在嵌入式圖形系統(tǒng)處理領(lǐng)域，圖像處理的速度問題一直是一個很難突破的設(shè)計瓶頸。一般情況下，控制領(lǐng)域及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域幾乎是單片機和數(shù)字信號處理器的天下，但是在數(shù)據(jù)處理量大，實時性要求更為苛刻的場合，傳統(tǒng)的mcu根本無法適應(yīng)實時大批量數(shù)據(jù)處理場合，而dsp雖然具備指令流水線和很高的處理速度，但是由于其本質(zhì)仍然是依靠串行執(zhí)行指令來完成相應(yīng)的圖像處理算法的，所以其處理速度依然很受限制。因而基于速度、系統(tǒng)集成和產(chǎn)品升級等角度考慮，采用現(xiàn)代電子設(shè)計的最新技術(shù)一一eda技術(shù)，使用高速可編程邏輯器件cpld/fpga自行開發(fā)有關(guān)處理芯片成了一種全新的解決方案。

　　圖 1是一個dsp＋fpga/cpld的圖像處理系統(tǒng)的總體框圖，其中圖像傳感器ccd的主要功能是獲取外界圖像的各個像素點灰度值；圖像主處理器采用數(shù)字信號處理器dsp，主要負責對圖像傳感器傳送的灰度信息進行存儲，并負責調(diào)用協(xié)處理器進行邊界像素判別，找出我們感興趣的目標對象，從而得到該對象的運動信息，以便控制執(zhí)行裝置進行位置跟蹤；邊緣檢測協(xié)處理器為fpga/cpld，主要完成主處理器傳送過來的像素的邊界判別，并把處理結(jié)果返回到主處理器中。

　　圖 1 dsp+fpga/cpld圖像處理系統(tǒng)的組成框圖

　　在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)的設(shè)計指標為：數(shù)據(jù)吞吐量＞10 mb/s；動態(tài)響應(yīng)時間＜100 ms/frame。主處理器初步選用德州公司的dsp芯片tms320c5402，協(xié)處理器擬采用altera公司的flex10k20。圖像處理系統(tǒng)的接口關(guān)系如圖 2所示，其中flex 10k20的接口說明如下：

　　data：8位數(shù)據(jù)輸入端口。

　　 wr：寫有效信號輸入端口。

　　 clk：同步時鐘輸入端口。

　　t_d：閾值/像素值選擇端口，t_d＝1時，表示輸入的數(shù)據(jù)為像素閾值，為0時表示輸入的數(shù)據(jù)為像素值。

　　cs：片選信號，低電平有效。

　　ready：狀態(tài)查詢位，為協(xié)處理器“準備好”信號輸出端，低電平有效，當該協(xié)處理器處理完一幀圖像后，該信號恢復(fù)有效電平，主處理器啟動下一幀圖像的邊界處理。

　　magout：像素邊界判別信號輸出，magout為1時，表示當前像素為邊界像素，為0表示為非邊界像素。

　　圖2 圖像處理系統(tǒng)接口關(guān)系圖

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