资源描述：
《嵌入式操作系统在实时图像处理系统中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、.课程设计报告课程名称：嵌入式系统课程设计专业班级：自动化XXX班学号：XX学生：王XX指导教师：XXX完成时间：2014年6月3日报告成绩：评阅意见：评阅教师日期2014.6.3芙蓉学院教学工作部制..目录1.设计要求错误！未定义书签。2.设计的作用目的13.设计方案14.硬件设计14.1Virtuoso4.2的特点介绍14.2事实图像处理系统的嵌入式系统软件的实现24.3主处理器模块44.3.1单DSP上进行的实验44.3.2用两片DSP进行调试45.软件设计55.1系统的结构框架55.1.1视频图像采集模块75.1.2视频图像输出模块85.1.3报警模块95.2系统软件功能设计106.
2、系统仿真与调试127.心得体会15参考文献16..嵌入式操作系统在实时图像处理系统中的应用1.设计要求随着电子信息技术的迅猛发展，视频监控、视频图像的采集和处理得到了广泛的应用。传统的图像采集系统由于技术的限制，使用的都是低速的A/D转换器，由于芯片和总线结构本身的限制，采集速度一直难以提高。嵌入式系统具有体积小、功耗低、处理速度快、软硬件可裁剪、可扩展性强等优点。为视频图像的采集与处理提供了基础。由于对实时性能的苛求,图像信息处理系统大多采用监控软件的方式来保证应用软件的正常运行。要求并行处理系统能适应不同算法的并行处理结构,因此系统控制软件必须具有任务调度、资源分配、进程管理等功能以及支
3、持系统计算能力的扩展。2.设计的作用目的数字图像采集与处理系统包括图像的采集、处理、存储、传输和显示几个方面。系统以ARM处理器为基础，并根据需求扩展必要的外围设备，利用嵌入式Linux操作系统进行实时多任务管理，通过应用程序对摄像头进行操作并实现图像处理功能。系统资源的分配是静态的,数据流是固定的,没有资源管理、任务调度和并发处理的功能。但是,需要处理的数据量变得越来越大,而处理的时间却要求越来越短,采用多DSP并行的方式就不可避免。嵌入式操作系统具有实时多任务微核,有着强大的任务管理和资源管理能力。3.设计方案以多片ADSP21060构成的图像处理系统为硬件平台,借助Virtuoso4.
4、2提供的微核构造了一个嵌入式系统软件,介绍了系统中任务调度、资源管理、并发处理、中断响应、数据通信等实现方式。..4.硬件设计4.1Virtuoso4.2的特点介绍1)提供了专为DSP优化的可扩展专用核。该专用核采用独特的分层方式和模块化的设计,对强实时的多任务处理和高速中断提供了有力的支持。2)采用了多芯分布式应用的先进VSP编程模式。Virtuoso负责全部通讯工作,开发者可以很透明地将数据对象和任务从一个处理器移到另一个处理器。处理器拓扑结构的改变并不影响应用程序的确定行为,这种独特的设计使对多处理器系统的编程就象对单处理器一样简单。系统还提供了硬件抽象层,允许开发者对于算法进行口对口
5、连接,为可移植性提供了良好保障,开发者可轻松地将系统升级到更高端的DSP系统。3)具有集成开发环境可以简化并加速应用程序的开发。4.2实时图像处理系统的嵌入式系统软件的实现虽然Virtuoso4.2提供了多任务调度方法和用于并发性同步和互斥的系统核对象,但是嵌入式系统软件中任务划分和并发机制、资源的有效管理、中断处理以及数据通信都需要研究和实现。1)任务的划分和并发机制嵌入式微核为多任务创建运行环境,担负着任务管理、任务控制、任务间的通信、任务的同步与互斥等功能,而嵌入式系统软件是系统功能实现的关键。如何基于嵌入式微核,更好地将系统应用划分成一个个的并行是系统协调工作、嵌入式微核充分发挥作用
6、、简化设计复杂性的基础。划分任务的好坏直接影响到了系统性能的好坏和执行效率的高低。因此,任务的划分和并发机制是系统设计的重点。决定系统中任务划分和并行性的最主要的因素是系统中所实现功能间的异步关系。这就需要从数据流的分析入手,对系统的功能进行划分,根据数据流图中数据的变换,分别确定并行和顺序执行的变换,从而构造不同的任务。通过对图像处理系统的分析,可以从系统的部功能上把它分为消息处理、系统监控、系统自检和图像处理等任务。..在这里图像处理任务是系统的主要任务而且是一个周期性任务。系统监控、系统自检用于处理系统部事件,根据系统的命令来执行,属于异步任务。而消息处理完成的是用户接口控制,必须拥有
7、高的优先级使接口输入和响应时间容易控制。图像处理又可以根据不同的算法逻辑分成不同的图像处理子任务,分配给不同的优先级。从系统的I/O功能上分为控制信息I/O和图像数据I/O。考虑到系统的执行效率和各个处理器的利用率,可以通过Virtuoso的集成开发环境对各处理器的任务进行负载分析,使处理器的利用达到均衡。对于图像处理子任务,在并行方式上属任务级的,这样就存在2种基本的并行结构:流水线结构和并发结构,也可以2
