资源描述：
《基于DSP_ARM的双核结构数字视频监控系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第2期吉首大学学报(自然科学版)Vol.30No.22009年3月JournalofJishouUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.2009文章编号:1007-2985(2009)02-0058-053基于DSP+ARM的双核结构数字视频监控系统设计樊晓兵(吉首大学物理科学与信息工程学院,湖南吉首416000)摘要:数字视频监控系统以其直观、方便和信息内容丰富的特点而被广泛应用,笔者采用DSP+ARM双核结构,选用TMS320DM642为图像采集处理,AT91RM9200为实时控制,DSP通过CCD摄像头对特定的区域
2、采集视频图像,并由视频解码芯片进行视频解码,处理后的数字视频信号由DSP通过视频运动检测算法进行图像处理,异常情况时则立刻由DSP向ARM施加中断信号,并将识别处理后的结果全部发送过去.ARM对DSP图像采集进行实时控制,并配合DSP将图像处理的结果显示出来,在恰当的时机触发外部控制器,从而实现一定的对外控制功能.实验验证:该系统稳定性、可靠性、灵活性都得到了增强.关键词:DSP+ARM;嵌入式系统;双核结构中图分类号:TN919.8文献标识码:A随着视频编解码技术、计算机多媒体技术、数字信号处理技术的发展,嵌入式视频监控产品正从模拟化向数字化、网络化的方向发展
3、,并在科学研究、工农业生产、交通运输、资源的遥感探测、医疗卫生、空间探测、航天探测等各个领域内应用越来越广泛,尤其是在航天航空和现代战争领域,视频监控技术极为重要.在实际的工程应用中,监控系统基本上不停机工作的,因此系统除了对算法本身有很高要求以外,视频信号处理的速度和可靠性是至关重要的,而超大规模集成电路和嵌入式软硬件技术的迅猛发展,为解决该问题提供了的新设计思路.由于功能单一,只要算法选择正确,系统的实时性就可以得到保证,而且控制功[1]能较PC系统容易实现且更为强大.国内产品大多是在外来芯片基础上开发视频采集压缩卡,或在现有的视频采集压缩卡上开发监控软件系
4、统,然后组成监控系统.基于PC的视频监控系统终端功能较强,便于现场操作,但稳定性不好,视频前端较为复杂,可靠性不高.虽然嵌入式系统的图像处理功能还不能完全取代传统的计算机,但是随着嵌入式微处理器的迅速发展,其图像处理能力正在不断地提高,同时嵌入式系统具有体积小、低功耗、低成本等特点,可以有效地克服传统计算机的缺点,因此嵌入式视频监控系统的研究和嵌入式视频监控系统向微型化、网络化、智能化发展具有重要的意义.1嵌入式系统原理嵌入式系统以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体[2]积、功耗严格要求的专用计算机系统,是先进的计算机
5、技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物嵌入式计算机系统与商用家用计算机一样都由软件、硬件和操作系统构成,它一般并不独立使用,而是作为板级模块或者芯片存在于应用系统中,承担中央控制及科学计算任务.作为一类特殊的计算机系统,嵌入式系统通常包含有3个部分:嵌入式硬件平台、嵌入式操作系统、嵌入式应用软件.随3收稿日期:2009-02-10基金项目:湖南省教育厅科学研究项目(08C714)作者简介:樊晓兵(1966-),男(土家族),湖南永顺人,吉首大学物理科学与信息工程学院讲师,主要从事电子电路与系统教学研究.第2期樊晓兵:基于DSP+ARM的双核
6、结构数字视频监控系统设计59着嵌入式越来越复杂的应用,如何简洁有效地使嵌入式系统能够应用于各种不同的应用环境,是嵌入[3]式系统发展中必须解决的关键问题.经过不断的发展,3层结构逐步演化成为4层结构(如图1所示),增加的中间层次为硬件抽象层,是一个介于硬件与软件之间的中间层次,该层通过特定的上层接口与操作系统进行交互,实现操作系统对硬件的直接操作,硬件抽象层的引入大大推动了嵌入式操作图1嵌入式系统结构系统的通用化.嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心,主要完成内存管理、任务调度、任务间通信和同步、中断和异步[4]事件处理、系统时钟管理等功能.对实时多任务有很强的支持
7、能力,有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度,且具有功能很强的存储区保护功能,避免在嵌入式软件模[4]块之间出现错误的交叉作用.大多数单片机MIPS值低,缺少协议处理功能,外接Ethernet时实现TCP/IP协议困难.目前ARM系列、Motorola系列、MIPS系列、SH/HP2RISC等系列CPU性能价格比良好、软件资源丰富、开发平台简单.不足之处是单个芯片运算处理能力相对较弱,尤其对于视频数据的处理,光依靠ARM或者DSP芯片,很难做到控制和计算能力都好.笔者采用DSP+ARM构架的设计思想,ARM主要负责系统控制功能,
8、DSP主要负责高密度数据
