ARM與攝像頭接口設(shè)計(jì) - 基于ARM與CPLD的無(wú)線內(nèi)窺系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2 ARM與攝像頭接口設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)采用美國(guó)Omni Vision公司（簡(jiǎn)稱為“OV公司”）開(kāi)發(fā)的CMOS彩色圖像傳感器芯片。該芯片將CMOS光感應(yīng)核與外圍支持電路集成在一起，具有可編程控制與視頻模／數(shù)混合輸出等功能。

　　（1）SSCB配置

　　為使芯片正常上作，需要通過(guò)SCCB總線來(lái)完成配置工作。SCCB總線是OV公司定義的一套串行總線標(biāo)準(zhǔn)，與I2C總線類似。配置時(shí)，主要是寫OV7660的內(nèi)部寄存器，使芯片輸出格式正確的彩色圖像數(shù)據(jù)。OV7660共有100個(gè)左右的寄存器可以配置，其數(shù)據(jù)手冊(cè)并未提供可用的配置值。系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)各種測(cè)試，測(cè)出以下一系列配置數(shù)據(jù)，可使OV7660輸出顏色豐富的圖像，如表l所列。

　?。?）圖像數(shù)據(jù)訪問(wèn)

　　AT91R40008不帶攝像頭接口，因此系統(tǒng)增加了一塊CPLD實(shí)現(xiàn)CMOS攝像頭的時(shí)序，如圖3所示。ARM只須訪問(wèn)SRAM就可以訪問(wèn)圖像數(shù)據(jù)。CPLD確保ARM的總線每次都只掛接一塊有完整圖像的SRAM。

　　3 ARM與藍(lán)牙接口設(shè)計(jì)

　　藍(lán)牙是無(wú)線數(shù)據(jù)和語(yǔ)音傳輸?shù)拈_(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)。它將各種通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其終端設(shè)備、各種數(shù)字系統(tǒng)，甚至家用電器，采用無(wú)線方式連接起來(lái)。為了優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們采用性價(jià)比高的CSR BC2實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙無(wú)線串口。CSRBC2是一款高度整合的模塊級(jí)藍(lán)牙芯片，主要包括：基帶控制器、2．4～2．5GHz的數(shù)字智能無(wú)線電和程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。通過(guò)該模塊，系統(tǒng)可以提供無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)UART接口，支持多種波特率（如9．6 kbps、19．2 kbps、38．4 kbps、57．6kbps、115．2 1kbps、230．4 kbps、460．8 kbps、92l.6 kbps）。本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)速率為460．8 kbps時(shí)，藍(lán)牙芯片能夠正常工作；而在921．6kbps時(shí)，會(huì)有很高的誤碼率。藍(lán)牙模塊接口電路如圖4所示。

　　4 JPEG-LS圖像編碼

　　系統(tǒng)采集的原始圖像相關(guān)性大、數(shù)據(jù)量大，需要進(jìn)行圖像壓縮。醫(yī)學(xué)圖像要求將圖像質(zhì)量放在首位，因此必須采用無(wú)損壓縮算法。本系統(tǒng)采用靜態(tài)圖像無(wú)損壓縮技術(shù)JPEG-LS，它是目前無(wú)損壓縮算法中性能較好的一種算法。JPEG-LS是ISO／ITU組織提出的最新的連續(xù)靜態(tài)圖像近無(wú)損壓縮標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用LOCO-I（Low Complexity Lossless Compression for Images）核心算法，建立簡(jiǎn)單的上下文模型，在低復(fù)雜度的情況下實(shí)現(xiàn)了高壓縮率；同時(shí)，算法對(duì)圖像逐行進(jìn)行壓縮，降低了系統(tǒng)對(duì)圖像緩沖區(qū)的要求。