调整TPS76801的输入电阻值得到1.6 V,1.35 V,1.2 V的核电压,DSP相应工作在200 MHz,144 MHz,108 MHz的频率下。而TPS75833能提供最高3 A的I/O电流,对于低功耗的TMS320VC5509A,这已足够保证其工作在最大负荷状态。
4 系统软件设计
该系统软件设计的主要功能是实时采样现场的视频信号,然后对网像数据编码压缩并通过USB总线或RS232串口将图像数据传送给主机。系统主程序流程如图5所示,该系统软件设计可分为系统初始化、图像采集、压缩编码和数据传输4个主要模块。
系统上电后,DSP首先初始化,初始化主要包括:通过I2C总线初始化SAA7111,设置其工作模式;空间分配,EMIF的配置以保证外部存储器的正常访问;配置USB模块;设定DMA通道以及设定外部中断。然后DSP等待FPGA的中断。当DSP接收到FPGA的中断后,DSP设定标志寄存器,启动 DMA读取数据,并进行编码。当编码结束后,DSP把数据交付USB模块,通过USB总线传送至上位机,同时DSP向FPGA发送空闲信号,通知FPGA 继续发送下一帧。
5 JPEG优化
JPEG算法在DSP上实现需要解决编码速度问题。片上内存资源的有限性使得大部分的程序代码和数据不得不放在片外,大量的图像数据在慢速的SDRAM存储器中,对其访问和算术运算是影响系统性能的关键因素之一。因此,应从内存分配和代码优化两个方面来优化程序,提高编码效率。
5.1 数据内存优化
由于VC5509A的片上存储器包括32 Kx16位DARAM,96 Kx16位SARAM,共128 K位的存储空间。其中DARAM为双访问内存,即在一个周期内可完成两次数据访问,SARAM为单访问内存,即在一个周期内只能完成一次数据访问,片外内存为扩展的SDRAM,访问其需要额外的等待时间,执行效率比较低。因此在算法设计中应合理安排内存分配,尽量将访问频繁的程序代码和数据放在片内内存中,特别是DARAM中,可以提高编码效率。