DSP嵌入式图像处理方案设计书.docx

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DSP嵌入式图像处理方案设计书

封面

作者：

PanHongliang

仅供个人学习

课程设计报告

（数字图像综合设计）

题目嵌入式DSP图像处理

专业、学号电信0962610221

授课班号277901

学生姓名屠东浪

指导教师霍冠英

摘要

针对现在的过程检测的实时需求，设计出一种成本低，功能始终的图像处理采集系统。

该系统以DSP为核心并配上外围电路实现图像处理功能，在加上多种通讯接口设计的图像传输通道，然后摄像头用于采集图像数据。

最后基于DSP嵌入式操作系统设计了一种图像处理方法，在系统中实现了图像中值滤波、图像边缘检测。

实验表明，该系统能够很好地解决在线处理功能的实时问题，图像处理的准确率也满足了过程检测系统的要求，而且实现简单，成本比较低，特别适合对于功耗、体积要求较严格的过程检测系统。

关键词：

DSP图像处理系统中值滤波边缘检测

目录

第一章课程设计的任务和目的······························5

第二章课程设计设备

第三章硬件功能描述

第四章软件安装及其开发流程介绍

第五章程序设计模块

5.1图像采集、显示模块

5.2图像处理模块

第六章心得体会·····16

第七章参考文献···················································17

一、课程设计的任务和目的

（1）掌握CodeComposerStudio2.2的安装和配置，熟悉TMS320C6000软件开发过程：

创建工程和管理工程、编译和调试、使用观察窗口、了解图形功能（实验书P40-45）；

（2）了解边缘检测的算法和用途，利用Sobel算子进行边缘检测，实现基于Sobel算子的边缘检测方法（实验书P106-108）；

（3）在

（2）的基础上，修改核心代码，调试实现基于Prewitt算子的边缘检测方法。

（4）在边缘检测前，加中值滤波，去除噪声，进一步提高Prewitt算子边缘检测的效果（选做）

二、课程设计设备

（1）计算机一台

（2）ICETEK-DM642-P4实验箱

三、硬件功能描述

ICETEK-DM642-P4评估板上的DSP芯片通过64bit的EMIF接口或8/16bit的3路视频口连接板上外围设备。

SDRAM、Flash、FPGA和UART每一个设备占用其中的一个接口。

EMIF接口也连接扩展背板接口，扩展背板接口用来连接背板。

评估板上的视频解码器和编码器连接到视频端口和扩展连接器上。

评估板上的4个解码器和1个编码器符合标准规范。

评估板上的AIC23B多媒体编解码器允许DSP进行模拟音频信号的输出和接收。

I2C总线用来控制编解码器端口，McASP接口被用来控制数据。

模拟信号通过3个3.5mm的音频插座进行输入输出，其相应的分别是（从下到上）直接输出（lineoutput）、麦克风输入（microphoneinput）和直接输入（lineinput）。

编解码器可以选择麦克风输入或直接输入作为主动输入，模拟输出被指定为直接输出接口。

McASP接口可以通过软件重新设定成为一个扩展接口。

可编程逻辑门阵列又被称为FPGA，基于FPGA上扩展了用户I/O口，硬盘接口，主要是给用户用来做二次开发。

评估板还包括四个用户指示灯，用户可以利用这些指示灯进行交互式的反馈实验。

这些指示灯是通过读写CPLD寄存器（0x900C0000）来进行控制的。

尽管当ICETEK-DM642-P4评估板插在PCI插槽上使用时，PC总线会给评估板供电，评估板上仍设计有+5V输入电源作为独立的器件为评估板供电。

评估板上的配电系统为DSP内核提供+1.4V的电压，为DSP的I/O接口提供+3.3V的电压。

在评估板电源供给正常之前，评估板保持复位状态。

评估板上还设计有电源芯片为编码器和解码器提供+1.8V电压。

CodeComposerStudio与评估板通过14针或60针的扩展JTAG端口进行连接通信。

ICETEK-DM642-P4评估板由TI公司的CCS软件工具进行开发。

CodeComposerStudio与ICETEK-DM642-P4评估板通过JTAG扩展仿真接口进行连接通信。

您可根据实验系统安装说明来安装CCS软件。

这个过程将安装所有的开发工具、文档和驱动程序。

ICETEK-DM642-P4评估板

四、软件安装及其开发流程介绍

（1）掌握CodeComposerStudio2.21的安装和配置。

（2）了解DSP开发系统和计算机与目标系统的连接方法。

（3）了解CodeComposerStudio2.21软件的操作环境和基本功能，了解TMS320C6000开发过程。

①学习创建工程和管理工程的方法。

②了解基本的编译和调试功能。

③学习使用观察窗口。

4了解图形功能的使用。

（4）开发TMS320C6000应用系统一般需要以下几个调试工具来完成:

①软件集成开发环境（CodeComposerStudio2.21）：

完成系统的软件开发，进行软件和硬件仿真调试。

它也是硬件调试的辅助手段；

②开发系统（ICETEK5100USB）：

实现硬件仿真调试时与硬件系统的通信，控制和读取硬件系统的状态和数据。

③评估模块（ICETEK-DM642-P4等）：

提供软件运行和调试的平台和用户系统开发的参照。

（5）CodeComposerStudio2.21主要完成系统的软件开发和调试。

它提供一整套的程序编制、维护、编译、调试环境，能将汇编语言和C语言程序编译连接生成COFF（公共目标文件）格式的可执行文件，并能将程序下载到目标DSP上运行调试。

（6）用户系统的软件部分可以由CodeComposerStudio建立的工程文件进行管理，工程文件一般包含以下几种文件：

源程序文件：

C语言或汇编语言文件（*.ASM或*.C）、头文件（*.H）、命令文件（*.CMD）、库文件（*.LIB,*.OBJ）。

（6）开发流程：

①实验准备

②设置CodeComposerStudio2.2在硬件仿真（Emulator）方式下运行请参照第二部分，第二章操作。

③启动CodeComposerStudio2.2双击桌面上“CCS2（‘C6000）”，启动CodeComposerStudio2.2；如果无法进入CCS软件，请参照第二部分，第三章操作，排除问题。

④创建新的工程文件：

选择菜单“Project”的“New…”项；在“ProjectCreation”对话框中，在“Project”项输入USECCS；单击“Location”项末尾的浏览按钮，改变目录到C:

\ICETEK-DM642-P4\Lab501-USECCS，单击“OK”；单击“完成”；这时建立的是一个空的工程文件；展开主窗口左侧工程管理窗口中“Projects”下新建立的“USECCS.pjt”，其中各项均为空。

提示：

如果要创建文件库，只需在建立新工程时，将“Project”中的选项更改为‘Library（.Lib）即可

⑤在工程文件中添加程序文件：

选择菜单“Project”的“AddFilestoProject…”项；在“AddFilestoProject”对话框中选择文件目录为Lab501-USECCS，改变文件类型为“CSourceFiles（*.c。

*.ccc）”，选择显示出来的文件“volum.c”；重复上述各步骤，添加volume.cmd、load.asm、vectors.asm文件到USECCS工程中（如没有找到相应的文件，请选择改变文件类型来找）；添加C:

\ti\C6000\cgtools\lib\rts6400.lib。

⑥选择菜单“Project”的“RebuildAll”项；注意编译过程中CCS主窗口下部的“Build提示窗中显示编译信息，最后将给出错误和警告的统计数。

⑦基本调试功能：

⒈执行FileLoadProgram,在随后打开的对话框中选择刚刚建立的Lab501-USECCS\Debug\USECCS.out文件。

2.在工程浏览窗口中，双击volume.c激活这个文件，移动光标到main（）行上，右击鼠标选择ToggleBreakpoint或按F9设置断点。

3.选择DebugRun或按F5运行程序,程序会自动停在main（）函数头上。

1按F10执行到write_buffer（）函数上。

2再按F8,程序将转到write_buffer函数中运行。

3此时,为了返回主函数,按shift-F7完成write_buffer函数的执行。

4再次执行到write_buffer一行,按F10执行程序,对比与F8执行的不同

五、程序设计模块

5.1图像采集、显示模块

/*

*Copyright2003byTexasInstrumentsIncorporated.

*Allrightsreserved.PropertyofTexasInstrumentsIncorporated.

*Restrictedrightstouse,duplicateordisclosethiscodeare

*grantedthroughcontract.

*

*/

/*"@（#）DDK1.10.00.2307-02-03（ddk-b12）"*/

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include"tvp5150a.h"

#include

#include"vcapparams.h"

#include"vdisparams.h"

#include"ICETEK-DM642-PCI.h"

//externunsignedcharnMemTemp[720]。

//externunsignedcharimgHisto[HISTOHIGH*HISTOWIDTH]。

externIntEXTERNALHEAP。

externunsignedcharnMemTemp[720*3]。

externunsignedintm_nOffset1,m_nOffset2,m_nOffset3。

/*heapIDsdefinedintheBIOSconfigurationfile*/

/*

*========main========

*/

main（）

{

/******************************************************/

/*openCSLDATmoduleforfastcopy*/

/***********************************