基于TMS320DM642的视频跟踪小系统
刘先志
一、视频跟踪系统的硬件构成
在基于TMS320C6203制作的视频跟踪系统的基础上，我们进一步研制出采用DM642DSP的视频跟踪小系统。
我们开发的该款视频跟踪器在硬件上采用两个模块构成，即DSP模块和FPGA模块。
DSP模块是基于TMS320DM642AGNZA6制作的模块。DSP模块包括有DSP、EEPROM、接口存储器等。FPGA模块是基于EP1C12Q240或EP2S30F484制作的模块，这两种模块具有互换性。FPGA模块包括有FPGA、A
/ D 转换、图像帧存、视频复合等。DSP模块和FPGA模块两个模块的尺寸各为：110mm
X 70mm X 15mm。DSP和FPGA两个模块可以呈背板方式组成系统，以背板方式组合的视频跟踪系统仅巴掌大小，如下图所示。
另外也可在一块110
X 150(mm)的基板上并排将DSP和FPGA两个模块平放来组成系统。
该视频跟踪器的硬件主要由A / D
转换、图像帧存、FPGA、数字信号处理器、接口、视频复合等部分构成。
视频信号经 A / D 转换为图象数字量，
数字图象数据在波门的范围内依照地址产生器的地址按照一定的顺序存入图像帧存。
EEPROM用作存放开机自举的程序机器码以及有关参数数据。
FPGA的作用有：对数字图像进行中值滤波等硬件运算处理，生成波门、字符及十字丝
，产生图像帧存的存储地址等。
图像帧存是双端口存储器，用于存储数字图像。
数字信号处理器执行芯片内的程序存储区的程序，对数字图象数据进行处理，与主机进
行数据通讯等工作。
接口部分的作用是实现与主机的数据中转传输。
视频复合电路的作用是将空心波门、电十字线、视频信号复合起来，供监视器显示。
该视频跟踪系统的主要配置及参数：
1、DSP的工作频率：系统中的TMS320DM642AGNZA6的运行频率为600
MHz。
2、视频图像数字采集频率：10
MHz。
二、主要功能及技术指标
1、具有相关跟踪加形心校正的复合跟踪功能。
2、具有跟踪点微调功能。
3、具有电十字丝校轴功能。
4、最小可跟踪对比度：目标为5×5像素，目标与背景的最小对比度为5％。
像素定义：一个像素的水平方向的大小为电视行的1/512，垂直方向为一场中的一行。
5、最大跟踪速度：最大跟踪目标速度为
1 .5FOV（视场）/
S。
6、跟踪精度(静态)：对目标跟踪时的跟踪精度±1像素。
7、外形尺寸约为：110mm×150mm×25mm或110mm×70mm×35mm。
8、环境适应性
高温工作：+70℃；低温工作：—40℃。
三、供电电源、通讯接口及显示等
1、电源供电要求：+5V（2A），+12V(0.1A)，-12V(0.1A)。
2、通讯接口及显示
表1：接口信号定义
|
名称 |
定义 |
备注 |
|
A0~A7 |
八位地址线 |
双端口存储器CY7C131的引脚线 |
|
D0~D7 |
八位数据线 |
双端口存储器CY7C131的引脚线 |
|
RD |
读信号 |
双端口存储器CY7C131的引脚线 |
|
CS |
片选信号 |
双端口存储器CY7C131的引脚线 |
|
WR |
写信号 |
双端口存储器CY7C131的引脚线 |
|
INT |
中断信号 |
TTL电平 |
|
WSN |
场消隐同步信号 |
TTL电平 |
跟踪板向控制板发送数据：在锁定及跟踪方式下，每隔20ms写一组信息，写完信息后，发送中断
信号INT，下跳变触发中断。
附:
用户显示字符说明书
视频跟踪系统有两行字符开放出来由用户操作，每行可以写64个字符。第一行字符代码依序放
在双口RAM的以
0 X80为起始地址的存储器单元内，当存储器单元的代码依序为0，1，2…63，对应
显示的字符为：0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ：=
+ —
εβ.□■
（注：目
前只编出46个字符，超出45的代码为空格）。第二行字符代码依序放在以0XC0为起始地址的存储器
单元内，当存储单元的代码依序为0，1，2…63，对应显示的字符与上面的相同。当0
X80至0
XFF存
储单元的代码全部为40，则两行字符的显示全为空白。
第一行字符在画面上的上下位置由存储器单元0X20确定，
0X20单元内的数值范围为0~31；第
一行字符在画面上的左右起始位置由存储器单元0X21确定，0X21单元内的数值范围为0~63。第二
行字符在画面上的上下位置由存储器单元0X22确定，0X22单元内的数值范围为0~31；第二行字符
在画面上的左右起始位置由存储器单元0X23确定，0X23单元内的数字范围为0~63。用户调整0X20、
0X21和0X22、
0X23的数值，则可以调整两行字符在显示屏的上下左右位置。
字符代码表
|
'0'
0 |
'1'
1 |
'2'
2 |
'3'
3 |
'4'
4 |
'5'
5 |
'6'
6 |
'7'
7 |
'8'
8 |
'9'
9 |
|
'A'
10 |
'B'
11 |
'C'
12 |
'D'
13 |
'E'
14 |
'F'
15 |
'G'
16 |
'H'
17 |
'I'
18 |
'J'
19 |
|
'K'
20 |
'L'
21 |
'M'
22 |
'N'
23 |
'O'
24 |
'P'
25 |
'Q'
26 |
'R'
27 |
'S'
28 |
'T'
29 |
|
'U'
30 |
'V'
31 |
'W'
32 |
'X'
33 |
'Y'
34 |
'Z'
35 |
':'
36 |
'='
37 |
'+'
38 |
'-'
39 |
|
'
' 40 |
'ε'
41 |
'β'
42 |
'.'
43 |
'□'
44 |
'■'
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
注1：■为亮块.
注2：每行的字符结束符定义为：0xff。
对于不显示任何字符的空格，则填入40（0X28）。
例1：往0
X80为起始的单元依序写入0，1，2…45则显示出如下符号：
0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ：=
+ —
εβ.□■
例2：往0
X80为起始的单元依序写入9、8、7、6、5、4、10（0X0A）、11（0X0B）、45（0X2D）则显示出如下符号：
987654
AB■
例3：往0
X80为起始的单元依序写入40（0X28）、40（0X28）、40（0X28）、40（0X28）、40（0X28）、40（0X28）、10（0X0A）、
11（0X0B）、45（0X2D）、45（0X2D）、45（0X2D）、40（0X28）、45（0X2D）、45（0X2D），则显示出如下符号：
AB■■■
■■
注：该例有空格。
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