基于TMS320DM642的硬件平台设计

论文摘要

随着信息技术的发展,视频处理技术在日常生活、工业、医疗和军事等许多领域得到了广泛的应用。由于各种视频处理系统的应用领域及所实现的功能不尽相同,所用到的视频处理平台也存在着很大差别,所以建立一种通用的视频处理平台,并在此平台上根据不同的需求做进一步的开发,已经成为设计视频处理平台的重要途径。TI公司的TMS320DM642芯片是目前业界公认的性能良好的视频处理器,是一款专门面向多媒体应用而设计开发的32位定点DSP芯片,它良好的处理性能和丰富的片上外设,可以很好的满足视频信号处理的要求,因此,TMS320DM642成为目前视频处理系统的理想平台之一。本文研究了视频处理系统的发展和实现方法,完成了基于TMS320DM642系统的硬件设计。本设计以高速DSP芯片为核心处理器,FPGA为信号的协处理器。FPGA协处理器实现音视频时序同步、接口电路、及部分硬件编码解码过程,DSP芯片完成大部分信号算法处理。论文中给出了DSP硬件外围电路的详细设计,完成了TMS320DM642处理系统的程序设计,包括片内外设配置、系统初始化、EMIFA控制寄存器配置、IIC模块配置、EDMA控制寄存器配置。完成了TMS320DM642通过IIC接口对视频编码芯片的寄存器的配置和校验。最后,本文基于FPGA实现了主模式的SPI接口总线。系统实现了音、视频信号的输入,并为音视频编解码算法验证搭建了一个高性能的平台。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 相关技术的国内外发展现状
• 1.2.1 实时图像处理系统概况
• 1.2.2 实时图像处理系统的发展
• 1.3 本论文主要研究内容
• 第2章 DSP的选型
• 2.1 引言
• 2.2 TMS320DM642 芯片介绍
• 2.3 TMS320DM642 的开发工具
• 2.3.1 Code Composer Studio IDE
• 2.3.2 仿真器
• 2.4 本章小结
• 第3章 系统平台硬件设计
• 3.1 系统平台整体结构设计
• 3.2 电源设计
• 3.2.1 DSP电源模块
• 3.2.2 电源监测电路
• 3.2.3 时钟电路
• 3.3 EMIFA接口的使用
• 3.3.1 SDRAM存储器电路设计
• 3.3.2 FLASH存储器电路设计
• 3.3.3 DSP仿真测试电路的设计
• 3.4 视频输入模块
• 3.5 系统的PCB板设计
• 3.5.1 PCB工具选择和约束设置
• 3.5.2 层叠设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 系统的程序设计
• 4.1 系统程序的引导
• 4.2 系统的主程序结构
• 4.3 TMS320DM642 的初始化配置
• 4.3.1 系统复位后的片内外设选择
• 4.3.2 EMIFA接口初始化程序设计
• 4.4 FLASH驱动程序设计
• 4.5 EDMA控制数据传输
• 4.5.1 EDMA的组成
• 4.5.2 EDMA的启动方式与传输方式
• 4.5.3 EDMA的传输计数与地址更新
• 4.5.4 EDMA的传输类型与结束
• 4.6 IIC接口初始化程序设计
• 4.7 视频采集程序设计
• 4.7.1 视频端口初始化
• 4.7.2 捕获的同步信号设置
• 4.7.3 SAA7113 解码芯片初始化
• 4.8 本章小结
• 第5章 主模式SPI接口设计
• 5.1 SPI传输时序
• 5.2 SPI时钟逻辑模块设计
• 5.3 SPI状态控制模块的设计
• 5.4 SPI接收数据模块的设计
• 5.5 SPI发送数据模块的设计
• 5.6 顶层模块设计
• 5.7 SPI模块的仿真
• 5.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢