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随着计算机、多媒体和数据通信技术的高速发展，数字图像技术近年来得到了极大的重视和长足的发展，并在科学研究、工业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信等方面取得了广泛的应用。同时，人们对计算机视频应用的要求也越来越高，从而使得高速、便捷、智能化的高性能数字图像处理设备成为未来视频设备的发展方向，实时图像处理技术在目标跟踪、机器人导航、辅助驾驶、智能交通监控中都得到越来越多的应用。由于图像处理的数据量大，数据处理相关性高，实时的应用环境决定严格的帧、场时间限制，因此实时图像处理系统必须具有强大的运算能力。各种高性能DSP不仅可以满足在运算性能方面的需要，而且由于DSP的可编程性，还可以在硬件一级获得系统设计的极大灵活性。为了获得足够的计算能力，我们以两片 TMS320C6201作为系统的运算中心构筑了实时图像处理系统；为了获取最大的灵活性，在系统体系机构上采用了一种可重构的FPGA计算系统模型。
1 功能强大的TMS320C6x
TMS320C6000是美国TI(Texas Instruments)公司于1997年推出的新一代高性能DSP芯片。这种芯片是定点、浮点兼容的DSP。其定点系列是 TMS32C62XX，浮点系列是TMS320C67XX。最早推出的C6201芯片的运算速度已经达到1600MIPS，在业界首次突破1000MIPS，在数字信号处理器数里能力上创造了新的里程碑，并因此获得了美国EDN杂志“1997年度创新大奖”2000年3月，TI发布了新的C64XX内核，主频1．1GHz，处理速度接近9000MIPS，总体性能比C62XX提高了10～15倍。其中C6416在2002年3月获得EDN杂志“2001年度创新大奖”。
C6000内部结构的主要特点包括：
①定点／浮点系列兼容DSP，目前CPU主频100MHz～600MHz。
②具有先进VLIW结构内核。
(1)8个独立的功能单元：6个ALU(32／40bit)，2个乘法器(16×16)，浮点系列支持IEEE标准单精度和双精度浮点运算。
(2)可以每周期执行8条32bit指令，最大峰值速度4800MIPS。
(3)专用存取结构，32／64个32bit通用寄存器。
(4)指令打包技术，减少代码容量。
③具有类似RISC的指令集。
(1)32bit寻址范围，支持bit寻址。
(2)支持40bitALU运算。
(3)支持bit操作。
(4)100％条件指令。
④片内集成大容量SRAM，最大可达8Mbit。
⑤16／32／64bit高性能外部存储器接口(EMIF)提供了与SDRAM、SBRAM和SRAM登同步／异步存储器的直接接口。
⑥内置高效率协处理器(C64X)。
(1)Viterbi编解码协处理器(VCP)，支持500路7．95kb／s AMR。
(2)Turbo码编解码协处理器(TCP)，支持6路2Mb／s 3GPP。
⑦片内提供多种集成外设(不同芯片的资源不同)
(1)多通道DMA／EDMA控制器
(2)多通道缓冲串口(McBSP)
(3)多通道音频串口(McASP)
(4)可以访问DSP整个存储空间的主机口(HPI)
(5)32bit扩展总线(xBUS)
(6)32bit／33MHz PCI主／从模式接口
(7)32bit通用计数器(Timer)
(8)UTOPIA接口
(9)通用输入/输出(GPIO)
(10)总线主／从模式接口
(11)支持多种复位加载模式(Boot)，提供3种节电控制模式(Power Down)
⑧支持IEEE一1149．1(JTAG)边界扫描接口。
⑨内核采用1．0／1．2／1．5／1．8V供电，周边采用3．3V供电。
⑩0．12tzm0．18tμm CMOS工艺，5／6层金属处理。BGA球栅阵列封装。
TMS320C6x系列的DSP芯片结构不同于一般的DSP，属于类RISC结构，从而使它的c编译器具有很高的效率，因此称之为面向C语言结构的 DSP芯片。这使得其在绝大多数应用中，可以采用 C语言编写TMS320C6x程序，从而充分利用大量用c描述的算法程序，并获得远胜于传统DSP程序的可维护性、可移植性、可继承性，缩短开发周期。

关键词： 图像处理 数字 DSP 基于 DSP