在遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)中，嵌入式系統(tǒng)由于其穩(wěn)定性和實時性優(yōu)于傳統(tǒng)平臺而得到迅速發(fā)展。本文提出了一種以DSP芯片和VxWorks為操作系統(tǒng)的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法。

1測試系統(tǒng)工作原理

測試系統(tǒng)的主要任務(wù)是采用DSP芯片處理通過攝像頭拍攝并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換的圖像。整個系統(tǒng)由視頻解碼器、DSP和PCI總線專用芯片組成。系統(tǒng)通過PCI總線同通信平臺交換數(shù)據(jù)，同時通過網(wǎng)絡(luò)進行檢測控制。

2關(guān)鍵設(shè)計及器件選擇

本系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵是視頻處理卡的設(shè)計，一般的視頻檢測卡功能有限，不能滿足本項目的需求，為此，筆者自行設(shè)計了一塊視頻檢測卡。

2.1TMS320C32的功能特點

本測試系統(tǒng)中的DSP芯片選用TI公司的TMS320C3x系列產(chǎn)品，該器件的工作頻率為40MHz;采用哈佛總線結(jié)構(gòu)。并且擁有獨特的指令系統(tǒng)和硬件乘加運算;外帶256K×32Bit的FLASH、2k×8Bit的NVRAM和256K×32Bit的SRAM。該芯片是在TMS320C30的基礎(chǔ)上簡化而來的，含有TMS320C30的CPU內(nèi)核。

TMS320C32的主要功能如下：

●帶有程序引導(dǎo)功能;●串行接口傳輸和存儲器均可支持8、16、32位的數(shù)據(jù);

●可產(chǎn)生邊沿中斷和電平中斷;●可由用戶編程設(shè)定中斷向量表地址;

●具有空等待和低功耗兩種電源管理方式;●具有兩個DMA通道;

●功能強大的外部存儲器接口既可以滿足視頻解碼接口8位數(shù)據(jù)的要求，又可以實現(xiàn)PCI接口32位數(shù)據(jù)的高速數(shù)據(jù)傳輸;

●靈活的程序加載可實現(xiàn)在系統(tǒng)編程;

一般情況下，S5933和DSP之間的硬件連接就是利用DSP的讀寫信號R/W、地址選通控制信號IOSTRB、外部設(shè)備就緒信號RDY和部分地址信號以及S5933的FIFO狀態(tài)信號WRFULL來進行簡單的時序和邏輯組合，從而生成對S5933外加總線接口的讀寫控制信號。

2.2其它器件的選擇

本系統(tǒng)中的CPLD芯片選用ALTERA公司的EPM9320RC208。兩組幀存儲器A和B采用CYPRESS公司生產(chǎn)的兩塊CY7C1049芯片，該芯片的容量為512k×8bit，存取時間不超過15ns，能滿足圖像實時采集要求。通過CPLD內(nèi)部的一個乒乓開關(guān)控制模塊可自動完成幀間讀寫兩個通道接口的切換。而DSP和SAA7113之間的所有控制信號接口邏輯和時序轉(zhuǎn)換都由CPLD來完成，并可編程修改，因而提高了系統(tǒng)的使用靈活性和可靠性。

SAA7113的作用是實現(xiàn)模擬圖像的A/D轉(zhuǎn)換。DSP與SAA7113之間的硬件接口的控制邏輯包括兩個子模塊：幀圖像寫入控制器和乒乓開關(guān)，這兩種功能可由一塊CPLD來完成。