基于DSC21的數(shù)碼相機(jī)研究.pdf

1、本文作為重慶市信息產(chǎn)業(yè)局科技攻關(guān)項(xiàng)目“數(shù)碼相機(jī)整機(jī)及關(guān)鍵技術(shù)研究”的一部分,主要開展了基于TMS320DSC21(簡(jiǎn)稱DSC21)的數(shù)碼相機(jī)整機(jī)系統(tǒng)集成研究,重點(diǎn)進(jìn)行了CF卡文件系統(tǒng)開發(fā)和JPEG編解碼算法及其在DSC21平臺(tái)上的實(shí)現(xiàn)?；贒SC21數(shù)碼相機(jī)硬件系統(tǒng)研究、軟件程序設(shè)計(jì)是本論文的主要內(nèi)容之一。該數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)以DSC21為主控芯片,DSC21是雙核(DSP5409+ARM7)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是當(dāng)今數(shù)碼相機(jī)的主流圖像處理引擎架構(gòu)

2、,它容易擴(kuò)展外設(shè),可以和CF卡、SM卡等存儲(chǔ)器無縫連接。在本文研究的系統(tǒng)中,集成了豐富的外設(shè):存儲(chǔ)器(SDRAM、Flash、CF卡),音頻接口、紅外接口(IrDA)、USB接口等。程序在CCS環(huán)境下調(diào)試,ARM主要完成系統(tǒng)級(jí)的初始化、系統(tǒng)配置、用戶接口、用戶命令的執(zhí)行、連接功能以及整個(gè)系統(tǒng)的控制。DSP主要負(fù)責(zé)圖像處理,DSC21中兩個(gè)協(xié)處理器iMX和VLC加速了圖像處理過程。在該數(shù)碼相機(jī)平臺(tái)上調(diào)通了圖像采集的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)了對(duì)OV2

3、610CMOS傳感器的編程控制。本論文另一主要內(nèi)容是CF卡文件系統(tǒng)即FAT文件系統(tǒng)的開發(fā)。其中FAT16是論文研究的重點(diǎn)。作者在基于DSC21數(shù)碼相機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了CF卡文件系統(tǒng)的讀寫。文中詳細(xì)闡述了FAT文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及讀寫文件實(shí)現(xiàn)的方法。在DSC21平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了JPEG編解碼,JPEG編碼利用了DSC21中的協(xié)處理器VLC和iMX,VLC具有優(yōu)化量化計(jì)算和霍夫曼(Huffman)編碼功能,iMX作為專用的圖像加速器,可以實(shí)現(xiàn)一維和二維

4、數(shù)字濾波以及矩陣乘法等數(shù)學(xué)運(yùn)算,使整個(gè)編碼過程快速實(shí)現(xiàn)。解碼過程是完全由軟件編程實(shí)現(xiàn)的。為了驗(yàn)證JPEG編解碼正確性,捕捉一幀圖像后,在DSP中進(jìn)行JPEG編碼,編碼后圖像數(shù)據(jù)存放到SDRAM,并把圖像數(shù)據(jù)寫成JPEG文件,再把該文件從SDRAM轉(zhuǎn)移到CF卡,并通過USB接口傳送到PC機(jī),在PC機(jī)中通過編碼后的圖像和原圖像比較,驗(yàn)證了編碼的正確。另外,作者還進(jìn)行了基于單片機(jī)的USB開發(fā),這部分研究是為了實(shí)現(xiàn)通過USB接口,PC機(jī)讀寫CF