网络处理器IP2022及其在嵌入式牌照识别系统中的应用设计

　　其它诸如以太网、USB等通信程序，结构与此基本上相同，只是通信协议不同，程序的基本思想是一致的。

　　5 应用实例

　　高德威智能交通系统有限公司开发的新一代嵌入式牌照识别器(License Plate Recognition)功能框图如图2所示。通信接口芯片采用Ubicom的网络处理器IP2022，其片上虚拟外设包括UART、USB和以太网等接口，可以方便地接人Internet，从而实现远程程序更新和数据下载等功能。DSP采用TI的定点处理器TMS320C6204，完全满足实时处理的要求。视频处理器为Philips的SAA711lA，FPGA使用Altera的EPlK300QC，FLASH为SST的SST39LV016，SDRAM为ICSI的IS42S16400。



　　下面简要介绍一下牌照识别器的工作流程。系统上电，IP2022复位并进行网络操作系统初始化工作。初始化完成后，IP2022取得对FLASH操作的总线控制权，开始读取FLASH中的FPGA程序配置逻辑。FPGA电路配置完成后，IP2022向FPGA中的控制寄存器的相应控制位写一跳变脉冲复位DSP，并释放对FLASH的操作控制权。IP2022开始等待DSP启动的完成。

　　DSP的Reset脚连接到FPGA控制寄存器的对应控制位。DSP通过FPGA控制逻辑以DMA方式从FLASH中读取64K字节的程序。这64K程序中的引导程序负责把余下的DSP程序调度到SDRAM中。程序调度完成后，DSP释放对FLASH的总线控制权，并通知IP2022自己启动完成。DSP进入正常工作状态，通过12C总线设置SAA7111A，然后循环检查FPGA控制寄存器的状态位以等待汽车的到来。

　　DSP启动完成后，IP2022重新取得对FLASH的控制权，进入轮询状态监听以太网和UART口。此时，远程主机可以通过以太网口对系统进行调试，更新DSP或FPGA程序。

　　当汽车到来时，埋在地下的线圈便会触发，FPGA的控制寄存器的相应状态位发生变化。DSP检测到该变化时便向摄像机发送抓图命令。摄像机输出的模拟视频信号通过视频处理器进行A／D变换后，形成YUV数字视频信号，再通过FPGA逻辑传输到DSP的SDRAM中。DSP开始执行牌照识别算法，所识别的牌照号可通过串口或网口传送到主机。而抓拍的图像经过JPEG压缩后也可通过以太网传输到远程主机。

　　通过使用本文介绍的方案，原先需要通过专用通信链路进行数据传输的各种电子设备，现在只要在其中加上一个廉价的网络处理器，而无需昂贵的PC机或工作站就可以通过互联网进行数据传输。这就给电子设备的升级、维护等带来了极大的方便性和灵活性。可以预料，嵌入式互联网技术必将在各个领域得到更为广泛的应用。

　　参考文献

　　l ipOS-An Embedded Operating System．Ubicom lnc，May 24，2001

　　2 Ubicom Networking Protocols and Application Software．Ubicom lnc，May 10，2001

　　3 ipEthernet lmplementation Of 10Base-T Ethernet in Software．Ubicom lnc，May 18，2001

　　4 1P2022 Internet Processor Data Sheet．Ubicom lnc，December 14，2001