基于TMS320C6711的线阵CCD采集与处理系统

摘要：一种基于DSP的CCD采集与处理系统。在该系统中DSP（TMS320C6711）进行高速、大数据量的数字信号处理、MCU（89C52）完成人机界面处理。文中给出该系统在生物医学工程中的应用：静止悬浮式激光散射法血细胞分类计数仪中光电信号的采集和处理。将该系统做适当修改，同样也可适用于其它光电信号的采集处理。
　　关键词：TMS320C6711CCD89C52数据采集数据处理
　　
　　引言
　　
　　TMS320C6711是TI公司推出的DSP芯片。其数据处理功能非常强大，时钟速度可大100M（或者150M），但是其I/O功能要求有限。因此，采用MCU（89C52）作为人机接口，构成双CPU（MCU和DSP）系统。
　　
　　1系统构成
　　
　　本文所介绍的CCD采集系统是在32位浮点DSP（TMS320C6711）上实现的。如图1所示：单片机89C52负责接受键盘输入，并在液晶显示器上显示处理的结果信息；CCD在光点转换后的数据通过A/D转换器后在异步FIFO中缓存；DSP是系统的信息处理中心，它读取FIFO中的数据后经过处理，将结果传给89C52，由液晶显示器显示信息。
　　
　　DSP（TMS320C6711）是整个硬件系统的信号处理中心。它接受CCD传来的采集信号，加以处理并将结果传给单片机。DSP还完成对Flash和SDRAM的控制。
　　
　　MCU（89C52）主要充当人机界面的角色，接受外部键盘的输入，将DSP传输未来的结果用数据和图文的形式在液晶显示器上显示出来。
　　
　　*8KB的可编程FlashMemory；
　　
　　*可以写/擦1000次以上；
　　
　　*内置256×8位RAM；
　　
　　*32个可编程I/O口。
　　
　　图3信号双向缓冲器隔离图
　　
　　由于DSP计算能力很强，但I/O控制能力有限，因此89C52的以上性能可以保障系统控制能力，提供人机接口之便。
　　
　　CCD（TCD132D）是一种新型的固体成像器件。特别适合各种精密图像传感和无接触工件尺寸的在线测量。TCD132D是具有1024个像素的二相线性CCD。
　　
　　IDT7204是4K×9位的异步FIFO，读写操作会自动访问存储器中连续的存储单元。从FIFO中读出的数据和写入的顺序相同，地址的顺序在内部已经预先定义好。芯片对读写指针提供复位功能，使内部读写指针同时设置到初始位置。另外，它还可以对已经读出的数据通过将读指针重新设置到初始位置而实现数据的重新读取。该器件用9位数据宽度，第9位可以根据用户需要作控制位或者校验位。IDT7204的存取速率可达12ns。
　　
　　A/D转换器（AD7821）是Analog公司出品的高速8位A/D转换器件；Flash采用AMD公司4Mbit的FlashMemoryAM29LV400B；SDRAM采用了4片Micron公司生产的高速SDRAM芯片MT48LC2M8A；液晶显示采用T6963C控制器点阵图形液晶显示模块。
　　
　　2系统内关键电路的设计和主要芯片的互连互控
　　
　　2.1CCD以及A/D模块
　　
　　采用TCD132D线性CCD，光电转换后用三极管放大，如图2所示。三极管放大后用LF357进行滤波处理，然后再送A/D模块

《基于TMS320C6711的线阵CCD采集与处理系统》