1、ICETEK-DM642-AVM 评估板简介1.1 主要特点ICETEK-DM642-AVM 评估板是一个低功耗独立的开发平台，使用户可以对 TI 的 C64x DSP系列芯片进行评测和开发应用。ICETEK-DM642-AVM 评估板还可以作为为 TMS320DM642DSP 芯片设计的硬件参考板。ICETEK-DM642-AVM 评估板所提供的资料、设备和操作说明书使硬件的开发变得轻松，缩短了产品的上市时间。ICETEK-DM642-AVM 评估板包括完备的板上设备，适合各种应用环境，特别适合于视频处理与自动化控制结合的应用场合。ICETEK-DM642-AVM 评估板的主要特点包括：一颗
2、 TI 公司 600MHz 的 TMS320DM642 DSP 芯片。一颗 TI 公司 40MHz 的 TMS320LF2407A DSP 芯片4 路视频输入PAL/NTSC 制式1 路视频输出PAL/NTSC 制式4M*64bit 同步动态存储器（SDRAM），存储多达 32 帧图像32M 位 Flash：可以写进大量程序，具备自启动功能，可作为嵌入式的产品使用TLV320AIC23B 立体声数字信号编解码器10100M 自适应以太网端口导入加载选项配置(Boot Loader)板上 JTAG 仿真接口4 个用户指示灯单+5V 电压供电扩展背板接口标准 RS232 和 RS485 串口通讯接
3、口RTC 模块PS2 键盘接口、CF 卡接口、IDE 键盘接口高速数据通信扩展接口 15步进电机、直流电机接口EVA 模块接口、AD 采集接口表贴薄膜键盘板上喇叭1.2 ICETEK-DM642-AVM 评估板功能概述ICETEK-DM642-AVM 评估板上的 DSP 芯片通过 64bit 的 EMIF 接口或 8/16bit 的 3 路视频接口连接板上外围设备。SDRAM、Flash 和 UART 每一个设备占用其中的一个接口。EMIF 接口也连接扩展背板接口，扩展背板接口用来连接背板。评估板上的视频解码器和编码器连接到视频端口和扩展连接器上。评估板上的 4 个解码器和 1 个编码器符合标
4、准规范。评估板上的 AIC23B 多媒体编解码器允许 DSP 进行模拟音频信号的输出和接收。I2C 总线用来控制编解码器端口，McASP 接口被用来控制数据。模拟信号通过 3 个 3.5mm 的音频插座进行输入输出，其相应的分别是（从下到上）直接输出（line output）、直接输入（line input）和麦克风输入（microphone input）。编解码器可以选择麦克风输入或直接输入作为主动输入，模拟输出被指定为直接输出接口。McASP 接口可以通过软件重新设定成为一个扩展接口。评估板还包括四个用户指示灯，用户可以利用这些指示灯进行交互式的反馈试验。这些指示灯是通过读写 CPLD 寄
5、存器(0x90080000)来进行控制的。尽管当 ICETEK-DM642-AVM 评估板插在 PCI 插槽上使用时，PC 总线会给评估板供电，评估板上仍设计有+5V 输入电源作为独立的器件为评估板供电。评估板上的配电系统为 DSP 内核提供+1.4V 的电压，为 DSP 的 I/O 接口提供+3.3V 的电压。在评估板电源供给正常之前，评估板保持复位状态。评估板上还设计有电源芯片为编码器和解码器提供+1.8V 电压。Code Composer Studio 与评估板通过 14 针或 60 针的扩展 JTAG 端口进行连接通信。实验操作和注意事项1.1 设置 CCS1. 启动Setup CCS
6、 2，选择 Clear；在选择驱动ICETEK USB Emulator for C64xx；点击 Import加入驱动；再点击Close，关闭窗口；2. 鼠标右键单击System Configuration 窗口中的C64xx XDS510 Emulator，选择Properties；单击Startup GEL File(s)属性页；单击“” 键；选择c:tiboardsevmdm642gel 目录中的文件；Finish；3选择File，Exit。1.2 实验操作1如果进入CCS提示错误，先选“Abort”，然后用 “初始化ICETEK-5100 USB2.0仿真器” 初始化仿真器，如提示出
7、错，可多做几次。如仍然出错，拔掉仿真器上USB接头( 白色方形)，按一下ICETEK-DM642-AVM板上S1复位按钮，连接USB 接头，再做“初始化ICETEK-5100 USB2.0仿真器” 。2如果遇到反复不能连接或复位仿真器、进入CCS报错，请打开Windows的“任务管理器 ”，在“进程”卡片上的“映像名称” 栏中查找是否有“cc_app.exe” ，将它结束再试。3在切换测试程序或需要重新运行程序时，首先停止程序运行，然后选择GEL 菜单中的“Resets-Reset_BreakPts_and_EMIF” 进行复位，再加载程序运行。4实验中如需要复位ICETEK-DM642-AV
8、M板时请首先退出CCS。如果遇到CCS停止反应情况，可以用鼠标右键单击任务条上“Code Composer” 并选择“关闭”。或拔出仿真器上的 USB接头。1.3 实验操作注意事项1除USB连线接头外，禁止其他任何接头的带电拔插。2原则上要进行每个实验，都需要退出 CCS 并复位 ICETEK-DM642-AVM 板，再重新进入CCS 系统。实验一、表贴键盘控制实验一、 实验目的了解 ICETEK-DM642-AVM 板上表贴键盘的使用方法和连接、控制方式。二、 实验设备1、PC 兼容机一台，操作系统为 Windows2000（或 Windows98，WindowsXP，一下默认为 Windo
9、ws2000） ，安装 Code Composer Studio2.21 软件。2、ICETEK-DM642-AVM 实验箱。3、USB 连接电缆一条。三、 实验步骤1. 实验准备（1） 连接开发板+5V 的供电电源，连接实验箱 220V 供电电源连线。（2） 打开实验箱上的开关，给实验箱供电。上电正常时，ICETEK-DM642-AVM 评估板的上电指示灯常亮，复位灯熄灭。注意：如果在 ICETEK-DM642-AVM 评估板上电后，指示灯的亮灯状态不对，请立即关闭实验箱电源开关，检查设备。拨动仿真选择开关（J2 ）选择 DM642 仿真方式。打开液晶显示屏电源开关，此时液晶显示屏上应显示条
10、状彩条。如果没有彩条显示，请按下板上的 S1 复位按钮，再次观察液晶显示屏是否有彩条输出。提示：如果使用自配的图像输入设备和图像输出设备，请务必保证各设备与DM642-AVM 评估板的供电电源共地。如果不共地，过大的电压差，将击穿DM642 评估板。（3） 设置 Code Composer Studio2.2 在硬件仿真）Emulator）方式下运行。（4） 启动 Code Composer Studio2.2.双击桌面上“CCS 2（C60000） ”，启动 Code Composer Studio。2、打开工程：projectopen 选择 C:ICETEK-DM642-AVM_V3Lab
11、37-KEYkey.pjt,之后会出现如下图所示窗口：3、浏览工程中源程序并理解含义。4、编译、连接、下载并运行程序。5、按下表贴键盘上相应键位，在 Watch 窗口 Value 一栏和 Memory 窗口会显示相应的键位值。如：按下表贴键盘上“+” （注意两个窗口中显示红色的值得变化）另：按下表贴键盘回车键位时，Watch Window 窗口中显示的是“！“。6、结束运行，退出工程。四、 实验结果表贴键盘控制 WATCH 窗口 CKEY 变量大小。五、 问题与思考如果不在主程序中加断点程序运行结果会是什么样的?为什么要加上断点？实验二、视频图象处理-色彩空间变换一实验目的1熟悉视频显示程序的
12、运行过程、控制过程，搞清数据处理、传输途径。2结合实例学习如何在视频显示程序中增加图象处理算法。3了解并掌握运用公式将 YCbCr 彩色系统象素表示成 RGB 彩色系统象素。二实验设备1PC 兼容机一台，操作系统为 Windows2000(或 Windows98，WindowsXP，以下默认为Windows2000)，安装 Code Composer Studio2.21 软件。2ICETEK-DM642-AVM 实验箱3USB 连接电缆一条。三实验原理RGB 色彩系统：俄国科学家罗蒙洛索夫于 1756 年首先提出三基色(RGB)的假设，奠定了认识色觉的基础。罗蒙洛索夫认为，肉眼的锥状细胞是由
13、红、绿、蓝三种感光细胞组成的。锥状细胞将光信号转化为神经脉冲的感光化学特性可区分为三种形式，即锥状细胞将电磁光谱的可见部分分为三个波段：红、绿和蓝。这三种颜色被称为人类视觉的三基色。当一束光射入肉眼时，三种锥状细胞就产生不同反应。不同颜色的光对三种细胞的刺激量是不同的，这就产生了不同的颜色。肉眼感觉到的各种颜色就是不同波长的光刺激三基色细胞的结果。彩色合成：在彩色显示中我们采用彩色合成技术，利用彩色的三基色原理完成彩色的再现。比如在彩色显示器上显示彩色图像时，首先将彩色分成不同亮度的三基色分量，进行数字化用亮度值(通常取值 0-255)表示，然后使用这三个亮度值去点亮临近的三个荧光点，这三个荧
14、光点分别可以发出红、绿、蓝光，由于荧光点靠得足够近，它们发出的光合成和再现了原始彩色光。YCbCr 色彩系统：用 RGB 三基色来表示彩色的确很直观，但是如果把这种方法用作图像传输则绝不是一个好的方法。第一个缺点是与黑白图像不兼容，把 RGB 三基色转换为灰度的方法是：灰度 =R*0.3+G*0.59+B*0.11,这个转换过程显然是比较复杂的。对于电视机而言，就意味着必须解码出 RGB 信号才有可能得到黑白图像，而黑白电视机没有解码功能，所以不能实现兼容。第二个缺点是占用太多带宽，用 RGB 三基色表示图像，每个分量的带宽是均等的，都约等于亮度信号的带宽，所以对于每个分量，都要用较大的带宽来
15、描述。第三个缺点是抗干扰能力差。由于 G 分量占有亮度值的 59%，所以当 G122 受到干扰的时候，像素的亮度值会受到很大的影响，而人眼对亮度值的变化是十分敏感的，所以图像主观质量会明显下降。基于这些原因，在视频信号传输中采用的是 YUV 合成的方法。Y 代表亮度信息，U 代表蓝色色差（就是蓝色信号与亮度信号之间的差值，Cb） ，V 代表红色色差 (Cr)。我们来看看使用这种表示方法的优点。第一个优点是与黑白图像兼容。假定一个像素是用 YUV 表示的，我们只要忽略 UV 分量，取出 Y 分量，就可以得到像素的亮度值，从而把彩色图像转换为黑白图像。这样很容易实现彩色电视信号与黑白电视信号的兼容
16、。第二个优点是节省带宽。说这个问题的时候要先说说大面积着色原理。实验发现，人眼对亮度信息是敏感的，主要通过亮度差别来分辨物体形状的细节，而对彩色信息是不敏感的，人眼区分不出物体颜色上的细小的变化，或者说人眼不容易觉察出来图像的色彩的细节部分的变化。因此，可以对亮度信号用较高的采样频率采样，而对色度信号用较低的采样频率采样（或者用较低的量化深度） ，比如几个相邻的像素的亮度值不同，但是却可以使用一个相同的色度值。这就是大面积着色原理。基于这个原理，在电视信号传输中，U 或 V 信号的带宽远小于 V 信号的带宽，这样就节约了带宽。换个方式来说，比如在计算机中，用 RGB 方式描述一个像素需要 R、
17、G 、B 共 3 个字节。而用 YUV 方式描述，则对于每 2 个像素，Y 用 2 个字节，U 取相同的值，用一个字节，V 取相同的值，用一个字节，平均每个像素 2 个字节。或者每个像素 Y 用一个字节，U 用半个字节，V 用半个字节，共 2 个字节。第三个优点是抗干扰能力强。由于亮度信号是单独表示的，所以如果色差信号受到干扰，不会影响到亮度，主观感觉噪声不会明显增加。电视信号正是采用了 YCbCr 彩色系统进行传输，由于 Y 占用的带宽与 Cb 和 Cr 加起来所占用的相同，所以在表示图像时，对于各象素的亮度信息是最丰富的，而对于彩色信息则降低分辨率表示。我国采用的 PAL 制电视信号也是使
18、用 YCbCr 彩色系统。 ICETEK-IDK-M 所支持的输入设备也是输出标准 PAL 制式信号的摄像头。彩色系统的转换：用 YCbCr 彩色系统描述的颜色可以通过变换转成 RGB 系统中的三基色分量，其对应方式如下：四、实验步骤1实验准备（1）连接开发板+5V 供电电源，连接实验箱 220V 供电电源连线。（2）打开实验箱上的开关，给实验箱供电。上电正常时，ICETEK-DM642-AVM 评估板的上电指示灯常亮，复位指示灯熄灭。注意：如果在 ICETEK-DM642-AVM 评估板上电后，指示灯的亮灭状态不对，请立即关闭实验箱电源开关，检查设备。拨动仿真选择开关（J2）选择 DM642
19、 仿真方式。打开液晶显示屏电源开关，此时液晶显示屏上应显示条状彩条。如果没有彩条显示，请按下板上的 S1 复位按钮，再次观察液晶显示屏是否有彩条输出。提示：如果使用自配的图像输入设备和图像输出设备，请务必保证各设备与DM642-AVM 评估板的供电电源共地。如果不共地，过大的电压差，将击穿 DM642 评估板。（3）设置 Code Composer Studio2.2 在硬件仿真(Emulator)方式下运行。请参照第二部分，第二章操作。（4）启动 Code Composer Studio2.2。双击桌面上“CCS 2(C6000)”，启动 Code Composer Studio2.2；如果
20、无法进入 CCS 软件，请参照第二部分，第三章操作，排除问题。2打开工程：工程目录 C:ICETEK-DM642-AVMLab21-VideoRGB3浏览工程中源程序并理解含义4编译、连接、下载程序并运行。5打开辅助 GEL 文件，进行图象变换-用鼠标右键单击工程管理窗口中“ GEL files”项并选择“ Load GEL”，选择 C:ICETEK-DM642-AVM Lab21-VideoRGB 目录中的 RGB.gel-选择菜单“GEL”-“YCbCr-RGB: 色彩空间变换控”-“StartConvert”-在“Function: StartConvert”窗口中的“Start Con
21、vert(1-Yes 0-No):”项中输入 1，然后单击“Execute”按钮，视频图象将停止，程序开始将当前静止图象进行变换。-选择菜单“View”-“Graph”-“Image” ，并做如下设置：-单击“OK”按钮后等待大约 2 分 30 秒时间，CCS 将转换好的 RGB 图象显示在窗口中。-在“Function: StartConvert”窗口中的“Start Convert(1-Yes 0-No):”项中输入 0，然后单击“Execute”按钮，图象将重新变成当前活动视频。6结束运行，退出工程。五、实验结果由于 CCS 在显示图象时需要通过仿真器将 DSP 内存中数据传送到 PC 机，这个过程耗时较大，根据计算机配置的不同大约在 230”左右。实际上，在前面的 VGA 显示实验中，已经实现了实时视频转换成 RGB 的 VGA 信号显示。六问题与思考如何在视频显示程序中增加图象处理算法，完成彩色图象的合成？
