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一种嵌入式视频系统及其低功耗设计与研究

作　者: 邓登峰
导　师: 郭宝龙
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 嵌入式系统图像采集低功耗设计动态电源管理
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 204次
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内容摘要

视频采集和处理系统的应用技术发展迅速，已经不能满足于只在实验室或者用PC工作站来解决图像问题。将视频和图像技术应用嵌入式化、小型化和便携化是当前视频和图像技术的一个重要发展方向。嵌入式视频和图像系统的这些便携式趋势对系统的体积、功耗和运行能力提出了甚严的挑战。本课题的目的就是尝试构建这样一个系统，使视频图像技术在便携式环境下应用，同时在系统功率消耗方面给出了详细分析。系统低功耗设计是一个软硬系统的过程。硬件低功耗设计为整个系统的低功耗运行提供硬件电路支持。软件低功耗设计的任务是在硬件基础上实现一套可行的低功耗管理策略。本论文从低功耗设计出发，按照视频图像系统的原理构造一个可行的实际系统，对每个部分的芯片进行功耗分析，并从硬软两个方面去降低功耗。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
第一章.绪论  9-17
  1.1 课题背景  9-13
    1.1.1.本课题的两个研究方向  9-10
    1.1.2.本课题要解决的问题  10-11
    1.1.3.SOC技术  11-12
    1.1.4.系统设计方式  12-13
  1.2 数字视频相关背景知识  13-17
    1.2.1.模拟视频电视制式  13
    1.2.2.数字视频的特点和术语  13-14
    1.2.3.数字视频的国际标准  14-17
第二章.电子系统中的能量消耗  17-25
  2.1 电子系统中能量转换  17-18
  2.2 电子系统各部分如何消耗能量  18-22
    2.2.1.动态功率消耗  18-19
    2.2.2.短路功耗  19-20
    2.2.3.漏电功耗  20-21
    2.2.4.静态偏置功耗  21-22
  2.3 低功耗电路设计的方向  22
  2.4 本章结论  22-25
第三章.视频采集处理系统原理设计  25-47
  3.1 视频系统的基本特点  25
  3.2 视频采集处理系统基本流程  25-30
    3.2.1.视频源输入  26-27
    3.2.2.模数转换  27
    3.2.3.视频数据格式化  27-28
    3.2.4.视频数据缓冲  28-29
    3.2.5.视频压缩  29
    3.2.6.视频数据存储  29-30
    3.2.7.视频数据处理  30
    3.2.8.视频数据传输  30
  3.3 模拟视频输入标准  30-33
    3.3.1.模拟复合视频信号  30-31
    3.3.2.模拟分量视频格式  31
    3.3.3.S-VIDEO格式  31
    3.3.4.三种广播电视制式标准  31-33
  3.4 解码器类型说明  33-34
    3.4.1.Philips视频解码器  33
    3.4.2.TI视频解码器  33-34
  3.5 通用视频图像采集系统举例  34-36
    3.5.1.基于PC机的视频采集系统  34-35
    3.5.2.基于DSP的视频采集系统  35
    3.5.3.基于ARM+USB摄像头的视频采集方案  35-36
  3.6 本设计的视频采集系统构成原理分析  36-43
    3.6.1.系统信号流程  37
    3.6.2.AD转换部分  37-38
    3.6.3.接口一设计  38-42
    3.6.4.接口1的数据传输触发  42-43
  3.7 ARM处理器  43
  3.8 接口二和DA转换(显示)  43
  3.9 电池类型及其对供电影响  43-47
    3.9.1.NiCd电池  44
    3.9.2.NiMH电池  44
    3.9.3.Li离子电池  44-45
    3.9.4.其他形式供电  45
    3.9.5.盟固利公司的锂离子二次电池  45-46
    3.9.6.电池供电电量的说明  46-47
第四章.S3C2410处理器及其在本系统的应用  47-61
  4.1 S3C2410处理器  47-51
    4.1.1 S3C2410A 处理器的低功耗工艺  48-49
    4.1.2 S3C2410A 处理器的体系结构  49
    4.1.3 S3C2410处理器的低功耗特性  49-51
  4.2 处理器供电电路设计  51-61
    4.2.1 墙壁电源供电方案  52-53
    4.2.2 蓄电池供电方案  53-55
    4.2.3 S3C2410处理器的电源需求  55-56
    4.2.4 处理器工作频率选择  56-61
第五章.软硬件协同低功耗设计  61-77
  5.1 软硬件协同设计的原因  61-62
  5.2 系统各模块连接框图  62
  5.3 系统电源设计  62-64
    5.3.1 系统总体电源框图  62-63
    5.3.2 处理器部分的电源设计  63
    5.3.3 解码器TVP5145和EP1C6的电源设计  63-64
  5.4 CCD摄像头  64
  5.5 TVP5145的功耗分析  64-66
  5.6 FPGA芯片EP1C6的功耗分析  66-67
  5.7 SRAM的功耗参数和分析  67-68
  5.8 SDRAM的功耗分析  68-70
  5.9 FLASH的功耗分析  70-71
  5.10 LCD模块的低功耗分析和软件编写  71-72
  5.11 存储模块功耗分析及其低功耗设计  72-77
    5.11.1 嵌入式系统中存储模块模型  72-74
    5.11.2 存储模块降低功耗的方法  74-77
第六章.系统设计的总结和展望  77-81
  6.1 系统原理设计结论和低功耗设计的优点  77
  6.2 硬件低功耗设计的结论  77-78
  6.3 软件低功耗结论  78-80
  6.4 系统设计的展望  80-81
致谢  81-82
参考文献  82-84
攻读硕士学位期间发表的论文  84-85
附录  85-86
  附录一  85
  附录二  85-86
  附录三  86

一种嵌入式视频系统及其低功耗设计与研究

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