基于TMS320DM642的CCD图像采集系统设计
所有这些功能均在I2C总线控制下完成。SCL作为I2C接口的时钟线与TMS320DM642的SCL相连，SDA作为I2C接口的数据地址线与TMS320DM642的SDA相连。通过SCL和SDA的时序配合，可由TMS320DM642向SAA7115的寄存器写入数据或读出数据。
2.2 TMS320DM642图像处理模块
本系统中视频口VP0作为输入，与视频解码器SAA7115的IPD相连。从解码器SAA7115出来的BT.656数据流进入VP0口后，经由BT.656捕获通道，进入到视频口缓冲区中，每个视频口都有1个5 120 B的视频输入/输出缓冲区，视频口输人的数据分别进入捕获FIFO A和FIFO B，其中Y缓存2 560 B，Cb和Cr缓存分别为1 280 B。根据输出的同步脉冲产生帧存储器的地址信号、读写和片选等控制信号，将图像逐帧存入SDRAM存储器中，通过中断通知TMS320DM642读取。TMS320DM642通过EDMA事件实现视频口缓冲区和片内L2存储器之间的数据传递。用户编程设定1个缓冲区阈值用以产生EDMA事件。BT.656格式的数据流经由捕获通道分别进入各自的缓冲区，并打包成64 B的双字。当双字增至缓冲区阈值时触发EDMA事件，存储器映射寄存器即作为EDMA数据传输的源地址。为保证每一场的数据能够全部传完且没有遗漏，每次EDMA传输的数据大小应等于阈值。由于TMS320DM642的强大处理能力，用户算法作为任务线程嵌入TMS320DM642软件系统中。
2.3 外围存储模块
本系统的TMS320DM642在视频图像的处理时，处理过程中会产生大量数据，而其内部最多仅有256 KB的RAM，所以需要扩展大容量的外部存储器才能满足数据处理的需要。本系统选用2片SDRAM用于存储程序、数据和缓存数字视频信息，选用1片FLASH存储器用于固化程序和一些掉电后仍需保存的用户数据。SDRAM芯片和FLASH芯片均通过TMS320DM642的EMIF口实现无缝连接[3]。TMS320DM642的EMIF有4个独立的可设定地址的区域，称为芯片使能空间(CE0～CE3)，当FLASH和FPGA映射到CE1时，SDRAM占据CE0，CE3的一部分被配置给OSD功能的同步操作和扩展的FPGA中的其他同步寄存器操作。本系统合并形成了一个64 bit长的外部存储器端口，将地址空间分割成了4个芯片使能区，允许对地址空间进行8 bit、16 bit、32 bit和64 bit的同步或不同步的存取，并且使用了芯片使能区CE0、CE1和CE3。CE0被发送给64 bit的SDRAM总线，CE1被8 bit的FLASH和FPGA功能使用，CE3被设置成同步功能。
2.3.1 SDRAM存储器
本系统采用MT48LC4M32B2[4]来构成SDRAM存储器，大小为1 M×32 bit×4 banks， 在CE0空间连接了64 bit的SDRAM总线。总线由外部PLL驱动设备控制，在133MHz的最佳运行状态下运行，SDRAM的刷新由TMS320DM642自动控制。TMS320DM642的EMIF与SDRAM接口图如图4所示。
2.3.2 FLASH存储器
本系统扩展4 M的FLASH，映射在CE1空间的低位。FLASH寄存器选用4 M×8 bit的AM29LV033C。FLASH寄存器主要用来导入装载和存储FPGA的配置信息。CE1空间被配置成8 bit，FLASH寄存器也是8bit。由于CE1的可利用地址空间小于FLASH的空间，所以利用FPGA可产生3个扩展页。这些扩展的线形地址通过FPGA的FLASH基础寄存器进行定义，复位后的默认值是000。TMS320DM642的EMIF和FLASH的接口图如图5所示。
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