網(wǎng)絡(luò)處理器IP2022及其在嵌入式牌照識別系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.3主體結(jié)構(gòu)
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/82973.htmmain.c文件是應(yīng)用程序的主體結(jié)構(gòu),主要包括配置塊(CONFIC_BLOCK)和main()函數(shù)。
配置塊是系統(tǒng)配置參數(shù)的信息,它存儲在IP2022的FLASH存儲器中,控制著系統(tǒng)時鐘、PLL分頻系數(shù)和其它的一些系統(tǒng)參數(shù)。
在main()函數(shù)中,主程序的結(jié)構(gòu)非常簡單。首先是調(diào)用debug_init()、heap add()和timer_init()這3個函數(shù)對操作系統(tǒng)進(jìn)行初始化;然后是創(chuàng)建虛擬外設(shè)實例進(jìn)行監(jiān)聽,用戶的回調(diào)函數(shù)(Callback Function)作為監(jiān)聽函數(shù)的參數(shù);接著是設(shè)置中斷服務(wù)函數(shù)并使其開始運行;最后是對虛擬外設(shè)的端口進(jìn)行輪詢。當(dāng)輪詢函數(shù)檢測到相應(yīng)的狀態(tài)時,就會調(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。一般來說,這些叵調(diào)函數(shù)是用戶自己設(shè)計的處理函數(shù)。
下面是一個使用UART虛擬外設(shè)的例子:
其它諸如以太網(wǎng)、USB等通信程序,結(jié)構(gòu)與此基本上相同,只是通信協(xié)議不同,程序的基本思想是一致的。
5 應(yīng)用實例
高德威智能交通系統(tǒng)有限公司開發(fā)的新一代嵌入式牌照識別器(License Plate Recognition)功能框圖如圖2所示。通信接口芯片采用Ubicom的網(wǎng)絡(luò)處理器IP2022,其片上虛擬外設(shè)包括UART、USB和以太網(wǎng)等接口,可以方便地接人Internet,從而實現(xiàn)遠(yuǎn)程程序更新和數(shù)據(jù)下載等功能。DSP采用TI的定點處理器TMS320C6204,完全滿足實時處理的要求。視頻處理器為Philips的SAA711lA,F(xiàn)PGA使用Altera的EPlK300QC,F(xiàn)LASH為SST的SST39LV016,SDRAM為ICSI的IS42S16400。
下面簡要介紹一下牌照識別器的工作流程。系統(tǒng)上電,IP2022復(fù)位并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)初始化工作。初始化完成后,IP2022取得對FLASH操作的總線控制權(quán),開始讀取FLASH中的FPGA程序配置邏輯。FPGA電路配置完成后,IP2022向FPGA中的控制寄存器的相應(yīng)控制位寫一跳變脈沖復(fù)位DSP,并釋放對FLASH的操作控制權(quán)。IP2022開始等待DSP啟動的完成。
DSP的Reset腳連接到FPGA控制寄存器的對應(yīng)控制位。DSP通過FPGA控制邏輯以DMA方式從FLASH中讀取64K字節(jié)的程序。這64K程序中的引導(dǎo)程序負(fù)責(zé)把余下的DSP程序調(diào)度到SDRAM中。程序調(diào)度完成后,DSP釋放對FLASH的總線控制權(quán),并通知IP2022自己啟動完成。DSP進(jìn)入正常工作狀態(tài),通過12C總線設(shè)置SAA7111A,然后循環(huán)檢查FPGA控制寄存器的狀態(tài)位以等待汽車的到來。
DSP啟動完成后,IP2022重新取得對FLASH的控制權(quán),進(jìn)入輪詢狀態(tài)監(jiān)聽以太網(wǎng)和UART口。此時,遠(yuǎn)程主機可以通過以太網(wǎng)口對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,更新DSP或FPGA程序。
當(dāng)汽車到來時,埋在地下的線圈便會觸發(fā),F(xiàn)PGA的控制寄存器的相應(yīng)狀態(tài)位發(fā)生變化。DSP檢測到該變化時便向攝像機發(fā)送抓圖命令。攝像機輸出的模擬視頻信號通過視頻處理器進(jìn)行A/D變換后,形成YUV數(shù)字視頻信號,再通過FPGA邏輯傳輸?shù)紻SP的SDRAM中。DSP開始執(zhí)行牌照識別算法,所識別的牌照號可通過串口或網(wǎng)口傳送到主機。而抓拍的圖像經(jīng)過JPEG壓縮后也可通過以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程主機。
通過使用本文介紹的方案,原先需要通過專用通信鏈路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N電子設(shè)備,現(xiàn)在只要在其中加上一個廉價的網(wǎng)絡(luò)處理器,而無需昂貴的PC機或工作站就可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這就給電子設(shè)備的升級、維護(hù)等帶來了極大的方便性和靈活性。可以預(yù)料,嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將在各個領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。
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