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6ES7412-2XG04-0AB0硬件设计
本系统选取TI公司达芬奇系列的6ES7412-2XG04-0AB0芯片。此芯片集成了1 GHz ARMCortex-A8、1 GHz TI C674x浮点DSP、若干二代可编程高清视频影像协处理器、一个创新型高清视频处理子系统(HDVPSS)以及综合编解码器,支持包括高清分辨率的 H.264、MPEG-4以及VC1.并且包含千兆以太网、PCI Express、SATA2、DDR2、DDR3、USB 2.0、MMC/SD、HDMI以及DVI等多种接口,可支持更多功能的扩展和复杂应用。
利用该芯片设计并实现两路或三路不同分辨率的图像信号的采集、处理与显示,硬件原理图如图2所示。实现该系统的开发与设计所涉及的硬件模块有:图像采集接口模块、图像采集模块、图像存储模块、外围接口模块。
2.1 6ES7412-2XG04-0AB0图像采集接口模块
作为图像传感器和高速采集系统的连接模块,该模块可对USB接口相机或Camera Link接口相机进行图像采集与控制。USB接口连接十分方便,由于系统具有USB外围接口,按照USB标准协议连接即可。CameraLink接口具有开放式的接口协议,使得不同厂家既能保持产品的差异性,又能互相兼容,因此系统中的图像采集接口模块采用了Camera Link接口协议。该模块分别使用了DS90CR288A、DS90LV049、DS90LV047完成图像传感器的控制、图像信息的采集及图像传感器与图像采集系统的双向通信。
2.2 6ES7412-2XG04-0AB0图像采集模块
TMS320DM8168的HDVPSS(HD Video ProcessingSubsystem)提供了视频输入接口和视频输出接口。视频输入接口提供了外部图像设备(如图像传感器、视频解码器等)的接入。
6ES7412-2XG04-0AB0可支持高达3个60 f/s的1080p通道、同时支持16个通道的CIF数据流的H.264高画质D1编码与8通道D1解码;支持2个独立的视频捕捉输入端口,每个视频输入端口支持缩放、像素格式转换。两个视频输入捕捉端口均能以1个16 b输入通道(带分离的Y和Cb/Cr输入),或2个时钟独立的8 b输入通道操作(带交织的Y/C数据输入)。*个视频输入端口能以24 b模式操作以支持RGB捕捉。所有采集模式捕捉时钟高达165 MHz,可满足高速率的图像采集。
6ES7412-2XG04-0AB0高清视频处理子系统(HDVPSS)有两个独立视频捕捉输入端口VIP0与VIP1.VIP0可配置成24 b、16 b、和两个独立的8 b模式,VIP1可配置成16 b、和两个独立的8 b.从捕捉频率和各种配置模式可看出,针对不同的流量,可以有多种实现方法。为了存储设计简单,本方案将VIP0配置为24 b进行采集。在此模式下,zui高流量为165M×24 8 = 495 MB/s,可以满足流量要求。
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