基于DSC21的數(shù)碼相機研究.pdf

1、本文作為重慶市信息產(chǎn)業(yè)局科技攻關(guān)項目“數(shù)碼相機整機及關(guān)鍵技術(shù)研究”的一部分,主要開展了基于TMS320DSC21(簡稱DSC21)的數(shù)碼相機整機系統(tǒng)集成研究,重點進行了CF卡文件系統(tǒng)開發(fā)和JPEG編解碼算法及其在DSC21平臺上的實現(xiàn)?；贒SC21數(shù)碼相機硬件系統(tǒng)研究、軟件程序設計是本論文的主要內(nèi)容之一。該數(shù)碼相機系統(tǒng)以DSC21為主控芯片,DSC21是雙核(DSP5409+ARM7)結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是當今數(shù)碼相機的主流圖像處理引擎架構(gòu)

2、,它容易擴展外設,可以和CF卡、SM卡等存儲器無縫連接。在本文研究的系統(tǒng)中,集成了豐富的外設:存儲器(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、連接功能以及整個系統(tǒng)的控制。DSP主要負責圖像處理,DSC21中兩個協(xié)處理器iMX和VLC加速了圖像處理過程。在該數(shù)碼相機平臺上調(diào)通了圖像采集的應用程序,實現(xiàn)了對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。作者在基于DSC21數(shù)碼相機平臺上實現(xiàn)了CF卡文件系統(tǒng)的讀寫。文中詳細闡述了FAT文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及讀寫文件實現(xiàn)的方法。在DSC21平臺上實現(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)化量化計算和霍夫曼(Huffman)編碼功能,iMX作為專用的圖像加速器,可以實現(xiàn)一維和二維

4、數(shù)字濾波以及矩陣乘法等數(shù)學運算,使整個編碼過程快速實現(xiàn)。解碼過程是完全由軟件編程實現(xiàn)的。為了驗證JPEG編解碼正確性,捕捉一幀圖像后,在DSP中進行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,在PC機中通過編碼后的圖像和原圖像比較,驗證了編碼的正確。另外,作者還進行了基于單片機的USB開發(fā),這部分研究是為了實現(xiàn)通過USB接口,PC機讀寫CF