DM642

DM642简介

　　DM642全名TMS320DM642是TI公司C6000系列DSP中最新的定点DSP，其核心是C6416型高性能数字信号处理器，具有极强的处理性能，高度的灵活性和可编程性，同时外围集成了非常完整的音频、视频和网络通信等设备及接口，特别适用于机器视觉、医学成像、网络视频监控、数字广播以及基于数字视频/图像处理的消费类电子产品等高速DSP应用领域。笔者针对市场客户的需求，设计并实现了一款以TVP5150为视频输入解码器，以PCM1801为音频输入采集电路，以TMS320DM642型DSP为核心处理器的多路视频采集兼压缩处理PCI板卡，并将其应用于构建高稳定性、高鲁棒性和多媒体数字监控系统，取得了较好的社会效益和经济效益。

DM642百科

　　DM642全名TMS320DM642是TI公司C6000系列DSP中最新的定点DSP，其核心是C6416型高性能数字信号处理器，具有极强的处理性能，高度的灵活性和可编程性，同时外围集成了非常完整的音频、视频和网络通信等设备及接口，特别适用于机器视觉、医学成像、网络视频监控、数字广播以及基于数字视频/图像处理的消费类电子产品等高速DSP应用领域。笔者针对市场客户的需求，设计并实现了一款以TVP5150为视频输入解码器，以PCM1801为音频输入采集电路，以TMS320DM642型DSP为核心处理器的多路视频采集兼压缩处理PCI板卡，并将其应用于构建高稳定性、高鲁棒性和多媒体数字监控系统，取得了较好的社会效益和经济效益。

　　硬件架构

　　TMS320DM642采用第二代高性能、先进的超长指令字veloci T1.2结构的DSP核及增强的并行机制，当工作在720M赫兹的时钟频率下，其处理性能最高可达5760MI/s，使得该款DSP成为数字媒体解决方案的首选产品，它不仅拥有高速控制器的操作灵活性，而且具有阵列处理器的数字处理能力，TMS320DM642的外围集成了非常完整的音频、视频和网络通信接口。

　　主要构成

　　3个可配置的视频端口（VPORT0－2）能够与通用的视频编、解码器实现无缝连接，支持多种视频分辨率及视频标准，支持RAW视频输入/输出，传输流模式；

　　1个10/100Mb/s以太网接口（EMAC），符合IEEE 802.3标准；

　　1个多通道带缓冲音频串行端口（McASP），支持I2S，DIT，S/PDIF，IEC60958－1，AES－3、CP－430等音频格式；

　　2个多通道带缓冲串行端口（McBSP），采用RS232电平驱动；

　　1个VCXO内插控制单元（VIC），支持音/视频同步；

　　1个32位、66M赫兹、3.3V主/从PCI接口，遵循PCI2.2规范；

　　1个用户可配置的16/32主机接口（HPI）；

　　1个16位通用输入/输出端口（GPIO）；

　　1个64位外部存储器接口（EMIF），能够与大多数异步存储器（SRAM、EPROM）及同步存储器（SDRAM，SBSRAM，ZBT SRAM，FIFO）无缝连接，最大可寻址外部存储器空间为1024MB；

　　1个具有64路独立通道的增强型直接内存访问控制器（EDMA）；

　　1个数据管理输入/输出模块（MDIO）；

　　1个I2C总线模块；

　　3个32位通用定时器；

　　1个符合IEEE 1149.1标准的JTAG接口及子板接口等。

　　DM642学习笔记（程序注释）

　　用的是瑞泰创新的实验箱（ICETEK-DM642-IDK-M），主要是视频处理部分的程序注释及思考题思路及一些不成熟的见解~~

　　实验5.6-5.19 视频驱动程序应用

　　DM642视频驱动程序的注释：

　　/*

　　* Copyright 2003 by Texas Instruments Incorporated.

　　* All rights reserved. Property of Texas Instruments Incorporated.

　　* Restricted rights to use， duplicate or disclose this code are

　　* granted through contract.

　　*

　　*/

　　/* “@（#） DDK 1.10.00.23 07-02-03 （ddk-b12）” */

　　#include 《std.h》 //如果使用C语言，必须将此文件作为第一个头文件

　　#include 《tsk.h》

　　#include 《sem.h》

　　#include 《gio.h》

　　#include 《csl_dat.h》

　　#include 《csl_cache.h》//使用CSL库，要用到的一些头文件，可参考CSL

　　#include 《fvid.h》//视频驱动头文件

　　#include 《edc.h》

　　#include 《vport.h》

　　#include 《vportcap.h》

　　#include 《vportdis.h》

　　#include 《saa7105.h》

　　#include 《saa7115.h》

　　#include 《evmdm642.h》//芯片头文件

　　#include “colorbar.h”//如果显示彩色滚动条，就必须有此头文件；否则不需要

　　#include “evmdm642_vcapparams.h”

　　#include “evmdm642_vdisparams.h”

　　/* heap IDs defined in the BIOS configuration file */

　　extern Int EXTERNALHEAP;//？？DSP/BIOS？？？？？¨？？

　　/*

　　* ======== main ========

　　*/

　　main（）

　　{

　　/******************************************************/

　　/* open CSL DAT module for fast copy */

　　/******************************************************/

　　CSL_init（）; //调用任何CSL库中的函数，必须先在此调用函数

　　CACHE_clean（CACHE_L2ALL， 0， 0）; //清洗Cache模式

　　CACHE_setL2Mode（CACHE_256KCACHE）; //设置Cache模式

　　CACHE_enableCaching（CACHE_EMIFA_CE00）; //使能EMIFA CE0空间

　　CACHE_enableCaching（CACHE_EMIFA_CE01）; //使能EMIFA CE1空间

　　DAT_open（DAT_CHAANY， DAT_PRI_LOW， DAT_OPEN_2D）; //打开数据传输

　　}

　　/*

　　* ======== tskVideoLoopback ========

　　* video loopback function.

　　*/

　　void tskVideoLoopback（）

　　{

　　Int i;

　　int m_nWork;

　　Int status;

　　FVID_Handle disChan; //设置设备句柄

　　Int frames = 0;

　　FVID_Frame *disFrameBuf;

　　Int numLinesDis = EVMDM642_vDisParamsChan.imgVSizeFld1;

　　//设置显示的行数，VGA为480，PAL为576

　　Int numLinesCap =EVMDM642_vCapParamsChan.fldYStop1 - //设置采集行数

　　EVMDM642_vCapParamsChan.fldYStrt1+1;

　　/*判断是显示区域大，还是采集区域大，取其小者*/

　　Int numLines = （numLinesDis 》 numLinesCap） ？ numLinesCap ： numLinesDis;

　　#ifdef _LOOPBACK

　　FVID_Handle capChan;

　　/*设置每行显示的像素数，PAL制为720*/

　　Int numPixels = EVMDM642_vCapParamsChan.fldXStop1 -

　　EVMDM642_vCapParamsChan.fldXStrt1+1;

　　FVID_Frame *capFrameBuf;

　　/*设置采集图像一行的总像素*/

　　Int capLinePitch = EVMDM642_vCapParamsChan.fldXStop1 -

　　EVMDM642_vCapParamsChan.fldXStrt1+1;

　　/*设置显示图像一行的总像素*/

　　Int disLinePitch = EVMDM642_vDisParamsChan.imgHSizeFld1;

　　#ifdef _PIP

　　VPORTCAP_Params EVMDM642_vCapParamsChan2 = EVMDM642_vCapParamsChan;

　　FVID_Handle capChan2;

　　FVID_Frame *capFrameBuf2;

　　Int yPitch = capLinePitch 》》 1;

　　Int cPitch = （（capLinePitch 》》 2） + 7） & （~ 7）;

　　#endif

　　#endif

　　numLines *= 2; /* both fields */如果输出为PAL制，前面numLinesCap不要*2，这里再*2？

　　/******************************************************/

　　/* allocate both capture and display frame buffers */

　　/* in external heap memory */

　　/******************************************************/

　　/*分配采集和显示图像的存放缓冲区*/

　　EVMDM642_vCapParamsChan.segId = EXTERNALHEAP;

　　EVMDM642_vDisParamsChan.segId = EXTERNALHEAP;

　　EVMDM642_vDisParamsSAA7105.hI2C = EVMDM642_I2C_hI2C;

　　EVMDM642_vCapParamsSAA7115.hI2C = EVMDM642_I2C_hI2C;

　　/******************************************************/

　　/* initialization of capture driver */

　　/******************************************************/

　　/*建立并初始化采集设备对象*/

　　#ifdef _LOOPBACK

　　capChan = FVID_create（“/VP0CAPTURE/A/0”，

　　IOM_INPUT， &status， （Ptr）&EVMDM642_vCapParamsChan， NULL）;

　　#ifdef _PIP

　　EVMDM642_vCapParamsChan2.scale = VPORT_SCALING_ENABLE;

　　EVMDM642_vCapParamsChan2.fldOp = VPORT_FLDOP_FLD1;

　　EVMDM642_vCapParamsChan2.thrld 》》=1;

　　capChan2 = FVID_create（“/VP1CAPTURE/A/1”，

　　IOM_INPUT， &status， （Ptr）&EVMDM642_vCapParamsChan2， NULL）;

　　#endif

　　#endif

　　/******************************************************/

　　/* initialization of display driver */

　　/******************************************************/

　　/*建立并初始化显示设备对象*/

　　disChan = FVID_create（“/VP2DISPLAY”， IOM_OUTPUT，

　　&status， （Ptr）&EVMDM642_vDisParamsChan， NULL）;

　　/******************************************************/

　　/* configure video encoder & decoder */

　　/******************************************************/

　　for （ m_nWork=0;m_nWork《6;m_nWork++ ）//这里的循环有何用？？？一直没有弄清楚

　　{

　　/*为保证采集和显示设备正常工作，为其设置驱动*/

　　FVID_control（disChan， VPORT_CMD_EDC_BASE + EDC_CONFIG，

　　（Ptr）&EVMDM642_vDisParamsSAA7105）;

　　#ifdef _LOOPBACK

　　FVID_control（capChan， VPORT_CMD_EDC_BASE + EDC_CONFIG，

　　（Ptr）&EVMDM642_vCapParamsSAA7115）;

　　#ifdef _PIP

　　EVMDM642_vCapParamsSAA7115.aFmt = SAA7115_AFMT_COMPOSITE;

　　FVID_control（capChan2， VPORT_CMD_EDC_BASE+EDC_CONFIG，

　　（Ptr）&EVMDM642_vCapParamsSAA7115）;

　　#endif

　　#endif

　　}

　　/******************************************************/

　　/* start capture & display operation */

　　/******************************************************/

　　/*开始采集和显示操作*/

　　FVID_control（disChan， VPORT_CMD_START， NULL）;

　　#ifdef _LOOPBACK

　　FVID_control（capChan， VPORT_CMD_START， NULL）;

　　#ifdef _PIP

　　FVID_control（capChan2， VPORT_CMD_START， NULL）;

　　#endif

　　#endif

　　/********************************************************/

　　/* request a frame buffer from display & capture driver */

　　/********************************************************/

　　/*分配采集和显示一帧图像存放的缓冲区*/

　　FVID_alloc（disChan， &disFrameBuf）;

　　#ifdef _LOOPBACK

　　FVID_alloc（capChan， &capFrameBuf）;

　　#ifdef _PIP

　　FVID_alloc（capChan2， &capFrameBuf2）;

　　#endif

　　#endif

　　frames ++;

　　while（1）{/* loop forever */

　　#ifdef _LOOPBACK

　　/* copy data from capture buffer to display buffer */

　　/***************************************************/

　　/*将采集缓冲区的内容复制到显示缓冲区*/

　　for（i = 0; i 《 numLines; i ++） {

　　DAT_copy（capFrameBuf-》frame.iFrm.y1 + i * capLinePitch，

　　disFrameBuf-》frame.iFrm.y1 + i * disLinePitch，

　　numPixels）;

　　DAT_copy（capFrameBuf-》frame.iFrm.cb1 + i * （capLinePitch 》》 1），

　　disFrameBuf-》frame.iFrm.cb1 + i * （disLinePitch 》》 1），

　　numPixels》》1）;

　　DAT_copy（capFrameBuf-》frame.iFrm.cr1 + i * （capLinePitch 》》 1），

　　disFrameBuf-》frame.iFrm.cr1 + i * （disLinePitch 》》 1），

　　numPixels》》1）;

　　}

　　#ifdef _PIP

　　for（i = 0; i 《 （numLines》》1）; i ++） {

　　DAT_copy（capFrameBuf2-》frame.iFrm.y1 + i * yPitch，

　　disFrameBuf-》frame.iFrm.y1 + i * disLinePitch

　　+ （disLinePitch 》》 1），

　　（numPixels》》1））;

　　DAT_copy（capFrameBuf2-》frame.iFrm.cb1 + i * cPitch，

　　disFrameBuf-》frame.iFrm.cb1 + i * （disLinePitch 》》 1）

　　+ （disLinePitch 》》2 ），

　　（numPixels 》》 2））;

　　DAT_copy（capFrameBuf2-》frame.iFrm.cr1 + i * cPitch，

　　disFrameBuf-》frame.iFrm.cr1 + i * （disLinePitch 》》 1）

　　+（disLinePitch 》》 2），

　　（numPixels 》》 2））;

　　}

　　#endif

　　DAT_wait（DAT_XFRID_WAITALL）;

　　FVID_exchange（capChan， &capFrameBuf）;//采集一帧图像

　　#ifdef _PIP

　　FVID_exchange（capChan2， &capFrameBuf2）;

　　#endif

　　#else //如果定义CAPTURE则填充图像缓冲区为8条带

　　fillFrmBuf（&disFrameBuf-》frame.iFrm， EVMDM642_vDisParamsChan.imgHSizeFld1，

　　EVMDM642_vDisParamsChan.imgVSizeFld1

　　+ EVMDM642_vDisParamsChan.imgVSizeFld2，

　　frames % 360）;

　　#endif

　　FVID_exchange（disChan， &disFrameBuf）;//将显示缓冲区中一帧图像送给显示设备

　　frames ++; //处理下一帧图像

　　}

　　}

　　实验5.20 视频图像处理-取反

　　1．将程序改成屏幕1/4进行取反，而其他不变

　　在主程序中ICETEKDM642PCIImageProcessReverse（）函数前加if（i《（numLines/2）），即：

　　if（i《（numLines/2））

　　ICETEKDM642PCIImageProcessReverse（）;

　　并将ICETEKDM642PCIImageProcessReverse（）函数中的循环体改为如下：

　　for （ i=0;i《720/2;i++ ）

　　nMemTemp［i］=~nMemTemp［i］;

　　2．例程中处理了亮度信号，以下是处理色差信号：

　　for （ i = 0; i 《 numLines; i ++ ）

　　{

　　m_nID=DAT_copy（capFrameBuf-》frame.iFrm.cb1+i*（capLinePitch》》1），nMemTemp，numPixels》》1）;

　　DAT_wait（m_nID）;

　　ICETEKDM642PCIImageProcessReverse（）;

　　DAT_copy（nMemTemp，disFrameBuf-》frame.iFrm.cb1+i*（disLinePitch》》1），numPixels》》1）;

　　for （ m_nWork=0;m_nWork《numPixels》》1;m_nWork++ ）

　　nMemTemp［m_nWork］=0x080;

　　DAT_copy（nMemTemp，disFrameBuf-》frame.iFrm.y1+i*disLinePitch，numPixels）; DAT_copy（nMemTemp，disFrameBuf-》frame.iFrm.cr1+i*（disLinePitch》》1），numPixels》》1）;

　　}

　　出现的问题：图像显示时右半屏有闪烁？？？~~~

　　实验5.21 视频图像处理-直方图统计

　　程序注释：源程序中定义的js变量不知为何用，于是就删除了~~~

　　#include “ICETEK-DM642-PCI.h”

　　//工作变量

　　#pragma DATA_SECTION（nMemTemp， “.INTPROCBUFF”）;

　　#pragma DATA_ALIGN（nMemTemp，128）;

　　unsigned char nMemTemp［720］;

　　#pragma DATA_SECTION（nHisto， “.INTPROCBUFF”）;

　　#pragma DATA_ALIGN（nHisto，128）;

　　unsigned int nHisto［256］;

　　unsigned char imgHisto［HISTOHIGH*HISTOWIDTH］;//128*256

　　int mi，mj，m_nWork1;

　　unsigned int m_nWork，*pWork;

　　unsigned char *pImg，*pImg1;

　　void ICETEKDM642PCIBoardInit（）//直方图显示区域初始化

　　{

　　for （ mi=0;mi《HISTOHIGH*HISTOWIDTH;mi++ ）

　　imgHisto［mi］=1;

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ）

　　nHisto［mi］=0;

　　}

　　#pragma CODE_SECTION（ICETEKDM642PCIStatistic，“.text1”）

　　void ICETEKDM642PCIStatistic（）//统计一帧图像的直方图

　　{

　　int i;

　　for （ i=0;i《720;i++ ）

　　{

　　nHisto［nMemTemp［i］］++;

　　}

　　}

　　#pragma CODE_SECTION（ICETEKDM642PCIHistogram，“.text1”）

　　void ICETEKDM642PCIHistogram（）//将统计的一帧图像的直方图显示在显示区域上

　　{

　　m_nWork=0;

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ）//找出各灰度级别像素总数最大的

　　if （ m_nWork《nHisto［mi］ ）

　　m_nWork=nHisto［mi］;

　　m_nWork/=（HISTOHIGH-1）;//求出比例因子（即像素总数最大值/显示区域的高度）

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ）//转换各灰度级，将其映射到显示区域（即：各个灰度级的像素/比例因子）

　　{

　　nHisto［mi］/=m_nWork;

　　}

　　for （ mi=0;mi《HISTOHIGH*HISTOWIDTH;mi++ ）//将显示区域置白

　　imgHisto［mi］=1;

　　pImg = imgHisto; //pImg指针指向显示区域首地址

　　pImg += （（HISTOHIGH-1）*HISTOWIDTH）; //mImg指针指向显示区域尾地址

　　pImg++;//？？？

　　for （ mi=1;mi《255;mi++，pImg++ ）

　　{

　　for （ mj=0，pImg1=pImg;mj《nHisto［mi］;mj++，pImg1-=HISTOWIDTH ）

　　（*pImg1）=HISTOCOLOR;//对应的显示区域填充颜色，这里还是不太明白

　　}

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ） //清除直方图统计的数组

　　nHisto［mi］=0;

　　}

　　实验5.22 视频图像处理-直方图均衡化增强

　　程序注释：直方图均衡化，其实质是图像增强的一种。

　　#include “math.h”

　　#include “ICETEK-DM642-PCI.h”

　　//工作变量

　　#pragma DATA_SECTION（nMemTemp， “.INTPROCBUFF”）;

　　#pragma DATA_ALIGN（nMemTemp，128）;

　　unsigned char nMemTemp［720］;

　　#pragma DATA_SECTION（fHisto， “.INTPROCBUFF”）;

　　#pragma DATA_ALIGN（fHisto，128）;

　　float fHisto［256］;//

　　#pragma DATA_SECTION（lut， “.INTPROCBUFF”）;

　　#pragma DATA_ALIGN（lut，128）;

　　unsigned char lut［256］;//保存新的灰度级，是通过上一帧图像计算的

　　int mi，mj，m_nWork1;

　　unsigned int m_nWork，*pWork，js;

　　unsigned char *pImg，*pImg1;

　　float m_fWork;

　　void ICETEKDM642PCIBoardInit（）

　　{

　　js=0;

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ）

　　{

　　fHisto［mi］=0.0f;

　　lut［mi］=0;

　　}

　　}

　　#pragma CODE_SECTION（ICETEKDM642PCIStatistic，“.text1”）

　　void ICETEKDM642PCIStatistic（）

　　{

　　int i;

　　for （ i=0;i《720;i++ ）

　　{

　　fHisto［nMemTemp［i］］++;//统计灰度直方图

　　nMemTemp［i］=lut［nMemTemp［i］］;//新的灰度级映射（通过上一帧图像计算出的新灰度级，处理这一帧图像）

　　}

　　}

　　#pragma CODE_SECTION（ICETEKDM642PCIHistogramEnhance，“.text1”）

　　void ICETEKDM642PCIHistogramEnhance（）//

　　{

　　m_fWork=720*576; fHisto［0］/=m_fWork;

　　for （ mi=1;mi《256;mi++ ）//灰度直方图频率

　　{

　　fHisto［mi］/=m_fWork;

　　fHisto［mi］+=fHisto［mi-1］;

　　}

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ）//计算新的灰度级

　　{

　　m_fWork=fHisto［mi］;

　　m_fWork*=255;

　　lut［mi］=（unsigned char）m_fWork;//这就是新的灰度级

　　}

　　for （ mi=0;mi《256;mi++ ）//灰度直方图数组清0

　　fHisto［mi］=0.0f;

　　}

　　实验5.23 视频图像处理-中值滤波

　　中值滤波算法实质是一种图像噪声的抑制。该系统实现中值滤波算法速度极慢。

　　实验5.24 视频图像处理-边缘检测（Sobel算子）

　　Sobel算子实质是图像的锐化处理，主要目的是突出图像中的细节或者增强被模糊了的细节。

　　但是对这个算法程序实现不是很明白。

　　for （ mi=0;mi《MWIDTH;mi++，pImg1++，pImg2++，pImg3++ ）

　　{

　　x3=（*pImg1）; x6=（*pImg2）; x9=（*pImg3）;

　　m_nWork1=x7+x8+x8-x2-x2-x3;

　　m_nWork2=x3+x6+x6-x4-x4-x7;

　　if （ m_nWork1《m_nWork2 ）////对这个算法的程序实现不是很明白

　　m_nWork1=m_nWork2;

　　m_nWork2=m_nWork1+x9-x1;

　　if （ m_nWork2》255 ） m_nWork2=255;

　　else if （ m_nWork2《0 ） m_nWork2=0;

　　nMemTemp［mi+180］=m_nWork2;

　　x1=x2; x2=x3;

　　x4=x5; x5=x6;

　　x7=x8; x8=x9;

　　}

　　实验5.25 视频图像处理-傅立叶变换

　　对傅立叶变换的知识比较空白。压根没看懂~~~

　　实验5.26 视频图像处理-色彩空间变换

　　程序注释：

　　void ICETEKDM642PCIYUVRGB（）

　　{

　　int i，j;

　　int r，g，b，y，u，v;

　　unsigned char *py，*pu，*pv，*pr，*pg，*pb;

　　py=m_dbFrameY; pu=m_dbFrameU; pv=m_dbFrameV;

　　pr=m_dbTargetImageR; pg=m_dbTargetImageG; pb=m_dbTargetImageB;

　　for （ i=0;i《SIMGHEIGHT;i++ ）

　　{

　　for （ j=0;j《SIMGWIDTH;j+=2 ） ////列720点，360个32bit，

　　{

　　u=（*pu）; v=（*pv）; y=（*py）;

　　u-=128; v-=128;

　　r=y+1.402*u;

　　g=y-0.34414*u-0.71414*v;

　　b=y+1.772*v;

　　if （ r》255 ） r=255;

　　else if （ r《0 ） r=0;

　　if （ g》255 ） g=255;

　　else if （ g《0 ） g=0;

　　if （ b》255 ） b=255;

　　else if （ b《0 ） b=0;

　　（*pr）=r; pr++;

　　（*pg）=g; pg++;

　　（*pb）=b; pb++;

　　py++; y=（*py）;

　　r=y+1.402*u;

　　g=y-0.34414*u-0.71414*v;

　　b=y+1.772*v;

　　if （ r》255 ） r=255;

　　else if （ r《0 ） r=0;

　　if （ g》255 ） g=255;

　　else if （ g《0 ） g=0;

　　if （ b》255 ） b=255;

　　else if （ b《0 ） b=0;

　　（*pr）=r; pr++;

　　（*pg）=g; pg++;

　　（*pb）=b; pb++;

　　py++; pu++; pv++;

　　}

　　}

　　}

　　////在计算机中，用RGB方式描述一个像素需要R、G、B共3个字节。而用YUV方式描述，则对于每2个像素，Y用2个字节，U取相同的值，用一个字节，V取相同的值，

　　////用一个字节，平均每个像素2个字节。理解了这一点，对于上面的程序就理解了~~~