一種基于51單片機的可控成像系統(tǒng)設計
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CXD3172AR能輸出PAL制式的模擬信號，其輸入端口采用電流輸出結構，通過電阻產生信號電壓，但是由于系統(tǒng)噪聲的存在，特別是模擬地和數字的干擾，信號走線長度，元器件布局等因素，對輸出端可以增加一級濾波器，以提高信噪比。對于亮度信號而言，芯片內部在輸出端已集成了LPF，故只需對色度信號進行處理。設置DSP輸出Y／C分離信號，視頻信號的帶寬一般為6 MHz，色度信號副載波頻率為(4．43±1．3 MHz)，圖2是色度BPF的頻率特性圖。亮度信號和通過BPF的色度信號進入視頻信號混合放大器NJM2274，其輸出阻抗為75 Ω，放大后的信號可以直接輸入監(jiān)視器。
3．5 MCU-DSP通信
DSP處理功能可以通過MCU或軟件進行控制。將DSP各控制參數通過特定的通信協(xié)議傳輸到DSP內部寄存器或者外部E2PROM保存，以使其實現(xiàn)視頻信號的各種處理功能。這里的MCU為STC的STC89C52RC芯片，并且外搭基本硬件電路，使其成為最小系統(tǒng)。DSP控制參數有635 B，在調試的時候，可以存入DSP的寄存器組以便修改，調試完成之后，優(yōu)化的參數可以存入E2PROM，使得下次掉電復位后可以繼續(xù)使用。
在通信過程中，一個通信協(xié)議包傳輸的字節(jié)數是可變的，最高可達32 B。DSP接收到一包數據后分析它，執(zhí)行控制命令，完成1次通信。一個通信包由起始字、命令字、地址字和數據字組成。因為DSP內部寄存器數量有限，在執(zhí)行完上次命令之前，不會再接收任何其他控制命令。該過程被稱為“通信禁止周期”，并且此時，芯片返回一個確認數據，該數據可能是寫應答信號、讀取數據或者通信錯誤代碼。它的片選信號、時鐘信號和輸入／輸出信號格式如圖3所示。
3．6 MCU與DSP的接口
在不同硬件接口之間進行數據通信時必須保證其邏輯電平一致，不然通信過程中將出現(xiàn)各種不可預料的錯誤。該設計中，CXD3172AR主供電電源VDD是3．3 V，其邏輯高電平大于等于0．7 VDD，邏輯低電平小于等于0．2 VDD，它們屬于LVTTL電平。通用MCU管腳一般是TTL電平，所以兩者之間的通信必須經過電平轉換，這里選擇SN74ALVC164245作為電平轉換器。 SN74ALVC164245有2組獨立電源端口，分別將其與MCU和DSP各自的主供電電源相連。這樣，就能通過電平轉換器將3．3 V系統(tǒng)和5 V系統(tǒng)連接起來。
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