E空间-电子工程师的设计灵感之源VIP专享

摘要：针对数码相机的成像和视频处理前端，给出一种基于 TI DSP 技术的设计方案。详细介绍单芯片数字视频解码器 TVP5040 和单芯片影像处理器 TMS320DSC 系列 DSP 的图像功能单元 CCD 控制器的功能和特点，并给出二者的硬件连接和软件实现方法。 关键词：数码相机 TVP5040 TMS320DSC 系列 DSP CCD 目前，数字类消费电子产品的需求率增长惊人。在这些产品中，成像和视频类产品比重很大。在这些影像产品中，无论是数码相机还是内置数码相机的可拍照手机，或者其它数字成像和视频终端产品，都需要成像和视频处理前端与其协同工作。 德州仪器公司（TI）在推动新兴消费类产品的高级图像应用方面及时跟进，发布了目前业界性能最为卓越的基于数字信号处理器（TMS320DSC 系列 DSP）的解决方案。这种低功耗、完全可编程的 DSP 解决方案，使实时视频功能在成像终端上的应用成为可能。TMS320DSC 系列芯片在一个单一器件中集成了两项功能：超低功耗的 TMS320C5000用来进行实时媒体处理；一个 ARM7TDMI RISC 处理器以实现系统控制功能。可编程的硬件多媒体加速器可以进行并发性处理，以增强专用成像和视频性能。 TI 还提供了一系列成像和视频处理前端产品，可与 TMS320DSC 系列 DSP 进行无缝工作。TVP5031、TVP5040 和 TVP5145 使用户能够将模拟视频信号转换成TMS320DSC 系列芯片可以处理的数字数据。 1 数码相机的成像和视频处理前端 数码相机市场通常被划分为高端（400 万像素以上）、中端（330、210 万像素）与低端（百万像素以下①三种档次。针对不同的市场，大部分厂商会根据 CCD 和 CMOS 的差异而实行不同的解决方案，而采纳 TMS320DSC 系列 DSP 的数码相机解决方案则可兼顾。从入门产品到最高级设计的整个相机系统或其它影像产品，都可由这个系列 DSP 的可编程能力而轻松实现，这是其优势之一。其次，成像和视频处理前端TVP5031、TVP5040 和 TVP5145 的可编程能力，使得开发者可以通过更新的算法和标准来升级或更改模块前端的处理。 一般来说，数码相机的成像和视频处理前端主要是镜头模块（包含 CCD 传感器、镜头和马达）与模拟前端电路（AFE）。本文所述的成像和视频处理前端与专用数字处理器TMS320DSC 的接口设计如图 1 所示。 驱动电路和时序生成器件产生 CCD 或 CMOS 所需要的时钟信号，模拟前端的作用是将图像传感器输出的模拟图像信号钳位放大，并完成 A/D 转换，这里采纳TV...