摘要：本文介紹了一種利用DSP處理DM642、CPLD及USB芯片等器件構造的帶有USB接口的圖像采集和處理系統。設計了USB通信接口的硬件電路,在DSP/BIOS架構上編寫了USB的固件程序和主機端的設備驅動程序。該系統可用于香煙包裝流水線上的條包檢測等對生產速度要求較高的工業流程領域。

　　1 引言

　　目前國內各大煙草制造企業的香煙包裝都是在高速流水線上進行的，設備自動化程度 高，機械和電氣控制復雜，生產中經常產生包裝不合格的產品。目前的解決方法主要是通過 采集卡將煙包圖像傳輸到工控機中，應用圖像處理技術[1]，檢測出不合格的產品。這是一種 PC-based 的檢測方法?，F有的采集卡一般不具備圖像處理的能力并且多是PCI 接口，存在 安裝和使用不方便，不支持熱插拔等問題。

　　本文提出了一種應用TI 公司高性能DSP 處理器TMS320DM642，視頻解碼器和Altera 新推出的CPLD EPM240 組成的嵌入式的具有初步圖像處理功能的采集系統[2]。應用USB 接口將檢測到的不合格產品圖像信息實時傳輸到工控機上，供生產人員做進一步分析和統計 包裝中出現的問題，以及時對生產設備進行維護，降低企業生產成本。

　　2 系統設計

　　DSP 處理器[3]的視頻口接收視頻解碼器輸出的視頻數據，采集一幀圖像，通過EDMA[4] 將緩存在視頻口FIFO 中的數據搬移到SDRAM 中。經過圖像處理判定有無反包，拉線錯位 及破損等錯誤。若要剔除煙包，工控機發出讀請求喚醒USB 芯片EZ-USB SX2（CY7C68001） [5]，DSP 啟動EDMA 將SDRAM 中的圖像傳輸到USB 的FIFO（EP6）中。系統框圖如圖1 所示。

　　圖1 系統結構圖

　　DM642 是TI 公司推出的一款面向多媒體應用的定點數字信號處理器，設計主頻為 500～ 720MHz，采用C64x 內核，2 級存儲器結構，同時片上還集成了視頻口(VP)，外部 存儲器接口（EMIF）等豐富的資源。DM642 特有的EDMA 負責片內L2 存儲器與其他外設 之間的數據傳輸。EPM240Z 是Altera 最新推出的MAX II Z 系列CPLD。該系列采用非易失 的嵌入Flash 工藝，以及創新的查找表(LUT)邏輯結構，突破了傳統宏單元器件的成本和功 耗限制。在MAX 系列基礎之上，功耗只有十分之一，而容量增加了四倍，性能提升了一倍。

　　EZ-USB SX2（CY7C68001）集成有USB2.0 收發器，串行接口引擎SIE，4KB 的FIFO， 可以選擇的8 位或16 位總線方式。片上SIE 能完成大部分的USB 協議操作，簡化了用戶設 置代碼，但由于其內部不含微處理器，應用層協議由DSP 編程實現。