一種基于51單片機(jī)的可控成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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CXD3172AR能輸出PAL制式的模擬信號(hào)，其輸入端口采用電流輸出結(jié)構(gòu)，通過(guò)電阻產(chǎn)生信號(hào)電壓，但是由于系統(tǒng)噪聲的存在，特別是模擬地和數(shù)字的干擾，信號(hào)走線長(zhǎng)度，元器件布局等因素，對(duì)輸出端可以增加一級(jí)濾波器，以提高信噪比。對(duì)于亮度信號(hào)而言，芯片內(nèi)部在輸出端已集成了LPF，故只需對(duì)色度信號(hào)進(jìn)行處理。設(shè)置DSP輸出Y／C分離信號(hào)，視頻信號(hào)的帶寬一般為6 MHz，色度信號(hào)副載波頻率為(4．43±1．3 MHz)，圖2是色度BPF的頻率特性圖。亮度信號(hào)和通過(guò)BPF的色度信號(hào)進(jìn)入視頻信號(hào)混合放大器NJM2274，其輸出阻抗為75 Ω，放大后的信號(hào)可以直接輸入監(jiān)視器。
3．5 MCU-DSP通信
DSP處理功能可以通過(guò)MCU或軟件進(jìn)行控制。將DSP各控制參數(shù)通過(guò)特定的通信協(xié)議傳輸?shù)紻SP內(nèi)部寄存器或者外部E2PROM保存，以使其實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的各種處理功能。這里的MCU為STC的STC89C52RC芯片，并且外搭基本硬件電路，使其成為最小系統(tǒng)。DSP控制參數(shù)有635 B，在調(diào)試的時(shí)候，可以存入DSP的寄存器組以便修改，調(diào)試完成之后，優(yōu)化的參數(shù)可以存入E2PROM，使得下次掉電復(fù)位后可以繼續(xù)使用。
在通信過(guò)程中，一個(gè)通信協(xié)議包傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)是可變的，最高可達(dá)32 B。DSP接收到一包數(shù)據(jù)后分析它，執(zhí)行控制命令，完成1次通信。一個(gè)通信包由起始字、命令字、地址字和數(shù)據(jù)字組成。因?yàn)镈SP內(nèi)部寄存器數(shù)量有限，在執(zhí)行完上次命令之前，不會(huì)再接收任何其他控制命令。該過(guò)程被稱為“通信禁止周期”，并且此時(shí)，芯片返回一個(gè)確認(rèn)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可能是寫(xiě)應(yīng)答信號(hào)、讀取數(shù)據(jù)或者通信錯(cuò)誤代碼。它的片選信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和輸入／輸出信號(hào)格式如圖3所示。
3．6 MCU與DSP的接口
在不同硬件接口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)必須保證其邏輯電平一致，不然通信過(guò)程中將出現(xiàn)各種不可預(yù)料的錯(cuò)誤。該設(shè)計(jì)中，CXD3172AR主供電電源VDD是3．3 V，其邏輯高電平大于等于0．7 VDD，邏輯低電平小于等于0．2 VDD，它們屬于LVTTL電平。通用MCU管腳一般是TTL電平，所以兩者之間的通信必須經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換，這里選擇SN74ALVC164245作為電平轉(zhuǎn)換器。 SN74ALVC164245有2組獨(dú)立電源端口，分別將其與MCU和DSP各自的主供電電源相連。這樣，就能通過(guò)電平轉(zhuǎn)換器將3．3 V系統(tǒng)和5 V系統(tǒng)連接起來(lái)。
評(píng)論