基于CPLD+DSP的实时数字图像稳定系统

用"乒乓"结构的数据交换，所以奇场和偶场的起始信号触发EDMA通道中断，虽然传送数据的源地址相同，但目的地址却不同。而C64的EDMA控制器提供了一种称为连接(linking)的传输机制，可以将不同的传输参数组连接起来，组成一个传输链，为同一通道服务。在链中，一个传输结束后，自动装载下一次传输所需要的事件参数。根据这个特点，为每个EDMA通道配置两组参数，用连接的方式完成"乒乓"结构的数据读写。

5 算法程序优化

由于图像处理的数据量大，数据处理相关性高，并且具有严格的帧、场时间限制，因此如何针对图像处理的特点对DSP进行优化编程，充分发挥其性能就成为提高整个系统性能的关键。主要在下面方面的优化方法提高C代码的性能：

1)使用内联函数 C6000编译器提供的内联函数(intrinsic functions)。内联函数是直接映射为内联的C6000指令的特殊函数，可以快速优化C代码。

2)使用字访问短型数据 C6000的内联函数中的某些指令，如_add2()是对存储在32位寄存器的高16位和低16位字段进行操作。当对一连串短型数据进行操作时，可使用字(整型)一次访问2个短型数据，减少对内存的访问次数。

3)人工干预软件流水 流水是用来安排循环指令，并使这个循环的多次叠代并行执行的一种技术，通过线性汇编指令，并行处理数据处理指令。

通过以上3种方法优化，程序执行效率提高70％以上，表1中列出各种算法速度做50次运算的平均值。

实际上，在程序优化方面，还有很多的工作可作。另外，本实验室前期开发的基于TMS320C6711型DSP的图像开发板，工作频率在200 MHz，优化后对256×256大小的图像进行10～13帧／s的图像稳定，尚不能达到实时。而基于TMS320C6416的处理板，不优化就能达到18～22帧／s的处理速度，经过简单优化后，如提前进行图像块旋转并读入片内，展开循环，就能达到30帧／s的实时处理。现已移植的算法包括：基于快速搜索的块匹配法、灰度级分层法、边缘匹配法，各种算法都完全能够进行实时运行。

6 结论

该系统通过选用CPLD+DSP，既能保证系统的执行速度，也能保证可靠的逻辑控制。该系统实现一个比较完整的图像采集、传输、处理和送显的硬件实验系统，由CPLD对系统的运行逻辑进行控制，通过对编写在DSP上运行的图像处理程序进行优化后，能够实现大小为512×512像素图像的实时稳定。该稳像系统作为一个独立的图像处理系统，可完成多方面的图像处理功能，也为其他基于DSP的图像处理平台的设计提供了参考。