交通信息视频采集卡的缓存与网络传输实现
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摘要
随着社会经济发展,交通系统日益复杂。为了给交通系统的管理提供各种实时交通信息,以方便,高效的利用和管理现有的交通系统,我们在第一代交通信息采集卡的基础上,进行了第二代交通信息采集卡的前期研发。
该设备由图像传感器模块,图像压缩与缓存模块,网络传输模块,图像处理模块四部分组成。本文将对网络传输模块和图像缓存模块的设计作一个详细的说明。
本文首先介绍了智能交通系统的发展背景和基本概念,交通信息采集设备的发展以及基于视觉的交通信息采集设备的优势。第二章介绍了我们课题的任务以及方案的总体设计,以及本人在课题中所承担的研发任务。第三章介绍了网络传输模块的具体实现,包括微控制器ARM芯片LPC2214的配置方案,网络芯片LAN9115的初始化配置和驱动程序,介绍了网络传输所用的协议以及具体实现。第四章介绍了图像缓存模块的具体实现,包括同步动念随机存储器(SDRAM)结构和工作原理的介绍,对SDRAM读写控制器的实现,以及仿真结果。第五章介绍了后端图像处理系统的方案设计,以及后续的工作的要点。最后一章对全文进行了总结,并提出日后工作的重点与方向。
With the development of society and economy, the traffic system became becomes more and more complex. In the interest of providing the management of traffic system with real-time traffic information to achieve efficient management and make full use of the traffic systemmanage the traffic system efficiently and make full us of it, we investigate the second generation of Traffic Information Analysis System based on the first generation of Traffic System.Our system consists of four parts, including the Image Sensor Module, Image Compression and Storage Module, Network Transmission Module, and Image Processing Module. This articlethesis will concentratefocuses on the design and implementation of the Network Transmission Module and Image Storage Module.This article thesis firstly introduces the development background and basic definition concept of the Intelligent Traffic System, also the development of Traffic Information Collection System and the advancement advantages of the systems based on viewvisual information. The second part of this article introduces the task and overall design of our project, and the parts I have investigatemy work in this project. The third part introduces the design and implementation of the network Network transmission Transmission moduleModule, including the configuration and drivers for chip LPC2214 and LAN9115, also the network protocol used in Network Transmission Module and how t o its implementation. The forth part introducetalks about the implementation of the image Image storage Storage moduleModule, including the SDRAM's theory and architecture and theoryof Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), how to implement the controlling ofthe implementation of SDRAM read-write controllor, and the emulation results. The fifth part introduces the design of the image Image processing Processing moduleModule. At last the sum-up gives the key-point and direction ofthe continuing future work.
该设备由图像传感器模块,图像压缩与缓存模块,网络传输模块,图像处理模块四部分组成。本文将对网络传输模块和图像缓存模块的设计作一个详细的说明。
本文首先介绍了智能交通系统的发展背景和基本概念,交通信息采集设备的发展以及基于视觉的交通信息采集设备的优势。第二章介绍了我们课题的任务以及方案的总体设计,以及本人在课题中所承担的研发任务。第三章介绍了网络传输模块的具体实现,包括微控制器ARM芯片LPC2214的配置方案,网络芯片LAN9115的初始化配置和驱动程序,介绍了网络传输所用的协议以及具体实现。第四章介绍了图像缓存模块的具体实现,包括同步动念随机存储器(SDRAM)结构和工作原理的介绍,对SDRAM读写控制器的实现,以及仿真结果。第五章介绍了后端图像处理系统的方案设计,以及后续的工作的要点。最后一章对全文进行了总结,并提出日后工作的重点与方向。
With the development of society and economy, the traffic system became becomes more and more complex. In the interest of providing the management of traffic system with real-time traffic information to achieve efficient management and make full use of the traffic systemmanage the traffic system efficiently and make full us of it, we investigate the second generation of Traffic Information Analysis System based on the first generation of Traffic System.Our system consists of four parts, including the Image Sensor Module, Image Compression and Storage Module, Network Transmission Module, and Image Processing Module. This articlethesis will concentratefocuses on the design and implementation of the Network Transmission Module and Image Storage Module.This article thesis firstly introduces the development background and basic definition concept of the Intelligent Traffic System, also the development of Traffic Information Collection System and the advancement advantages of the systems based on viewvisual information. The second part of this article introduces the task and overall design of our project, and the parts I have investigatemy work in this project. The third part introduces the design and implementation of the network Network transmission Transmission moduleModule, including the configuration and drivers for chip LPC2214 and LAN9115, also the network protocol used in Network Transmission Module and how t o its implementation. The forth part introducetalks about the implementation of the image Image storage Storage moduleModule, including the SDRAM's theory and architecture and theoryof Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM), how to implement the controlling ofthe implementation of SDRAM read-write controllor, and the emulation results. The fifth part introduces the design of the image Image processing Processing moduleModule. At last the sum-up gives the key-point and direction ofthe continuing future work.
引文
[1] 《DM642的性能及其在视频处理中的应用》 张炜,胡云龙,吴镇扬 电气电子教学学报2005年10月第5期
[2] 《基于DSP的PCI总线数据传输的实现》 何慧颖、胡越明、蒋嫣枫 计算机工程 2004年12月
[3] 《基于DSP的TCP/IP协议的应用研究》刘海峰 微电子学与计算机 2006年第23卷第2期
[4] tms320dm642, Texas Instruments, 2004
[5] TMS320C6000 DSP Peripherals Overview Reference Guide (Rev. H), Texas Instruments, 2005
[6] TMS320DM642 Hardware Designer's Resource Guide, Texas Instruments, 2004
[7] evmdm642_schem, Texas Instruments, 2004
[8] TMS320C6000 DSP External Memory, Texas Instruments, 2005
[9] 《ARM微控制器基础与实践》 周立功 等 北京航空航天大学出版社
[10] LPC2212_2214-01, PHILIPS, 2004
[11] LPC2212_2214-02, PHILIPS, 2004
[12] 《基于ARM的工业级嵌入式以太网络接口实现》范学领,陈一坚,索涛,黄国刚 测控技术 2005年第24卷第4期
[13] 《基于ARM微处理器的嵌入式以太网接口》 何轩,夏应清,李祥 电气时代 2005年第一期
[14] LAN9115—Highly Efficient Single-Chip 10/100 Non-PCI Ethernet Controller, SMSC, 2005
[15] LAN9118 Family Programmers Reference Guide, SMSC, 2005
[16] Designing with the LAN9118-Getting Started, SMSC, 2005
[17] 《CPLD/FPGA与ASIC设计实践教程》 陈楫 等 科学出版社
[18] 《Verilog数字系统设计教程》 夏宇闻 等 北京航空航天大学出版社
[19] HY57V641620HG, hynix
[20] SDRAM Controllers, hynix
[21] SDRAM_timing, hynix
[22] 《基于SOCKET编程接口的网络通信》 李德水 渭南师范学院学报 2005年3月第20卷第2期
[23] 《基于Socket的网络编程技术及其实现》 刘骏,颜钢锋 江南大学学报 2004年6月第3卷第3期
[24] 《用Socket编程实现TCP/IP网络接口》 熊世桓 贵州教育学院学报 2003年8月第14卷第4期
[25] 《多路读写的SDRAM接口设计》 赵丕凤 徐元欣 赵亮 李式巨 电子技术应用 2002年第9期
[26] 《高速DSP图像处理系统中的乒乓缓存结构研究》 李武森,迟泽英,陈文建光电子技术与信息 2005 Jun
[27] 《基于视觉检测的城市智能交通管理系统应用研究》杨俊,张玲霞,陈明 测控技术 2003年第22卷第2期
[28] 《智能交通的发展与研究》 李树广,刘允才 微型电脑应用 2005年第21卷第6期
[29] 《对我国智能交通系统(ITS)发展的探讨》 刘勇 吴勇 周芳 交通标准化 2006年第一期
[30] 《TCP/IP基础》 Kenneth D.Reed 张文,刑淑琴,杨彦昌等译 电子工业出版社
[31] 《基于TCP/IP和Socket实现网络通信》 胡柯,戢谭成,刘陆群 组合机床与自动化加工技术 2003年第9期
[32] SDRAM_Deviceoperationl(Revl.1) hynix
[33] SDRAM_Deviceoperation(Revl.1) hynix
[34] 《TMS320C6000系列DSPs的原理与应用》 任丽香,马淑芬,李方慧 电子工业出版社
[2] 《基于DSP的PCI总线数据传输的实现》 何慧颖、胡越明、蒋嫣枫 计算机工程 2004年12月
[3] 《基于DSP的TCP/IP协议的应用研究》刘海峰 微电子学与计算机 2006年第23卷第2期
[4] tms320dm642, Texas Instruments, 2004
[5] TMS320C6000 DSP Peripherals Overview Reference Guide (Rev. H), Texas Instruments, 2005
[6] TMS320DM642 Hardware Designer's Resource Guide, Texas Instruments, 2004
[7] evmdm642_schem, Texas Instruments, 2004
[8] TMS320C6000 DSP External Memory, Texas Instruments, 2005
[9] 《ARM微控制器基础与实践》 周立功 等 北京航空航天大学出版社
[10] LPC2212_2214-01, PHILIPS, 2004
[11] LPC2212_2214-02, PHILIPS, 2004
[12] 《基于ARM的工业级嵌入式以太网络接口实现》范学领,陈一坚,索涛,黄国刚 测控技术 2005年第24卷第4期
[13] 《基于ARM微处理器的嵌入式以太网接口》 何轩,夏应清,李祥 电气时代 2005年第一期
[14] LAN9115—Highly Efficient Single-Chip 10/100 Non-PCI Ethernet Controller, SMSC, 2005
[15] LAN9118 Family Programmers Reference Guide, SMSC, 2005
[16] Designing with the LAN9118-Getting Started, SMSC, 2005
[17] 《CPLD/FPGA与ASIC设计实践教程》 陈楫 等 科学出版社
[18] 《Verilog数字系统设计教程》 夏宇闻 等 北京航空航天大学出版社
[19] HY57V641620HG, hynix
[20] SDRAM Controllers, hynix
[21] SDRAM_timing, hynix
[22] 《基于SOCKET编程接口的网络通信》 李德水 渭南师范学院学报 2005年3月第20卷第2期
[23] 《基于Socket的网络编程技术及其实现》 刘骏,颜钢锋 江南大学学报 2004年6月第3卷第3期
[24] 《用Socket编程实现TCP/IP网络接口》 熊世桓 贵州教育学院学报 2003年8月第14卷第4期
[25] 《多路读写的SDRAM接口设计》 赵丕凤 徐元欣 赵亮 李式巨 电子技术应用 2002年第9期
[26] 《高速DSP图像处理系统中的乒乓缓存结构研究》 李武森,迟泽英,陈文建光电子技术与信息 2005 Jun
[27] 《基于视觉检测的城市智能交通管理系统应用研究》杨俊,张玲霞,陈明 测控技术 2003年第22卷第2期
[28] 《智能交通的发展与研究》 李树广,刘允才 微型电脑应用 2005年第21卷第6期
[29] 《对我国智能交通系统(ITS)发展的探讨》 刘勇 吴勇 周芳 交通标准化 2006年第一期
[30] 《TCP/IP基础》 Kenneth D.Reed 张文,刑淑琴,杨彦昌等译 电子工业出版社
[31] 《基于TCP/IP和Socket实现网络通信》 胡柯,戢谭成,刘陆群 组合机床与自动化加工技术 2003年第9期
[32] SDRAM_Deviceoperationl(Revl.1) hynix
[33] SDRAM_Deviceoperation(Revl.1) hynix
[34] 《TMS320C6000系列DSPs的原理与应用》 任丽香,马淑芬,李方慧 电子工业出版社