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1、第4卷第4期南开大学学报(自然科学版)Vol.44附42011年8月ActaScientiarumNaturalfumUniversitatisNankaiensisAug.2011文章编号:0465一7942(2011)04一0035一06嵌入式人脸识别系统的硬件方案设计全治臻,周钥,耿卫东,胡思捷1(1.南开大学光电子薄膜器件与技术研究所光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光信息技术科学教育部重点实验室,天津3071;2.天津光电通信技术有限公司技术中心,天津300211)摘要:提出了基于53C24
2、40和DSPTMS320DM642的双核人脸识别系统的硬件方案,根据系统的功能需求给出了系统的总体框图和各功能模块的实现方案.系统的存储模块视频采集模块音频处理模块和USB接口扩展模块的设计原理进行了详细的介绍.此外还针对系统的电源需求特点做出了系统的供电方案设计.最后移植人脸识别程序对实现的核心系统进行了性能测试.关键词:人脸识别;嵌人式;53C2440;DM642中图分类号:TP368文献标识码:AO引言人脸识别操作过程简单,不需要精确对准,受到了人们的青睐?3.任何一种识别方式的识别精度都是由识别算
3、法决定的川.嵌人式人脸识别系统更符合家庭用户的要求.提出了一种以三星53C2440和Tl的TMS32oDM642为核心的嵌入式系统设计方案,能够实现人脸识别语音门铃可视门铃识别记录存取等功能.53C2440是一个16/32位ARM92oTRISC处理器,工作频率达400MHz;TMS32oDM642是在TMs32oe600oDsP平台上的高性能定点DsP.TMs32oD从642(DM642)是基于veloeiTI技术的VLIW结构(VeloeiTll.2),最高频率720MHz.1系统整体介绍系统的整体结构设
4、计如图1所示.53C2440主要用作人脸识别算法的运行平台,DM642主要负责图像的采集预处理和实现复杂的数字处理算法.模拟摄像头捕捉视频图像,并输出模拟信号,视频编解码芯片TVP515O将其转换为格式为ITU一RBT.656的YUV4:2:2的数字视频信号传送到DM642的VPZ口,DM642将获取的数字视频图像经过处理后出人到它的外部存储器SDRAM,通过EDMA方式由HPI口将视频图像传人ARM,供其进行分类和识别.另外通过USB管理芯片CH375与DM642的EMIF接口相接,扩展了USBZ.O口,支持多
5、种USB设备.采用了UDA1341TS芯片,通过53C2440的HS总线加以控制,实现了系统的语音门铃功能.通过53C2440的GPIO口扩展出4X4键盘,实现用户对系统的控制操作.LCD通过53C2440专门的LCD控制器加以控制,实现系统的可视功能.2各主要功能模块原理2.1存储模块2.1.1ARM的存储系统:53C2440作为核心处理器,运行Linux操作系统应用程序和人脸识别算法,需较大存储资源,所以采用两片32MB,16位的SDRAM芯片HY57V561620将外部存储空间扩展为64:2011一04一1
6、0:天津市科委攻关项目(033187011):全治臻(1985一),男,四川达州人,硕士研究生.:耿卫东(1955一),男,何北沧州人,教授,主要从事微电子研究.email:gengwd@nankai.edu.n南开大学学报(自然科学版)第4卷MB,另外使用了一片容量为64MB的Nandflash芯片KgF12o8UoM用于存储程序.4X4LCD32MB健盘显示屏Na幻dFlasb64MBn如h仁TvPsl钾视孩组解砰芍CH375usB芯片一~厂_~娜称,娜砰u犯接口)一图1系统总体结构框图Fig.1over
7、allsystemblockdiagram其中两片HY57V561620的64MB空间映DATAO~15DATAO~15射到OX3000000O一OX34000000的地址空N丽吧EO,~,低位间,CS片选引脚与NGCS6相连;16位数据线N喇卫ElLDMQ_止世竺_DQo~DQ15分别与53C2440的DATAo一DA-5.办o几J才At甲l之,10,_~J,I:UDMQSDRAMTA15和DATA16~DATA31连接;WERASCNW旧EZDATA~15高位2SDRAMCAS分别与处理器的NWE
8、NSRASNSCAS4NW卫E3LDMQ04ADDRZ~14!UDMQ相连以实现写使能行地址锁存和列地址锁存;NEW地址引脚A一A12分别与处理器的ADDRZ一NSCASAO~12ADDR14相连;BANK选择引脚BAOBAI分别与ADDR24和ADDR25相连;低位芯片的NSRAS{!牌BA0E两用号NGCS6/c/cAsS芯信LDQM和UDQM对
