基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统技术方案

本实用新型专利技术属于图像处理技术领域，涉及一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统。目的是解决单一DSP图像处理能力有限，而多个DSP进行图像处理时资源不易于有效整合的技术问题。该系统包括多个DSP图像处理模块，每个DSP图像处理模块上均置有CCD图像传感器，DSP图像处理模块通过CAN总线与ARM综合处理板相连，ARM综合处理板还与底层执行显示模块和其他传感器模块相连；DSP图像处理模块的核心处理器采用TMS320DM642芯片，且DSP图像处理模块还包括与TMS320DM642芯片相连的视频采集模块、串行通信模块和CAN总线模块。该系统避免单个节点失效而使整个系统崩溃的危险，适合于多任务多目标的图像处理系统。通过CAN总线控制器实现了DSP芯片之间以及DSP和其他嵌入式芯片之间的稳定高效的通信。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于图像处理
，涉及一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统。
技术介绍
图像处理技术广泛应用于军事、交通和工业生产等领域。当前图像处理系统主要采用PC机和DSP两种硬件系统，而DSP与PC机相比具有成本低、功耗小、运行稳定可靠等优势，因此在图像处理领域具有更加广泛的应用。使用单一的DSP进行多图像目标的识别处理会出现资源紧张，从而影响实时性；并且单个DSP架构若核心模块故障会使整个系统崩溃。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN总线技术被广泛地应用于汽车、工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面，而在图像数据传输领域应用较少。实际应用中，多个图像模块的通信往往使用串口传送少量信息，各个图像模块资源不易整合利用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是单一 DSP图像处理能力有限，而多个DSP进行图像处理时资源不易于有效整合，提供一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统。本技术所采用的技术方案是一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，包括多个DSP图像处理模块，每个DSP图像处理模块上均置有CXD图像传感器，DSP图像处理模块通过CAN总线与ARM综合处理板相连，ARM综合处理板还与底层执行显示模块和其他传感器模块相连。如上所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其中所述DSP图像处理模块的核心处理器采用TMS320DM642芯片，且DSP图像处理模块还包括与TMS320DM642芯片相连的视频采集模块、串行通信模块和CAN总线模块。如上所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其中所述TMS320DM642芯片通过64位的外部存储器接口与SDRAM和FLASH连接。如上所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其中所述视频采集模块采用SAA7113视频解码芯片，且SAA7113视频解码芯片的数据输出口 VPO接DSP芯片的VPO对应数据端口，LLC管脚接DSP芯片的VP0CLK0管脚作为VPO的同步时钟。如上所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其中所述串行通信模块采用TL16C752B通用异步收发器UART，包含两路相互独立的异步收发器，接收和发送各带64-字节FIFO，并各自带有Modem接口信号。如上所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其中所述CAN总线模块采用独立CAN控制器MCP2515实现CAN协议，其带有两个验收屏蔽寄存器和六个验收滤波寄存器；MCP2515芯片带有SPI接口，将DSP芯片的McBSPl配置成SPI接口，DSP芯片作为主设备，MCP2515作为从设备。如上所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其中所述ARM综合处理板采用三星s3c2440芯片，并配有64MB SDRAM和128MB NANDFLASH进行数据和程序的存储，所述s3c2440芯片通过SPI接口外接MCP2515独立CAN总线控制器进行CAN通讯，还外接了 Altera CPLD EPM7128进行电路的逻辑控制。本技术的有益效果是(I)该系统由若干TMS320DM642DSP图像处理模块和ARM综合处理板组成。各个DSP图像处理模块进行不同的图像处理任务，ARM综合处理板进行综合决策处理，各个子系统之间通过CAN总线进行通讯，从而实现了一种低成本、低功耗和高实时性和可靠性的分布式图像处理系统。(2)本专利技术有效解决了单一 DSP模块进行图像处理时负担过重，而多个DSP图像模块同时处理资源不易整合利用的问题，同时可以避免单个节点失效而使整个系统崩溃的危险，适合于多任务多目标的图像处理系统。(3)每个图像处理子系统和综合处理系统是完全独立的系统，可根据现场的实际应用需求调整摄像头和DSP模块的位置，设计对应的图像处理软件系统，具有高度的灵活性和可扩展性。(4)通过CAN总线控制器实现了 DSP芯片之间以及DSP和其他嵌入式芯片之间的稳定高效的通信，该技术适合于其他多处理器系统的构建，同时可加入其他CAN总线设备。附图说明图I为本技术提供的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统图；图2为DSP图像处理模块结构框图；图3为视频采集模块原理图；图4为CAN总线模块框图；图5为ARM综合处理模块结构框图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术提供的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统进行介绍如图I所示，一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，包括多个DSP图像处理模块，每个DSP图像处理模块上均置有CXD图像传感器(即CXD摄像头)，DSP图像处理模块通过CAN总线与ARM综合处理板相连，ARM综合处理板还与底层执行显示模块和其他传感器模块相连。每个DSP图像处理模块都有一路视频输入接口，该接口接收NTSC/PAL制式的视频信号，通过视频解码芯片将解码后的视频流送到DSP图像处理模块的视频口。DSP图像处理模块可采用TMS320DM642型号芯片，该子系统具有4MX64的RAM和4M的FLASH。ARM综合处理板接收各个DSP图像处理模块图像处理的结果和其他传感器信息并进行综合处理和发送指令到扩展出的底层执行显示模块。核心处理芯片可以采用三星s3c2440芯片，该芯片内置了 ARM9内核。该处理板配有64MB SDRAM和128MB NAND FLASH进行数据和程序的存储。每个DSP图像处理模块和ARM综合处理板上都有独立CAN控制器MCP2515，该芯片通过SPI接口与TMS320DM642或s3c2440处理器通信。各个板子之间通过CAN总线组成通信网络，使得各个子系统之间可以自由通信。此外，DSP图像处理模块和ARM综合处理板都留有串口通信模块作为备用通信接口，也可传输少量信息。ARM综合处理板上还设计有Altera CPLD EPM7128芯片作为电路的逻辑控制和接口扩展，使系统有更好的冗余性。各个DSP图像处理模块根据需要对各个区域进行图像采集，并分别进行相关的图像处理，处理结果通过CAN总线传送至ARM综合处理板中，进行数据综合分析和决策。DSP图像处理模块和ARM综合处理板可根据需要方便的增减而对其他部分无影响，使系统具有较好的灵活性和可扩展性。此外，ARM综合处理板也可以扩展传感器模块或显示执行模块。如图2所示，DSP图像处理模块的核心处理器采用TI C6000系列的TMS320DM642芯片，该芯片是是TI公司推出的针对多媒体处理领域应用的高性能32位定点DSP，它的工作主频最高达720MHZ，具有8个并行运算单元，处理能力可达5760MIPS，采用高级超长指令字结构和硬件流水机制，使其在一个指令周期能够并行处理多条指令，从而加快了处理速度，这使得构建小型实时化的视频处理系统成为可能。 TMS320DM642通过64位的EMIF (外部存储器接口)与SDRAM和FLASH连接，将4MX64的SDRAM作为图像和程序的存储空间。TMS320DM642的CE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其特征在于：包括多个DSP图像处理模块，每个DSP图像处理模块上均置有CCD图像传感器，DSP图像处理模块通过CAN总线与ARM综合处理板相连，ARM综合处理板还与底层执行显示模块和其他传感器模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其特征在于包括多个DSP图像处理模块，每个DSP图像处理模块上均置有CXD图像传感器，DSP图像处理模块通过CAN总线与ARM综合处理板相连，ARM综合处理板还与底层执行显示模块和其他传感器模块相连。2.根据权利要求I所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其特征在于所述DSP图像处理模块的核心处理器采用TMS320DM642芯片，且DSP图像处理模块还包括与TMS320DM642芯片相连的视频采集模块、串行通信模块和CAN总线模块。3.根据权利要求2所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其特征在于所述TMS320DM642芯片通过64位的外部存储器接口与SDRAM和FLASH连接。4.根据权利要求2所述的一种基于CAN总线的分布式DSP图像处理系统，其特征在于所述视频采集模块采用SAA7113视频解码芯片，且SAA7113视频解码芯片的数据输出口 VPO接DSP芯片的VPO对应数据端口，LLC管脚接DSP芯片的VP0CLK0管脚作为VPO的同...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤晓磊，刘同林，张典国，王冬，牛俊惠，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：实用新型
国别省市：