KSD1-64圖像處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)采用TI公司C6000系列DSP中的TMS320C6211作為系統(tǒng)的CPU。圖像數(shù)據(jù)通過(guò)視頻頭輸入模擬圖像信號(hào)，這些信號(hào)經(jīng)過(guò)視頻解碼芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)FIFO輸入DSP進(jìn)行圖像的增強(qiáng)、分割、特征提取和數(shù)據(jù)壓縮等，然后輸出信號(hào)經(jīng)PCI解碼芯片轉(zhuǎn)換為符合PCI總線規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過(guò)PCI總線接口傳到上位機(jī)。 KSD1-64本系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的是用于智能樓宇的管理，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)樓宇一些重要參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)功能等。當(dāng)然可以用于其他的監(jiān)控系統(tǒng)，其硬件系統(tǒng)基本*，不同的在于軟件功能的區(qū)別。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

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從圖1可以看出，整個(gè)系統(tǒng)可分為3個(gè)模塊: KSD1-64圖像處理模塊，視頻解碼模塊，PCI總線模塊。下面分別介紹這3個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和功能。 2.1 DSP圖像處理模塊 本系統(tǒng)選用TI公司的C6000系列DSP之中的TMS320C611作為本系統(tǒng)的CPU。C6000是TI公司發(fā)布的面向視頻處理領(lǐng)域的新款高速數(shù)字處理芯片，適用于移動(dòng)通信基站、圖像監(jiān)控、雷達(dá)系統(tǒng)等需要高速度和高度智能化的應(yīng)用領(lǐng)域。存儲(chǔ)空間選用現(xiàn)代公司的2片HY57V651620B作為運(yùn)行過(guò)程中的存儲(chǔ)器（SDRAM）和AMD公司的AM29LV800B 作為啟動(dòng)時(shí)候需加載程序和參數(shù)的存儲(chǔ)器（FLASH）。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖中的HPI（Host Port Interface）為主機(jī)口;EMIF（External Memory Interface）為外部存儲(chǔ)器接口，兼容同步/異步方式。

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（1） KSD1-64處理器特性及完成功能 TMS320C6211處理器由3個(gè)主要部分組成:CPU內(nèi)核、外設(shè)和存儲(chǔ)器。它的高速性能主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:① TMS320C6211的存儲(chǔ)空間zui大擴(kuò)展可以達(dá)到512MB，這*可以滿(mǎn)足各種圖像處理系統(tǒng)所需的內(nèi)存空間，而且其zui高時(shí)鐘可達(dá)167MHz，峰值性能可達(dá)1600MIPS（百萬(wàn)條指令/秒）、2400MOPS（百萬(wàn)次操作/秒）。

② 并行處理結(jié)構(gòu)。KSD1-64芯片內(nèi)有8個(gè)并行處理單元，分為相同的兩組，并行結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)使得芯片具有很高的性能。

③ 芯片體系采用VelociTI結(jié)構(gòu)。VelociTI是一種高性能的甚長(zhǎng)指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)，單指令字字長(zhǎng)為32bit，8個(gè)指令組成一個(gè)指令包，總字長(zhǎng)為256bit，即每秒鐘可以執(zhí)行8條指令，同時(shí)芯片內(nèi)部設(shè)置了專(zhuān)門(mén)的指令分配模塊，可以將每個(gè)256bits的指令包同時(shí)分配到8個(gè)處理單元，并由8個(gè)單元同時(shí)執(zhí)行。

④ 采用流水線操作實(shí)現(xiàn)高速度、高效率。KSD1-64只有在流水線充分發(fā)揮作用的情況下，才能達(dá)到zui高的MIPS。C6211的流水線分為3個(gè)階段:指令讀入、解碼和執(zhí)行，總共11級(jí)。

KSD1-64完成的功能主要是對(duì)從FIFO讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括依照程序進(jìn)行識(shí)別、特征提取以參數(shù)檢測(cè)等。當(dāng)視頻頭采集速度為每秒25幀圖像時(shí)，它留給DSP處理的時(shí)間zui多為每幀40ms，如果考慮系統(tǒng)中一定的延時(shí)以及處理后圖像的存儲(chǔ)時(shí)間，那么DSP處理一幅圖像時(shí)間不能超過(guò)30ms，按照C6211的處理速度，在30ms內(nèi)可以處理36M條指令。

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