换器ADC,它利用了半闪速semiflash architerture结构。TLC5510用单5V电源供电,只消耗100mW的功率。它还有内部采样和保持电路,高阻的并行输出以及内部基准电阻。 与闪速转换器flash converter相比,半闪速结构减少了功率损耗和芯片尺寸。通过在2步过程2-step-process中实现转换,可大大减少比较器的数目。转换数据的等待时间为2.5个时钟周期。 无需外部基准电压源和精密电阻,仅使用内部基准电阻和VDDA就可实现2V的满量程转换范围。25℃时的线性度误差为±0.75LSB,在整个温度范围内的线性度误差{zd0}值是±1LSB。25℃时的差分线性度误差为±0.5LSB,在整个温度范围内的差分线性度误差{zd0}值是±0.75LSB。 1.2 TMS320F206简介 TMS320F206是TI公司推出的一种DSP芯片,它是基于TMS320C5x之上的高速定点数字处理芯片,具有改进的哈佛结构并行分离的程序和数据总线、高性能CPU及高效的指令集等特点。其主要特性如下:
2 硬件接口电路设计 2.1 TLC5510前端电路设计 TLC5510前端电路如图1所示。 在电路中,模拟电源VDDA和数字电源VDDD相互独立。VDDA与数字地AGND之间及VDDD与模拟地DGND之间都用4.7μF电容、0.1μF电容和铁氧磁环去耦和xx电源的纹波。AGND与DGND分开,以避免数字信号给模拟信号带来噪声。放大后的视频信号直接加在TLC5510的19脚。TLC5510的时钟信号由TMS320F206的时钟信号输出脚CLKOIU1提供。 2.2 TLC5510 与TMS320F206接口电路设计 TLC5510与TMS320F206接口电路图如图2所示。 TLC5510数字地与TMS320F206的地相连。因TLC5510内部有数据输出缓冲,所以TLC5510的脚 D1:D8 与TMS320F206脚 D0:D7 直接相连。TMS320F206的CLKOUTI脚通过一小电阻给TLC5510提供时钟信号。TMS320F206管脚A11和为逻辑控制,当A11为逻辑高,为逻辑低时,TMS320F206就可从TLC5510读取采样数据。 2.3 TMS320F206与计算机串口通信 存入TMS320F206的图像数据通过串口以9600 b/s的速率送入计算机,计算机将数据存到缓存区,然后通过像素点与图像转换程序在显示器上显示出来。 3 接口程序设计 3.1程序常量的初始化 (1) 设采样数据存储区的起始地址为0900h (2) 设采样数为1000h (3) 设A/D地址为0800h 3.2 程序步骤 1 初始化TMS320F206 2 加载合适的ARn 3 选通TLC5510 4 读取A/D转换值 5 初始化UART 6 向UART 传数 7 程序结束 3.3 具体程序 我们将TLC5510与TMS320F206的接口设计用于煤矿井下远程多媒体低比特率通信监控系统中,已取得初步进展, 这一应用可以为TMS320F206用于图像处理提供一种思路,从而为低比特率多媒体通信开辟一条廉价的途径。 |