基于TMS320DM642的图像处理实验

2016-03-27韦照川

数码世界 2016年3期

1 实验目的

a.熟悉CCS集成开发环境的使用。b.熟悉视频显示程序的运行过程、控制过程，搞清数据处理、传输途径。c.结合实例学习如何在视频显示程序中增加图像处理算法。d.理解和掌握直方图的原理和应用。e.熟悉掌握DM642试验箱的使用。

2 实验原理

TMS320DM642是一款建立在C64x DSP核的基础上的32位定点DSP芯片，工作频率可以达~500MHz、600MHz或720MHz，相应的时钟分别为2ns、1．67ns~1．39ns，每秒可执行指令数为4000MIPS、4800MIP和5760MIPS[12]。DM642采用TI公司开发的第二代高性能超长指令字结构VelociTITM使得系统单指令字字长最多可达32位，指令包8个指令组成，共256位，可以有控制地在每个时钟周期给8个功能单元提供最多达8条32位的指令，其指令并行效率较高，方式灵活且使用方便：指令可以自由地组合成长度可变的执行包，CPU可以自动将超过取指包长度的执行包分成若干个，一个取指包(256位)也可以包含若干个执行包。同时由于将类RISC指令集应用于DM642的CPU内核中，使得大部分指令拥有相同的流水级数，便于对程序进行流水线的优化以提高CPU使用率。

除了C62x DSP的定点指令外，DM642还有一个复杂的由4条8位指令或者双l6位指令组成的指令集扩展集合。这些VelociT1．2扩展指令集允许c64x的CPU直接对数据包进行操作，简化了数据流，提高了指令的效率。这在视频和图像处理场合非常有用。

DM642片内集了三个功能强大的视频口vP0～VP2，每个视频口包括20路数据信号输入、2路时钟信号(用于与外部视频编解码电路进行同步)和3路控制信号(用于行同步、帧同步、场同步等视频同步和视频口使能控制)。每个视频口均被划分成A、B两个通道，均可用作视频采集端口或视频显示端口，但两个通道在使用过程中必须配置位相同类型。-在视频捕获模式下，采集速率最高可达80MHz，支持ITU—RBT．656格式、Y／C视频流和原始视频数据等格式。视频采样的精度可通过寄存器配置为8位、1O位和2O位三种情况。在视频显示模式下，视频的显示速率最高可达1IOMHz，支持单通道连续的数字视频输出，输出的视频格式为8／lObit的Y／Cb／Cr 4：2：2的BT．656格式，同时支持外部视频同步控制器或其他视频显示接口。

本实验是做直方图，有时我们需要知道一幅图中的灰度分布情况，这时就可以采用灰度直方图来表示。一般情况下灰度直方图中的横坐标表示灰度值，纵坐标表示该灰度值出现的次数(频率)。所以说，灰度直方图是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数，反映图象中每种灰度出现的频率。直方图是多种空间域处理技术的基础。直方图的操作能效的用于图像增强，除了提供有用的图像统计资料，直方图固有的信息还可以用在其他图像处理中，如图像的分割与压缩等。

由于各灰度出现的频率可能相差很大，所以如何将结果显示在有限的窗口范围内，是一个必须考虑的问题。我们这里的做法是，将每行偶数点像素的灰度值分为大于Ox80与小于Ox80两部分进行统计。然后根据统计值将每行的灰度商方图进行显示。

3 程序设计

在视频显示任务的循环中，程序首先将视频数据从输入缓冲区读入自己开设的临时图像处理缓冲区，再在临时图像处理缓冲区上进行处理，处理后的数据再输出到输出缓冲区。

将显示屏分为左右两部分进显示处理。

4.1 实验准备

(1)连接设备

参见“第一部分实验环境的建立”的“一硬件连接”部分。(2)开启设备

①打开计算机电源(注意：连接设备时并不需要关闭计算机，但要关闭实验箱电源；如在连接设备前已经打开计算机，就不需要进行此步骤了)。②打开实验箱电源开关③打开显示器开关。

(3)设置Code Composer Studio为Emulator方式

参见“第一部分实验环境的建立”的“二软件的安装和配置”部分。如先前已经设置过，就不需再进行设置了。

(4)双击usb2Oemurst．exe，如果出现提示“SEED USB2．0 XDS510CARD IS RESET，HARDWARE VERSION 1”，’证明仿真器与目标系统连接正常。否则请检查电源是否打开，仿真器驱动是否安装正确以及硬件。

(5)启动Code Composer Studio

a.双击桌面上“CCS 2(‘C6000)”图标，启动Code CompoSerStudio。成功后可看到cCs环境界面。b.打丌工程：工程目录M642Programs＼2．1mageProCes s＼SEED107一Hi StOgram＼Histogramloop2．pitc.浏览工程中源程序并理解含义。d.编译、连接、下载程序并运行，观察显示。e.结束运行，退出工程。