基于TMS320DM642的车载视频处理平台的设计

论文摘要

车载视频处理平台是嵌入式视频处理平台在交通工具上的应用。除了嵌入式视频处理平台具有的多媒体数据采集、处理与传输等功能,还需具备车载总线接口。通过车载总线接入车载电子系统,与其他车载电子设备进行信息交互,进而处理更多的专项事务。本文提出一种基于TMS320DM642多媒体处理器的车载视频处理平台设计方案,该平台以高性能多媒体DSP处理器TMS320DM642与专用于汽车电子领域的微控制器（MCU） MC9S12XDP512为核心组成。车载视频处理平台系统针对多媒体DSP处理器的性能特点,采用DSP+MCU的设计方案。MCU作为通信控制模块负责车载总线的通信控制,DSP处理器作为数据处理模块专注于多媒体信息的处理。通过MCU将DSP多媒体数据处理模块桥接到车载总线上,与其他车载设备交互信息。设计的车载视频处理平台具有高效的数据处理能力,可以实时地进行视频的采集,压缩传输,以及各种图像处理算法；具备CAN总线接口以及新一代汽车内部网络通信协议总线FlexRay总线接口等多种车载总线接口,可以兼容多种车载总线应用环境,平台通过这些接口接入车载电子系统,进而与其他车载设备进行通信；具有PCI接口,可以作为PCI设备应用于车载计算机,在PCI启动模式下,车载计算机可以根据具体需求通过PCI接口装载多媒体处理程序到视频处理平台,处理多媒体数据。本文根据车载视频处理系统的实际需求,从系统方案设计、原理图设计、PCB设计、驱动设计以及演示系统的软件架构五个方面介绍整个平台,同时阐述了系统的应用范围、实用价值与前景。TMS320DM642多媒体处理器具有丰富的片内外设模块接口；可以与多种外设实现无缝连接,硬件系统通过这些接口模块以模块化的方式构成。论文介绍了视频输入输出模块、存储器模块、PCI与网络模块、车载总线模块等主要模块的原理图设计、模块结构原理以及驱动程序设计。此外,针对软件系统算法优化的需求介绍DM642内部的EDMA运用。目前,硬件系统平台的设计与调试工作已经基本完成,算法的优化与软件系统的架构也达到了预期要求。经测试系统各个部分运行稳定。系统具有很好的兼容性与应用价值,可以运用于车载视频监控,智能防盗等多种车载多媒体信息处理领域。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 序
• 1 引言
• 1.1 选题背景
• 1.2 嵌入式视频处理平台
• 1.3 课题任务及意义
• 1.4 论文安排
• 2 车载视频处理平台系统方案设计
• 2.1 系统需求与应用
• 2.1.1 系统需求
• 2.1.2 车载视频处理平台的功用
• 2.2 车载视频处理系统方案
• 2.2.1 车载视频处理平台解决方案
• 2.2.2 TMS320DM642处理器结构
• 2.3 硬件系统构成
• 2.4 系统PCB设计
• 2.4.1 板层设计
• 2.4.2 PCB设计问题
• 2.5 本章小结
• 3 模块设计
• 3.1 外部存储器模块
• 3.1.1 外部存储器接口（EMIFA）
• 3.1.2 SDRAM接口
• 3.1.3 FLASH接口
• 3.1.4 存储器启动模式
• 3.2 视频模块
• 3.2.1 模拟视频输入
• 3.2.2 数字视频信号接口
• 3.2.3 DM642视频接口
• 3.2.4 视频采集模块
• 3.2.5 视频显示模块
• 2C总线协议'>3.2.6 I²C总线协议
• 3.3 PCI与网络接口模块
• 3.3.1 PCI接口
• 3.3.2 网络接口
• 3.4 车载总线通信控制模块
• 3.4.1 车载总线
• 3.4.2 FlexRay总线接口
• 3.5 SPI通信接口
• 3.6 本章小结
• 4 平台软件系统设计
• 4.1 软件开发环境
• 4.1.1 软件介绍
• 4.2 演示系统软件设计
• 4.3 设备驱动设计
• 4.3.1 片级支持库（CSL）
• 4.3.2 DM642的中断处理
• 4.3.3 视频输入模块驱动
• 4.4 EDMA的运用
• 4.4.1 EDMA控制器
• 4.4.2 参数RAM（PaRAM）
• 4.4.3 Ping-Pong缓存
• 4.5 测试结果
• 4.6 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集