SIEMENS HNF363S時(shí)序控制

　　SIEMENS HNF363S輸出的場同步信號(hào)VSYNC，行同步信號(hào)HREF以及像素時(shí)鐘信號(hào)PCLK接至CPLD芯片，產(chǎn)生控制信號(hào)把OV7635輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)存入FIFO幀存儲(chǔ)器AL422B中，以及產(chǎn)生液晶的時(shí)鐘和行同步信號(hào)控制液晶的顯示。CPLD采用了ALTERA公司的EPM7064芯片。在CPLD中完成了對FIFO的寫控制、通知DSP讀信號(hào)、液晶的時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生等功能。

　　SIEMENS HNF363S接收場同步信號(hào)VSYNC，此信號(hào)的下降沿表示圖像傳感器輸出一幀的開始，此時(shí)CPLD產(chǎn)生WRST負(fù)脈沖復(fù)位FIFO的寫指針。場同步信號(hào)VSYNC下降沿后，判斷行同步信號(hào)HREF的上升沿到來，接著利用像素時(shí)鐘信號(hào)PCLK作為寫時(shí)鐘WCK將圖像數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)到FIFO中，當(dāng)存到一定的數(shù)后，就及時(shí)發(fā)信號(hào)給DSP，以便DSP讀取數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)采用的是一個(gè)中斷INT0來通知DSP。此時(shí)DSP可以讀數(shù)據(jù)也可以不讀，視處理的速度來定。讀數(shù)據(jù)時(shí)，可利用RD和片選，產(chǎn)生RCK信號(hào)。DSP讀取的速度不能太快，以讀取速度小于寫速度為原則。

　　在對液晶的邏輯時(shí)序控制上，由于圖像輸出的信號(hào)是640×480的像素，而液晶的顯示為320×240的格式。所以利用CPLD把圖像傳感器輸入的像素時(shí)鐘信號(hào)PCLK進(jìn)行二分頻產(chǎn)生液晶的時(shí)鐘信號(hào)控制液晶的顯示，同時(shí)對行同步信號(hào)進(jìn)行隔行有效從而達(dá)到液晶對圖像的顯示。CPLD中的程序編寫用的采用了硬件描述語言VHDL，在QUARTUSⅡ軟件平臺(tái)上進(jìn)行編寫的。由于在選用芯片時(shí)采用的是EPM7064S系列的44腳PLCC封裝的，只能工作在5V電壓情況下，其輸出的高電平信號(hào)是5V，必須通過處理才能接入系統(tǒng)中工作在3。3V狀態(tài)下的芯片器件。

　　1.4 SIEMENS HNF363S幀存儲(chǔ)器選擇

　　幀存儲(chǔ)器有需要外部提供地址線的RAM和不需要外部提供地址線的FIFO，為了簡化CPLD的設(shè)計(jì)。采用了FIFO的幀存儲(chǔ)器。FIFO又可以分為基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)的DRAM和基于靜態(tài)的SRAM?；陟o態(tài)SRAM的優(yōu)點(diǎn)是不需要刷新電路，但容量小，需要多片才能存儲(chǔ)一幀數(shù)據(jù);基于DRAM的優(yōu)點(diǎn)是容量大，只需一片就能存儲(chǔ)一幀數(shù)據(jù)，缺點(diǎn)是必須有刷新電路。本設(shè)計(jì)中采用的是Averlogic公司的大容量FIFO動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)芯片AL422B。其刷新電路比較簡單，僅需WCK或RCK提供大于1M的不間斷脈沖即可。AL422B的存儲(chǔ)容量為3MB，由于系統(tǒng)一幀的信息通常包含640×480個(gè)彩色像素，每個(gè)像素占用2個(gè)字節(jié)，可存儲(chǔ)1幀圖像的完整信息，其工作頻率可達(dá)50MHz。

　　1.5 視頻處理DSP

　　在選用DSP時(shí)，在兼顧處理速度，存儲(chǔ)容量，現(xiàn)有條件下的加工工藝水平，以及性價(jià)比方面，選用了TI公司的144腳封裝的TMS320VC5509A，此芯片的zui高工作頻率可達(dá)到200MHz，具有很高的處理速度。

　　DSP收到來自CPLD的讀通知信號(hào)后開始讀取AL422B中的視頻數(shù)據(jù)。為了方便處理數(shù)據(jù)，在DSP外圍擴(kuò)展了一個(gè)的SDRAM。芯片采用的是HYNIX公司的HY57V161610E，此芯片的存儲(chǔ)容量為1M×16bits。

　　當(dāng)SIEMENS HNF363S上電復(fù)位后，通過采樣GPIO0～GPIO3的狀態(tài)，根據(jù)采樣的狀態(tài)來進(jìn)行什么樣方式的程序裝載。本系統(tǒng)的采用外接的flash存儲(chǔ)芯片的SPI口對DSP進(jìn)行程序裝載，接著通過DSP的I2C口對圖像傳感器進(jìn)行寄存器初始化。圖像傳感器開始輸出信號(hào)。整個(gè)系統(tǒng)開始進(jìn)入工作。

　SIEMENS HNF363S作為高速的處理器，主要用于圖像的處理。由于本視覺系統(tǒng)要完成識(shí)別和跟蹤功能，數(shù)據(jù)的處理量是很大的。在完成圖像處理的同時(shí)，DSP也作為控制器使用完成對控制器的控制，從而構(gòu)成視覺跟蹤系統(tǒng)。

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