本文介紹了TI公司的高性能多媒體數字信號處理器TMS320DM64為核心器件的圖像處理平臺硬件設計。首先介紹了課題的背景、目的和意義，簡要講述了DM642內核結構和豐富的外設。然后介紹了系統硬件設計采用模塊化的設計工具和方法，并給出圖像處理平臺各功能模塊的電路設計，最后給出了整個系統設計的PCB板圖。整個系統中包括圖像解碼模塊（編碼芯片TVP5150PBS），主控芯片（DM642）及外圍電路模塊，存儲單元模塊（包括FLASH，SDRAM）以及CPLD模塊，圖像編碼模塊（解碼芯片SAA7121H）。

　　本論文共分為五章，第一章為緒論，介紹了本課題的研究背景及意義，首先對機器視覺技術、數字圖像處理技術與DSP技術的概述、發展及在工業上的應用作了簡單的介紹，然后最后簡要介紹了本課題的來源和本文的章節安排。第二章簡單的介紹了DSP芯片的分類和TI公司的DSP芯片，著重介紹了DM642的特性。第三章介紹了硬件平臺

　　開發軟件Altium Designer 6.0，以及原理圖的繪制過程。第四章討論了DM642硬件平臺的組成模塊和各個模塊的電路設計與實現，并且討論了PCB的布局和布線。第五章對本文所做的工作進行了簡單的總結，并對后續的工作提出了展望。

　　數字圖像處理的發展是隨著計算機技術的發展而發展壯大的。圖像處理系統的發展十分迅速，其最主要的原因在于計算機的高速發展，從1981年第一臺美國IBM公司的PC微機發展到現在的奔騰微機，其驚人的發展速度，極大的推動了圖像處理系統的發展。另一方面，半導體器件和大規模集成電路技術的迅猛發展也促進了圖像處理系統的發展。這主要表現在處理器的處理速度的提高和存儲器存儲容量的增大，而二者恰恰是圖像處理系統的關鍵所在。圖像處理系統分通用圖像處理系統和專用圖像處理系統。在通用圖像處理系統方面，圖像處理系統的種類和綜合特點來說，在時間上，大致可以劃分為三個階段：第一階段大體上是20世紀60年代末到80年代中期。這段時期的圖像處理系統采用機箱式結構，體積大，價格昂貴。第二階段大體上是20世紀80年代中期到90年代初期，其主要特點是采用插卡式，借助于微機的插槽來進行圖像的采集和處理。如美國Imaging Technology公司推出的PCVISION圖像卡，DT公司推出的DT2851圖像卡以及中國的中國科學院自動化研究所研究的CA系列圖像卡，清華大學研究成功的TH系列圖像卡等都具有這個特點。第三階段大體是從20世紀90年代初期開始的，這一階段的主流方式是以微機PCI總線和以圖像壓縮傳輸為特點的圖像通訊方式。另一方面，圖像處理硬件系統和微機之間的數據傳輸主要在ISA總線上進行。近年來，DSP處理器的性能得到很大改善，軟件和開發工具也得到相應發展，價格不斷下降，從而越來越廣泛地被應用在各個方面。通信領域（移動通信的交換設備、基站和手機，網絡的路由和交換設備，智能天線，軟件無線電，IP電話等），雷達和聲納系統，巡航導彈、靈巧炸彈及各種武器系統，自動測試系統，醫療診斷設備（CT、核磁共振、B超等），計算機及其外設，消費類電子設備（VCD、DVD、HDTV、機頂盒、MP3、家庭影院系統、數字照相機和攝像機等），機器人及各種自動控制系統，聲音及圖像處理等等。

　　數字信號處理技術及數字信號處理芯片（DSP）以其本身的技術優勢，為數字圖像處理系統提供了良好的核心技術支持。DSP芯片本身的結構特性和特點，使其在數據處理方面比通用CPU具有更大的優勢，如采用哈佛結構（Harvard Structure）、流水線操作、硬件乘法器和特殊的DSP指令。同時，因其結構特殊，采用高級語言實現的算法程序在DSP處理器上的執行效率大大降低，這在一定程度上也影響到系統整體性能。為實現算法的高效執行，一方面需不斷改進DSP芯片本身的結構和工作頻率；另一方面，開發人員需要深入了解DSP體系結構和底層運行機制，開發出高效的執行代碼。最新的DSP設計頻率已達到1.3GHz時鐘，性能超過1BOPS（每秒十億次操作），其處理速度比最快的CPU還快10-50倍，完全能夠滿足在復雜條件下大規模的實時數據處理的需求。DSP芯片以其特殊的結構圖像處理等需要大量實時處理數據的場合獲得了廣泛的應用。隨著半導體制造業的發展，DSP技術能夠為用戶提供更高的處理速度，并朝著小型化、集成化和綜合控制、智能控制方向發展自TI公司于1982年推出通用可編程DSP芯片以來，在計算機外設、通信、工業控制和精密儀器以及家用電器中獲得了廣泛應用。目前，頻技術在各項工作和生活領域中得到廣泛應 TI 公 司專 為多媒 體應用而設計的MS320DM642 （ 簡稱 DM642 ） 是專用的數字處理芯片，其豐富的外圍接口使得它近乎是一個 多媒 體嵌入 式系統的單芯片硬件平臺，的完全可編程性， 又使其能兼容正在發展的各種多媒體信號處理標準，構成通用的軟件平臺，在此平臺上可 開發出各種圖像系統。現以DM642為基礎設計一套完整的數字圖像實時采集和處理系統，可廣泛應用于圖像識別，實時監控等各類圖像信息處。