摘  要
现代信息技术的迅猛发展，使得待处理的信息量急剧增加，图像处理方面的研究与应用，尤其是实时图像处理引起了更广泛的关注。近年来，DSP技术的发展不断将数字信号处理领域的理论研究成果应用到实际系统中，并且推动了新的理论和应用领域的发展，对图像处理等领域的技术发展也起到了十分重要的作用。基于DSP的图像处理系统也被广泛的利用于各种领域。
论文介绍了传统的图像处理系统的特点，并通过分析DSP的芯片以及DSP系统的特点，提出了基于TI公司的TMS320C6x系列TMS320C6713 DSP芯片的通用图像处理系统。该系统能够克服传统基于PC机模式的图像处理系统的缺点，提高系统的实时性能，最大可能的降低成本。该系统将图像触发、采集、处理以及图像传输集成到单板上，采用SAA7111A和FPGA实现系统前端的图像采集以及图像的输出控制，用DSP进行各类通用的算法设计以及实现与计算机的USB接口，系统中大容量的FLASH和SDRAM使该系统能够适用于多种应用场合。本论文着重于通用DSP图像处理系统的介绍与制作，不仅适用于虹膜识别系统，还是用于机器人视觉等其它系统。

关键词：图像处理；DSP；TMS320C6713；FPGA；SAA7111A
ABSTRACT
With the fast development of modern information technology, the information to be processed increase immensely .The researches and applications of image processing, especially real-time image processing catch great interests from researches all over the world. In recent years, the development of DSP technology has put the theory achievement of digital signal processing field into practical application systems and pushed the progress of new theory and application. At the same time, it plays an important role in the field of image processing. The DSP-based image processing system can be applicable in many kinds of practical fields.
During the analyzing the frame and characteristic of traditional image processing system, and the characters of DSP chip and DSP systems, the dissertation introduces a universal real-time image system. The system's key image processor is TMS320C6713, which belongs to TMS320C6x's family. This system can overcome the shortage of the traditional image processing system based on PC mode improve its performance in the field of real-time, reduce the cost of system. The system is a high performance image processing single-PCB system, which integrates the function of sensor, image sampling, real-time processing and data transmission. The output control of image is implemented by SAA7111A and FPGA.DSP was used to realize varied image processing arithmetic and interface with computer through the USB bus. Many applying situation could share in this system for its enough FLASH and SDRAM. The dissertation will focus on the universal image processing system's technology and realization, so the system can not only be used in the field of the iris recognition but also can used in other image processing areas.

Key words： Image processing；DSP； TMS320C6713； FPGA； SAA7111A
 
目  录
第1章 绪  论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 图像处理技术概述 2
1.3 数字信号处理器DSP概况 2
1.4 基于DSP的图像处理系统 5
1.5 本论文的主要研究内容 6
第2章 实时图像处理系统的总体方案 8
2.1 系统的技术指标 8
2.2 系统硬件设计流程 9
2.3 基于DSP的图像处理系统总体设计 9
2.3.1 系统的组成结构 9
2.3.2 系统的工作原理 11
2.4 本章小结 12
第3章  实时图像处理系统的硬件设计 13
3.1 图像处理芯片的选取 13
3.1.1 DSP芯片的选取 13
3.1.2  FPGA芯片的选取 15
3.1.2.1  现场可编程门阵列（FPGA）概述 15
3.1.2.2  FPGA的选型 15
3.2 基于FPGA的视频数据采集电路设计 16
3.2.2  C6713 的I2C总线简介 18
3.2.3  SAA7111A芯片简介 20
3.2.4 SAA7111A 模拟视频输入及时钟系统设计 20
3.2.5  FPGA解码控制及数据缓冲电路的设计 21
3.2.6  FPGA下载配置电路设计 23
3.3 DSP与外部器件的接口设计 24
3.3.1 MS320C6713外部存储器设计 26
3.3.1.1 DSP的外部程序存储器接口设计 27
3.3.1.2 DSP的外部数据存储器接口设计 27
3.4 外部通讯接口设计 30
3.4.1 USB主机接口设计 30
3.4.1.1 USB总线及其接口芯片ISP1581 30
3.4.1.2  TMS320C6713的USB接口设计 31
3.4.2 RS232串行通信接口设计 31
3.5键盘接口设计 32
3.6 印制电路板（PCB）设计时注意问题 33
3.6.1 模拟数字混合器件的地线处理 33
3.6.2 电源接入端地线处理 34
3.7 本章小结 34
第4章 系统硬件调试程序设计 35
4.1 FPGA逻辑控制模块设计 35
4.1.1 图象采集控制模块设计 35
4.1.2 系统复位控制模块 37
4.1.3 FIFO逻辑控制模块 37
4.1.4 USB读写控制逻辑 38
4.2 系统初始化程序设计 38
4.2.1 DSP锁相环初始化 38
4.2.2  DSP的I2C总线模块初始化 39
4.2.3 EMIF接口初始化 40
4.2.3.1 SDRAM接口的初始化 40
4.2.3.2 异步接口的初始化 41
4.3 本章小结 42
结论 43
参考文献 44
致谢 46
 
第1章 绪

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