引言
隨着數字信號處理器 DPS 芯片集成度，運算速度，數據吞吐率等性能的不斷提高，己被廣泛應用於許多實時視頻處理和傳輸領域。一般圖像處理系統由攝像機、圖像採集卡、計算機構成,圖像理解和處理算法全部以軟件方式實現。這是因爲實時數字圖像處理資訊量和計算量大，而大多數圖像採集卡基於成本考慮沒有處理器和大容量的存儲器，絕大部分任務必須依靠計算機才能勝任。這種計算機參與的系統的應用場合受到很大限制，在工業或軍事等複雜環境下應用極爲不便，因此許多專用圖像處理系統應運而生。脫離計算機獨立執行的實時專用圖像處理系統，由於集圖像採集、處理等功能於一體，並易於滿足圖像處理中數據量大、運算複雜、實時性強等要求而受到衆多研究人員的關注。
TI 公司推出的TMS320DM642 型數字信號處理器可實時處理4 路模擬視頻和音頻輸入、1 路模擬/數字視頻和1 路模擬音頻信號輸出[1-2]。適應PAL/NTSC 標準複合視頻CVBS 或分量視頻Y/C 格式的模擬信號輸入，可適於PAL/NTSC 標準S 端子或數字RGB 模擬/數字信號輸出，也可適應標準麥克風或立體聲音頻模擬輸入及標準立體聲音頻模擬輸出，並進採用EDMA 的數字視頻圖像信號的實時傳輸，具有對多路採集數據進行實時處理和分析的功能。
1 系統設計
TMS320DM642 是32 位定點高性能處理器，最高工作頻率可以達到720MHz，處理能力可以達到5760MIPS，因此可以實現對多路圖像的實時處理[3-5]。DM642 在TI 的C64x DSP內核基礎上進一步集成了完備的視頻接口、音頻接口、以太網接口、PCI-66 總線等片上外設。用戶可以方便地對音頻、視頻等各種複雜的運算進行高速處理，因此DM642 已經廣泛的應用於數字視頻服務器、多通道數字視頻錄像機、多通道數字視頻監控等領域。
本系統配置了 4M 的Flash 和32M 的SDRAM，可以滿足一般應用的需要。DM642 有三個視頻口，分別爲VP0、VP1 和VP2。其中VP2 爲單一功能的視頻口。VP0 和VP1 是與McBSP、McASP 複用引腳。DM642 上集成了一條I2C 總線，本系統中一共有4 個視頻輸入口，而一個I2C 中線能只能接兩個SAA7113 視解編碼器，因此需要在I2C 總線上做總線切換，分成I2C0 和I2C1，這樣就可以接4 個SAA7113 視解編碼器。I2C 總線切換電路見圖1。
整個系統是DM642 爲核心，主要包括視頻模組、存儲模組、通信模組以及其他外圍電路部分。視頻模組由四塊編碼器芯片和一塊解碼器芯片組成，採用切換方式以支援四路複合視頻輸入和一路視頻輸出顯示；以存儲模組透過DM642 的EMIF 接口擴展片外存儲器SDRAM 和FLASH，並透過CPLD 控制FLASH 片內分頁寄存器的讀寫;通信模組部分利用CPLD 控制並口傳輸模式，實現時序邏輯以及數據傳輸，使整個系統作爲從設備接受主設備控制以完成特定的圖像處理運算等。整個系統的框圖。
2 軟件設計
本設計的驅動程序是按照TI 公司的DDK 驅動模型設計的，具有很好的複用性、移植性和借鑑性。DDK 是TI 公司爲簡化驅動開發複雜度，而定義的一個標準的驅動模型和一套API 函數[6-7]。該驅動模型主要分爲兩層：類驅動和微型驅動。其中類驅動透過每個外部設備獨有的微型驅動對設備進行操作。微型驅動透過控制外設的寄存器、內存和中斷資源對外部設備實現控制。微型驅動程序必須將特定的外部設備有效地表示給類驅動。
根據 DDK 驅動模型，本驅動程序設計主要包括三個部分： I2C 總線控制部分，就是I2C總線讀寫操作的實現部分；類驅動部分，主要是爲應用程序提供API 接口，它的設計在DDK模型裏是通用的，可以不修改地直接採用，所以這裏就不作具體介紹了；微型驅動部分是與硬件有關的，是驅動程序設計的重點。
2.1 I2C 總線控制驅動程序設計
該部分是實現 DM642 透過I2C 總線對SAA7113H 和SAA7121H 的控制，使用了底層函數。在TI 的CSL(Ship Support Library)中都有，只要包含相應的頭檔案即可直接調用。如I2C配置結構體(I2C_config)、I2C 寫數據函數(I2C_writeByte)、I2C 配置操作函數(I2C_RSETH)等。