基于DSP和PCI的高速高质图形图像标记系统研究

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1、摘要振镜式激光标记机是激光标记系统中的主流产品，它的核心是其控制系统。振镜式标记机的控制方式，经历了从软件直接控制到上下位机联合控制，再到实时处理、分时复用的一系列演变。中高档的激光标记机主要采用上下位机实时处理、分时复用方式，国内厂商在中高档标记控制卡方面，远远落后于国外水平。本研究对于提高国内振镜标记系统设计水平有很好的促进作用和应用前景。标记速度和标记精度是振镜式激光标记系统最重要的指标，图形和图像则是激光标记系统最重要的标记内容。本文在透彻研究振镜式激光标记系统工作原理和图形图像表示原理的基础上，提出了先进的上下位机联合实时处理系统方案。该方案充分发挥了PCI总线的

2、高速数据传输能力和DSP的高速数据处理能力，结合DSP/BIOS嵌入式操作系统，达到了高速高质标记的设计目标。为实现高速数据传输，本文设计了高速数据传输通道；为提高图形标记质量，设计了延时算法；为实现高速高质灰度图像标记，实现了半色调法和灰度法；制作的图像标记控制系统能够适应各种激光器，速度和效果俱佳。论文最后给出了速度、精度、延时算法和标记效果等测试结果，并从速度、精度和标记效果等指标上将本系统与传统标记控制系统进行了详细的对比。有关成果正在产品化过程中，不久将推向市场。关键词：DSP（DigitalSignalProcessor）激光标记系统振镜PCI（Peripher

3、alComponentInterconnect）IAbstractGalvanometer-basedlasermarkingsystemisamainstreamproductoflasermarkingsystem.Itscoreisthecontrolsystem.Galvanometer-basedlasermarkingsystem’scontrolmodehasgonethrough“directcontrolfromsoftware”to“jointcontrolfromup-levelanddown-levelmachines”,andthenreal-ti

4、meprocessing,TDMmultiplexing.Middle-or-high-gradelasermarkingmachinemainlyusesreal-timeprocessing,TDMmultiplexing.DomesticmanufacturerslagfarbehindthelevelofforeignmanufacturersinthefieldofMiddle-or-high-grademarkingcontrolcard.Mystudyhasagoodroleandapplicationprospectsinincreasingthedesig

5、nlevelofdomesticgalvanometer-basedmarkingsystem.Markingspeedandaccuracyisthemostimportantindicatorsofgalvanometer-basedmarkingsystems.Graphicsandimagesarethemostimportantcontentoflasermarkingsystems.Basedonthoroughresearchintogalvanometer-baselasermarkingsystemsandtheprinciplesofindicating

6、graphicsandimages,mystudyadvancesareal-timeprocessingsystemdesign.Thedesignmakesfulluseofthehigh-speedPCIdatatransmissioncapabilityandhigh-speedDSPdataprocessingcapability,integrateswiththeDSP/BIOSEmbeddedoperatingsystemandfinallyachievesthedesignobjectivesofhigh-speedandhigh-qualitymarkin

7、gsystems.Toachievehigh-speeddatatransmission,mystudydesignshigh-speeddatatransmissionchannel;Toimprovethequalityofgraphicmarkings,mystudydesignsadelayalgorithm;Toachievehigh-qualitygrayscaleimagemarking,mystudyrealizesthehalftoneandgrayscalemethod.Themarkingsy