计算机系统应用2009年第12期嵌入式图像采集系统的平台设计DesignoftheEmbeddedSystemFrameworkforImageCollection赵智雅王泽勇(西南交通大学物理科学与技术学院四川成都6100引)摘要:随着人们对图像采集设备小型化和稳定性的要求,设计了一个用于图像采集的嵌入式系统平台以嵌入式微处理器53C244OA为核心的核心板上集成了必要的模块资源,再配合摄像头键盘LCO显示器等外围设备构成了嵌入式图像采集的硬件系统文章还对嵌入式微处理器USB摄像头SORAM和LCO显示器的技术特点及性能进行了介绍最后,为了更好的管理各种硬件资源和向用户应用程序提供统一的接口,总结了嵌入式系统软件(Linux内核)的移植和修改过程关健词:嵌入式系统图像采集微处理器USB摄像头移植1引言2系统硬件结构概述图像是传递信息的重要媒体,图像采集系统是数嵌入式图像采集系统的硬件平台设计方案采用核字图像获取的最基本手段传统的图像采集系统采用,臼板加外围设备的方式,硬件结构框图如图1所示专门的图像采集芯片,通过计算机实现控制和图像采LCD显示屏集处理它的缺点是系统体积庞大不便携带图像采集卡速度慢处理功能简单系统可靠性差,所以刃AG4基于pC机的传统图像采集系统已经不能适应小型化FLASH53C2440A图像采集设备的要求键输盘入CPU瞿舍季梦信息时代发展到后pC时代,嵌入式系统是后pC时代的主体由于嵌入式系统具有体积小}!生能好USB接口功耗低可靠性高以及面向行业应用的突出特征,目争前可以说是无处不在嵌入式技术的核心思想就是最大限度的在硬件和软件上∀量身定做#,以提高效率和USB摄像头实时,l生川图1图像采集系统硬件结构图[2一4]本文提出了用于图像采集的嵌入式系统硬件平台实现方案,由于这种系统的硬件是一个同处理器和操核心板采用的CpU为Samsung公司的53C244作系统捆绑较为紧密功能专一的设备,不像插卡系OA芯片,它是一款基于ARM920丁内核的16/32位统那样受通用计算机系统中其它软件硬件的影响,因RISC嵌入式微处理器以此为基础在核心板上集成了此性能上更稳定,易于实现系统的模块化设计,便于一些必要的外围资源,包括:用于固化操作系统和应安装和维护文章针对硬件平台的构建进行了详细分用程序的∃LAS日存储器;用于仿真的%TAG调试接口;析,相关操作系统和嵌入式应用软件不作为本文论述用于与远程PC通信的网络接口;用于连接外部OSB的重点,仅对硬件平台下嵌入式Unux内核的移植和摄像头的USB接口;作为帧存储体和程序运行空间的修改过程进行简要介绍SORAM存储器整个核心板作为硬件平台的基础实收稿时间2009一03一10136实用案GIJApplieationCase2009年第12期计算机系统应用现对图像采集的控制图像显示上传图像至远程PC一个USB收发器,可以很容易地构成基于USB的图像以及接收由外部键盘发送的命令外围设备主要包括:采集子系统片上还提供了一个0mniC&图像压缩模USB摄像头输入设备(键翻LCO显示屏远程计块,它可以实现图像每秒钟30帧的压缩率为了对算机图像传感器进行控制,用户可以选择12C和paralle系统工作过程如下:由键盘发送命令给嵌入式微10两种总线OV51的各个功能模块如图3所示处理器,CPU接到命令控制外部摄像头采集一帧图像,阁..,r,阅,,月今牛月并将图像保存到SORAM中;从SORAM中分出一块.由月曰翻如口心粼存储区作为帧缓冲区(framebufe吟,LCO显示器则可奋翻叫以直接从帧缓冲区读取图像数据完成图像显示;当存川.日侧翻.,甲,储的图像数据达到SORAM存储上限后可以通过网络户匕目犯.侧目.目比目.,开将图像数据传输到上位机下面针对硬件平台的主要._1.申日日.1铂.二目...自..自,心汤∋翻已,帐∋侧器件及其工作过程进行分析价翻周.目.品.品月3嵌入式微处理器日吕.户勺日O口盯口月对图像进行数字采集和处理需要一款高性能的微口,目.趁.如曰甘盆处理器来实现,本系统选择ARM芯片作为微处理器月晌目O口晚卫臼曰口护.比.目∋日目比ARM技术是最近几年比较流行的RISC芯片技术,全球.峨,∋口胜握鱿阅很多著名半导体厂商都推出了基于ARM技术知识产权(核)的微处理器,这些微处理器根据不同的应用领图囚困困圆口域,集成了丰富的外围电路,已经占据了高端微处理器的大部分市场份额其中,ARMg微处理器在高性能和低功耗方面提供最佳的性能三星公司推出的