一種基于dsp的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于嵌入式系統(tǒng)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊及處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力的不斷增大，對(duì)帶鋼表面質(zhì)量的要求也不斷提升，而帶鋼表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)已成為提高帶鋼質(zhì)量，提升鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力必不可少的裝備。在工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)領(lǐng)域中，對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣矫嬉蠖荚絹?lái)越高，工業(yè)以太網(wǎng)以其高速的數(shù)據(jù)傳輸、可靠穩(wěn)定的技術(shù)及具有遠(yuǎn)距離通信的優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前工業(yè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的首選方式。
[0003]DSP嵌入式處理器由于其實(shí)時(shí)高速的處理性能、完備的以太網(wǎng)通訊接口技術(shù)及較高的性?xún)r(jià)比成為了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及處理的主流嵌入式微控制器。TI公司的C6000系列芯片在其片上集成了以太網(wǎng)接口，不僅硬件上將嵌入式產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成本減少50%，而且結(jié)合其推出的NDK網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)工具可以大大縮短軟件開(kāi)發(fā)周期。
[0004]目前各類(lèi)生產(chǎn)線(xiàn)所使用的帶鋼表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)均是采用CCD圖像采集模塊+服務(wù)器的框架結(jié)構(gòu)，如德國(guó)Parsytec公司的HTS系列帶鋼表面檢測(cè)系統(tǒng),美國(guó)Cognex公司的iS-2000自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和北京科技大學(xué)徐科等研制開(kāi)發(fā)的冷軋帶鋼和熱軋帶鋼表面在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)等，均是采用每臺(tái)CCD相機(jī)配備一套專(zhuān)用圖像采集板卡或圖像采集處理服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)龐大，成本昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種基于DSP的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，其目的旨在提高檢測(cè)系統(tǒng)的集成度，節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼板表面圖像數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸及處理功能。
[0006]為此，本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案是:
[0007]一種基于DSP的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，其特征在于，包括:DSP芯片、PLL時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)控制電路、電源模塊和CCD相機(jī)；DSP芯片通過(guò)芯片的外部存儲(chǔ)器接口與程序存儲(chǔ)器相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)和DSP芯片的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口相連，以太網(wǎng)控制電路直接與DSP芯片的EMAC接口相連。
[0008]所述DSP芯片采用TI公司的DSP芯片DM648作為處理平臺(tái)的核心處理器，芯片具有外部存儲(chǔ)器接口、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口、EMAC接口、時(shí)鐘信號(hào)輸入接口、PLL電源接□。
[0009]所述PLL時(shí)鐘電路由晶振芯片及靜噪濾波器組成，分別用于提供DSP芯片的外部時(shí)鐘輸入信號(hào)及實(shí)現(xiàn)PLL鎖相環(huán)倍頻功能。
[0010]所述程序存儲(chǔ)器使用FLASH存儲(chǔ)器作為DSP芯片的程序存儲(chǔ)器，DSP芯片外部存儲(chǔ)器接口的數(shù)據(jù)端和地址端分別接至FLASH存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端和地址端。
[0011]所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用兩片動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DDR2芯片，分別與DSP芯片的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口相連，兩片動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端口分別與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口的高16位與低16位數(shù)據(jù)端口相連。
[0012]所述以太網(wǎng)控制電路由88E1111以太網(wǎng)控制芯片、硬件接口 RJ45組成，RJ45采集的數(shù)據(jù)經(jīng)由88E1111的數(shù)據(jù)輸入輸出端口最終由DSP芯片的EMAC接口接收。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
[0014]平臺(tái)外部的CXD相機(jī)將采集到的鋼板表面圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)控制電路傳輸至該平臺(tái)，經(jīng)過(guò)DSP芯片的去噪、拼接等預(yù)處理后再由以太網(wǎng)控制電路傳輸給平臺(tái)外部系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步處理。處理平臺(tái)大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作為圖像數(shù)據(jù)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)，大大提高了 DSP芯片對(duì)圖像數(shù)據(jù)的存取速度，實(shí)現(xiàn)了利用以太網(wǎng)控制電路對(duì)CCD相機(jī)圖像的采集，并由平臺(tái)的DSP芯片進(jìn)行處理的功能，不僅極大提高系統(tǒng)的集成度，而且可降低系統(tǒng)成本，有利于推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2是處理平臺(tái)PLL時(shí)鐘電路原理圖；
[0017]圖3是處理平臺(tái)程序存儲(chǔ)器接口圖；
[0018]圖4是處理平臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口圖；
[0019]圖5是以太網(wǎng)控制電路原理圖；
[0020]圖6是電源電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述:
[0022]結(jié)合圖1，基于DSP的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)由以下幾部分組成:(XD相機(jī)、DSP芯片、PLL時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)控制電路及電源模塊。其中，DSP芯片采用TI公司的DSP芯片DM648作為處理平臺(tái)的核心處理器，芯片具有外部存儲(chǔ)器接口、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口、EMAC接口、時(shí)鐘信號(hào)輸入接口、PLL電源接口。PLL時(shí)鐘電路提供處理平臺(tái)的系統(tǒng)時(shí)鐘，DSP芯片通過(guò)芯片的外部存儲(chǔ)器接口與程序存儲(chǔ)器相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)和DSP芯片的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口相連，以太網(wǎng)控制電路直接與DSP芯片的EMAC接口相連。
[0023]結(jié)合圖2PLL時(shí)鐘電路原理圖，PLL時(shí)鐘電路主要由27MHz和36MHz晶振、1.8V電源、兩個(gè)靜噪濾波器組成，27MHz和36MHz晶振的信號(hào)輸出端直接接至DM648的時(shí)鐘信號(hào)輸入接口 CLKINl與CLKIN2，作為芯片的外部時(shí)鐘信號(hào)源；1.8V電源經(jīng)由兩路靜噪濾波器濾波后接入DM648的PLL電源接口 PLLVl與PLLV2的兩個(gè)端口，為DM648片內(nèi)PLL時(shí)鐘電路提供所需電源。
[0024]結(jié)合圖3程序存儲(chǔ)器接口原理圖，程序存儲(chǔ)器采用FLASH存儲(chǔ)器，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端DQO?DQ15依次接至DSP芯片外部存儲(chǔ)器接口的數(shù)據(jù)端AEDOO?AED15，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器的地址端Al?A24依次接至DSP芯片外部存儲(chǔ)器接口的地址端AEAOO?AEA23，F(xiàn)LASH存儲(chǔ)器的地址端AO則接至DSP芯片外部存儲(chǔ)器接口的ABAl端口，組成尋址空間達(dá)32M，數(shù)據(jù)寬度為16位的程序存儲(chǔ)器。
[0025]結(jié)合圖4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口圖，DDR2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I和DDR2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2的地址端AO?A13同時(shí)接至DM648片上動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口的DDR_A00?DDR_A13端口，DDR2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器I的數(shù)據(jù)端DQO?DQ15接至DM648片上動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口數(shù)據(jù)端口的高16位DDR_D00?DDR_D15，DDR2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2的數(shù)據(jù)端DQO?DQ15接至DM648片上動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口數(shù)據(jù)端口的低16位DDR_D16?DDR_D31。
[0026]結(jié)合圖5以太網(wǎng)控制電路原理圖，硬件接口 RJ45直接與網(wǎng)線(xiàn)等傳輸介質(zhì)相連，接收以太網(wǎng)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)；以太網(wǎng)控制芯片88E1111數(shù)據(jù)輸入端口 MDI [O]+、MDI [O]-,MDI [I] +、MDI [I] -、MDI [2] +、MDI [2] -、MDI [3] +、MDI [3]-依次接至 RJ45 的 Tl+、Tl-、T2+、T2-、T3+、T3-、T4+、T4-管腳，數(shù)據(jù)輸出端口 S_0UT+、S_0UT_ 接至 DM648 片上 EMAC 負(fù)責(zé)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接收的SGMI10RXN和SGMI10RXP端口，88E1111的S_IN+、S_IN_接至EMAC負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)發(fā)送的 SGMI1TXN 和 SGMI1TXP 端口。
[0027]結(jié)合圖6，外接5V電源經(jīng)由兩片電源芯片TPS54331DR分別轉(zhuǎn)換為2.5V和3.3V電源輸出，2.5V電源主要為以太網(wǎng)通訊芯片88E1111提供所需工作電源，3.3V電源主要為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口芯片提供所需工作電源。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于DSP的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，其特征在于，包括:DSP芯片、PLL時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)控制電路、電源模塊和CCD相機(jī)；DSP芯片通過(guò)芯片的外部存儲(chǔ)器接口與程序存儲(chǔ)器相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)和DSP芯片的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口相連，以太網(wǎng)控制電路直接與DSP芯片的EMAC接口相連； 所述DSP芯片采用TI公司的DSP芯片DM648作為處理平臺(tái)的核心處理器，芯片具有外部存儲(chǔ)器接口、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口、EMAC接口、時(shí)鐘信號(hào)輸入接口、PLL電源接口；所述PLL時(shí)鐘電路由晶振芯片及靜噪濾波器組成，分別用于提供DSP芯片的外部時(shí)鐘輸入信號(hào)及實(shí)現(xiàn)PLL鎖相環(huán)倍頻功能； 所述程序存儲(chǔ)器使用FLASH存儲(chǔ)器作為DSP芯片的程序存儲(chǔ)器，DSP芯片外部存儲(chǔ)器接口的數(shù)據(jù)端和地址端分別接至FLASH存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端和地址端； 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用兩片動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DDR2芯片，分別與DSP芯片的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口相連，兩片動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)端口分別與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口的高16位與低16位數(shù)據(jù)端口相連； 所述以太網(wǎng)控制電路由88E1111以太網(wǎng)控制芯片、硬件接口 RJ45組成，RJ45采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)由88E1111的數(shù)據(jù)輸入輸出端口最終由DSP芯片的EMAC接口接收。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種基于DSP的以太網(wǎng)帶鋼表面圖像數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，包括：DSP芯片、PLL時(shí)鐘電路、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)控制電路、電源模塊和CCD相機(jī)；DSP芯片采用TI公司的DSP芯片DM648作為處理平臺(tái)的核心處理器。DSP芯片通過(guò)芯片的外部存儲(chǔ)器接口與程序存儲(chǔ)器相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)和DSP芯片的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器專(zhuān)用控制接口相連，以太網(wǎng)控制電路直接與DSP芯片的EMAC接口相連。本發(fā)明可提高DSP芯片對(duì)圖像數(shù)據(jù)的存取速度，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)控制電路對(duì)CCD相機(jī)圖像的采集，并由DSP芯片進(jìn)行處理的功能，不僅極大提高系統(tǒng)的集成度，而且可降低系統(tǒng)成本，有利于推廣應(yīng)用。
【IPC分類(lèi)】H04L12/26, H04L12/46, G06T1/20
【公開(kāi)號(hào)】CN104980323
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410143308
【發(fā)明人】王奎越, 王曉慧, 王軍生, 高冰, 宋寶宇, 王靖震, 楊東曉, 劉寶權(quán), 宋君, 吳萌
【申請(qǐng)人】鞍鋼股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月10日