視頻信號(hào)A／D轉(zhuǎn)換部分采用的器件是Philips公司生產(chǎn)的SAA7111A增強(qiáng)型視頻輸入處理器。該芯片的優(yōu)點(diǎn)在于集A／D轉(zhuǎn)換與解碼功能于一身且支持多制式解碼，且內(nèi)部含有I2C接口，可簡(jiǎn)潔的通過(guò)I2C總線(xiàn)對(duì)其工作方式進(jìn)行設(shè)定。
在本系統(tǒng)中，主控芯片TMS320DM355通過(guò)I2C接口與SAA7111A的雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL連接，對(duì)SAA7111A的工作方式進(jìn)行設(shè)置，并向其發(fā)送地址碼和控制量，控制SAA7111A完成視頻的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信息通過(guò)雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA串行讀入，然后進(jìn)行分析、處理，并產(chǎn)生各種控制信息。
TMS320DM355處理完采集的數(shù)字信號(hào)后產(chǎn)生適合的控制信號(hào)來(lái)控制舵機(jī)和電機(jī)，從而完成機(jī)器魚(yú)的自主運(yùn)動(dòng)。同時(shí)TMS320DM355又可以將處理后的數(shù)字信號(hào)通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)送轉(zhuǎn)置發(fā)送到岸上的主機(jī)。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
對(duì)該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程如圖3所示。在本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)上電初始化DSP，通過(guò)軟件模擬I2C總線(xiàn)時(shí)序，向SAA7111A發(fā)送寫(xiě)信號(hào)，設(shè)置SAA7111A的工作方式，具體流程為：DSP發(fā)出一個(gè)SAA7111A的地址(0xBA或0xBS)，并表明寫(xiě)操作，等待SAA7111A響應(yīng)，DSP接收到SAA7111的響應(yīng)后，再發(fā)出要配置寄存器的地址，等待SAA7111A響應(yīng)，并在接收到SAA7111A的響應(yīng)后，發(fā)送要配置的數(shù)據(jù)，之后等待SAA7111A響應(yīng)，接受SAA7111A的響應(yīng)，發(fā)送停止位后，結(jié)束一次配置。設(shè)定其工作寄存器，使其輸入的視頻格式為PAL式，且設(shè)定輸出的數(shù)據(jù)流為8bit。之后DSP發(fā)送開(kāi)始采集信號(hào)及對(duì)SAA7111A的控制信號(hào)。開(kāi)始采集視頻信號(hào)并實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)寫(xiě)入幀緩存后，DSP即產(chǎn)生中斷，先關(guān)閉SAA7111A的視頻輸出，然后對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行分析處理。處理完后根據(jù)結(jié)果產(chǎn)生各種控制信號(hào)控制機(jī)器魚(yú)中的各種電機(jī)和舵機(jī)，具體做法就是通過(guò)控制輸入到各個(gè)電機(jī)和舵機(jī)的控制信號(hào)的占空比實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和舵機(jī)角度的控制，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚(yú)游動(dòng)方向和速度的控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚(yú)的自主運(yùn)動(dòng)。當(dāng)DSP完成控制命令后就控制SAA7111A，并重新發(fā)送開(kāi)始采集命令，繼續(xù)采集下一幀。

4 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)將圖像采集與識(shí)別、運(yùn)動(dòng)控制集成到一個(gè)系統(tǒng)中，能很好實(shí)現(xiàn)圖像的快速采集、存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)處理功能，也實(shí)現(xiàn)了魚(yú)體的自主運(yùn)動(dòng)控制，即使對(duì)于高分辨率要求的魚(yú)體游動(dòng)的前方數(shù)據(jù)(如障礙物等)也起到很好的采集與處理的功能。若將該系統(tǒng)配上更為優(yōu)化的程序，可以實(shí)現(xiàn)魚(yú)在水體情況較為復(fù)雜的環(huán)境下的自主運(yùn)動(dòng)。若再配合無(wú)線(xiàn)收發(fā)裝置便可將魚(yú)體在水下采集的數(shù)據(jù)發(fā)給地面處理機(jī)，供研究人員分析，那么這樣的機(jī)器魚(yú)就可以應(yīng)用到實(shí)際工程中了。