基于TMS320DM6446视频检测的嵌入式研究

论文摘要

互联网、嵌入式系统和数字信号处理器（DSP）正在影响并改变着人们的生活,其发展速度已经远远超出了大多数人最初的预想。伴随而来的数字视频技术无疑将重塑整个电子行业的面貌。当然,数字视频技术也正在使我们的视频体验、传输以及交互方式发生着深刻的变化,已经进入汽车、计算机、移动电话及网络等领域。ARM（Advanced RISC Machine）嵌入式系统和数字信号处理器已无处不在,手机、掌上电脑、数字机顶盒、数码相机、数字电视等产品应用前景越来越广泛。嵌入式视频处理系统的运行方式通常为通用嵌入式处理器与数字信号处理器协同工作的模式。在Davinci技术推出以前,都采用分离式处理器构成视频监控系统,Davinci技术的硬件产品TMS320DM6446在一个芯片封装内集成了ARM嵌入式处理器内核与C64x+ DSP数字信号处理器内核,提高了系统集成度、降低了系统板级成本,双处理器的协同运作效率也有很大提高。本文在对需要实现系统的功能作出分析后,采用TMS320DM6446作为系统的核心处理器,并设计了智能家庭监控系统的硬件系统。主要工作涉及芯片选型、视频输入接口设计、DDR2动态存储器接口设计、Flash存储器接口设计、ATA硬盘接口设计、以太网接口设计、UART接口设计、外围控制接口设计及系统电源设计,本文还对系统的各个组成部分的功能及特点作了详细的介绍。系统充分应用TMS320DM6446的视频处理优势,具有处理速度快、板级成本较低、硬件上留有扩展接口等特点。软件方面本文研究了DM6446 Boot-Loader启动过程。针对高速设备的设计方法查阅了大量资料,在设计硬件电路的时候对布线的抗干扰性等做了较为充分的考虑,在关键部分采用高精度器件以提高系统整体性能。为提高软、硬件整体可靠性,在系统设计和实现中使用了多种方法,主要包括:多层PCB设计,使线路板结构紧凑,信号层与地层或者电源层相邻,提高信号之间的隔离效果;按照软件工程的要求进行系统分析,规划系统框图,流程分析等,从而最大限度地减小了错误的发生。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本课题研究的背景与意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文主要研究内容
• 第二章 嵌入式系统概述
• 2.1 嵌入式系统的概况
• 2.2 嵌入式系统的组成
• 2.3 嵌入式系统的一般设计方法
• 2.4 嵌入式系统的应用领域及发展趋势
• 第三章 系统的硬件设计
• 3.1 硬件系统总体设计
• 3.2 硬件系统详细设计
• 3.2.1 ARM子系统
• 3.2.2 C64x+DSP子系统
• 3.3 存储器系统设计
• 3.3.1 ODR2内存接口设计
• 3.3.2 FLASH固态存储器接口设计
• 3.3.3 NAND FLASH存储器接口
• 3.3.4 ATA硬盘接口设计
• 3.4 视频接口设计
• 3.4.1 视频输入接口
• 3.5 以太网接口
• 3.6 UART接口
• 3.7 电源系统设计
• 3.7.1 供电系统设计
• 3.7.2 电源监测系统设计
• 第四章 PCB板的设计
• 4.1 印制板概述
• 4.2 多层印制板层数的确定
• 4.3 导线线宽设定及布线
• 4.4 钻孔大小与焊盘设定
• 4.5 PCB中电磁兼容性（EMC）设计
• 第五章 Bootloader设计
• 5.1 Bootloader概述
• 5.1.1 Bootloader的概念
• 5.1.2 Bootloader操作模式的分析
• 5.2 DM6446启动机制分析
• 5.3 Bootloader固件程序设计
• 5.3.1 Stage1的实现流程
• 5.3.2 板级设备初始化
• 5.4 NOR Flash启动实现
• 5.4.1 NOR技术应用及特点
• 5.4.2 NOR烧写代码实现
• 5.5 AIROM启动模式
• 5.5.1 NAND启动流程
• 5.5.2 NAND工作原理
• 5.5.3 NAND基本操作及烧写代码实现
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录A
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文