MPC5200在汽車高速視頻探測中的應用分析

　汽車廠商正越來越多地通過對車內和車外捕捉到的高速視頻影像進行處理，來提高汽車的安全性。舉例來說，安裝在車內的攝像機可用于確定乘客在車內的位置，從而以最佳方式配置氣囊并避免乘客受到傷害。安裝在車內不同位置的攝像機還可以用于車道偏離監(jiān)測、碰撞前警示、避免碰撞、后倒車燈警示和車距計算等。這些應用中有很多需要以非常高的速率來捕捉視頻影像。相應地，視頻影像必須通過實時的復雜算法進行處理，從而為車內的安全控制系統(tǒng)提供反饋。這是一項非常重要的任務，它可以避免發(fā)生碰撞，或在車輛發(fā)生碰撞的瞬間決定車內乘客的位置。而且，該項技術要要求司機側的引擎絕熱板必須能承受最高85℃的高溫，而在車內的其他部位則需要承受最高達105℃的高溫。
　　
　　當前，汽車廠商們面臨的挑戰(zhàn)是擁有一種經濟高效的技術：強大的處理能力、豐富的接口、良好的環(huán)境適應性和低功率運行。來自于飛思卡爾半導體公司的MPC5200高性能嵌入式處理器能滿足所有這些設計要求，其結構如圖1所示。
　　MPC5200集成了一個高性能的MPC603e核心，該核心在400MHz的工作頻率和-40～85℃的溫度范圍內，可達到760MIPS的處理能力。高性能、雙倍精度的浮點單元（FPU）可加快與其他關鍵任務平行的復雜數學運算的速度，可運行在105℃條件下的型號還可用于司機座位以外可能需要更高溫度級別的地方。
　　在FPU的幫助下，MPC5200處理能力可為大多數視頻探測算法提供足夠的支持。集成的PCI接口則為CMOS圖像傳感器提供標準化的高速接口，CMOS圖像傳感器能以每秒80至100幀的速率將圖像數據傳輸到MPC5200中，具體視PCI時鐘和照片的分辨率而定。
　　BestComm智能DMA控制器能加快攝像機數據傳輸到內存中進行處理的速度，從而最大程度地減輕MPC603e主處理器核心上的負荷，使其可以解放出來，處理視頻探測算法等任務。此外，BestComm控制器的使用還可以降低主核心上的總體中斷負荷，繼而加速總體吞吐量。集成的CAN和J1850控制器，再加上外置MOST（面向媒體的系統(tǒng)傳輸）的支持，為汽車安全系統(tǒng)的剩余部分提供了經濟高效的集成，并降低了與這些網絡進行通信的延遲。
　　下面介紹如何通過PCI接口，為MPC5200設計一個基本的高速攝像機接口電路。在本例中，使用了飛思卡爾MCM20014 CMOS傳感器，但其他傳感器可以使用幾乎完全相同的接口機制。該接口非常明了，而且只需較少的接口邏輯就能完成連接。