來源：國(guó)外電子元器件 作者：國(guó)防科技大學(xué) 胡昆明

    摘 要：以由adsp—tsl01型高速數(shù)字處理器和epm3256型復(fù)雜可編程邏輯器件構(gòu)成的紅外圖像處理系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹系統(tǒng)中dsp的dma通道的應(yīng)用。

    關(guān)鍵詞：紅外圖像處理；adsp-tslol；dma；cpld

    1 引言

    紅外圖像處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量大．處理算法復(fù)雜。由高速數(shù)字處理器和復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld)構(gòu)成的紅外圖像處理系統(tǒng)是當(dāng)前紅外圖像處理系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢(shì)。將高速處理器從繁重的數(shù)據(jù)傳輸中解脫出來，專注于從事圖像處理，是解決速度瓶頸的重要手段。

    直接內(nèi)存存取(dma)是在cpu無需干預(yù)的情況下自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞�。它�?duì)于浮點(diǎn)dsp進(jìn)行實(shí)時(shí)信號(hào)處理有著非常重要的作用。一方面．為了發(fā)揮dsp核心運(yùn)算單元的高速運(yùn)算能力．必須首先把程序和數(shù)據(jù)傳輸?shù)絛sp的內(nèi)存中．這通常需要dma操作來實(shí)現(xiàn)；另一方面．dsp系統(tǒng)總要跟外部信號(hào)通信，不論是數(shù)據(jù)的輸入還是輸出，都需要dma來完成。否則會(huì)影響dsp核的高速運(yùn)算能力。

    adsp-tslol是ad公司推出的新型浮點(diǎn)dsp之一。其內(nèi)部有專門的dma控制器。還提供了多個(gè)dma通道．不同的通道對(duì)應(yīng)不同的外部口操作。本文首先概括介紹由adsp一tpsl01和epm3256型cpld構(gòu)成的紅外處理系統(tǒng)。然后對(duì)系統(tǒng)中的幾種典型dma操作進(jìn)行詳細(xì)的分析。

    2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    本文介紹的紅外處理系統(tǒng)主要用于320x240像素紅外圖像的處理．對(duì)背景中的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤和識(shí)別。系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)采用2個(gè)adsp-ts101作為處理器，2個(gè)的fifo作為輸入輸出緩存，1個(gè)sdram作為外部存儲(chǔ)器，1個(gè)：epm3256型cpld作為邏輯控制。

    在此系統(tǒng)之前的處理是紅外圖像的采集過程。采集到的紅外圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過外部連接首先傳輸?shù)捷斎刖彌_fifo中。當(dāng)某一幀圖像數(shù)據(jù)傳輸完畢，使用tsl01特有的flyby傳輸方式將數(shù)據(jù)由輸入緩沖fifo傳輸?shù)絪dram中，然后dsp對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)等處理。處理結(jié)果先存儲(chǔ)在dsp內(nèi)的ram中,最后輸入到輸出緩沖fifo。其中包括fifo到sdram、sdram到dsp及dsp間的數(shù)據(jù)傳輸,由于都采用了dma傳輸，不占用dsp資源，大大提高了系統(tǒng)的處理能力。

    3 adsp—tsl01的dma描述

    adsp-tsl01是tigersharc系列dsp的首個(gè)成員,具有極高的運(yùn)算能力。它片內(nèi)的dma控制器允許將數(shù)據(jù)傳輸作為后臺(tái)任務(wù)執(zhí)行，從而將處理器內(nèi)核釋放出來。其內(nèi)部具有14個(gè)dma通道，如圖2所示,分別對(duì)應(yīng)著不同類型的傳輸操作。4個(gè)通道專用于外部存儲(chǔ)器設(shè)備，8個(gè)。dma通道用于鏈路口，還有2個(gè)通道用于自動(dòng)。dma操作。多樣的傳輸手段使得adsp—tsl01傳輸數(shù)據(jù)非常方便。利用dma控制器,dsp處理器可以執(zhí)行以下幾種類型的數(shù)據(jù)傳輸：

    (1)內(nèi)部存儲(chǔ)器到外部存儲(chǔ)器或與存儲(chǔ)器映射的外設(shè)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳遞；

    (2)外部存儲(chǔ)器與外部外設(shè)之間的飛躍式數(shù)據(jù)傳輸；

    (3)外部存儲(chǔ)器到鏈路口i／o的數(shù)據(jù)傳輸；

    (4)鏈路口i／o到處理器內(nèi)部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸：

    (5)鏈路口i／o到外部存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸；

    (6)鏈路口i／o之間的閉環(huán)數(shù)據(jù)傳輸。

    tsl01的dma控制器由專用的控制器核、發(fā)送端tcb寄存器與接收端tcb寄存器等構(gòu)成。dma傳送的數(shù)據(jù)流具有方向性，即從發(fā)送端(源)到接收端(目的)。若發(fā)送端或接收端是存儲(chǔ)器，則需通過tcb寄存器來描述。tcb寄存器是128 bit寄存器，如圖3所示．包括啟動(dòng)dma所必需的信息。例如，1個(gè)傳送tcb包括數(shù)據(jù)源的地址、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、地址的增量、控制信息。若啟動(dòng)dma操作，需對(duì)tcb寄存器進(jìn)行編程。

    tcb寄存器由4個(gè)32位寄存器組成：di寄存器、dx寄存器、dx寄存器和dp寄存器。di寄存器是32 bit索引寄存器，它包含傳送的源地址或者接受的目的地地址，可以指向內(nèi)存、外存或者link口。dx寄存器包含了1個(gè)16 bit的計(jì)數(shù)值和1個(gè)16 bit的修正