一種電子信息信號處理系統的制作方法

本發明涉及一種采集系統，具體是一種電子信息信號處理系統。

背景技術：

快速發展的汽車產業為車載電子產品提供了廣闊的應用市場，如車載的“紅外監視”、“倒車雷達”等視頻監視設備，為駕駛員既帶來了方便，也帶來了安全。這些監視設備離不開視頻圖像采集，而視頻圖像采集的關鍵環節就是電子信號的AD轉換。傳統的電子信息信號處理系統一般采用專門的圖像采集芯片，如SAA7110視頻解碼芯片，自動完成圖像的采集；缺點是電路復雜、成本高，不方便對其進行軟件編程和升級，進而其采集圖像的精度和速度也受到制約，對非標準電子信號適應性不好。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種采用DSP的片上ADC實現圖像采集的電子信息信號處理系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種電子信息信號處理系統，包括輸入接口、濾波器、解碼器、運算放大器、同步分離模塊和編碼器，所述輸入接口分別連接濾波器和解碼器，濾波器還分別連接解碼器、運算放大器和同步分離模塊，運算放大器還通過隔離模塊連接A/D轉換模塊，A/D轉換模塊還分別連接晶振和CPLD模塊，CPLD模塊還分別連接同步分離模塊、晶振和編碼器，編碼器還連接輸出接口，所述A/D轉換器采用TMS320F2812；所述隔離模塊包括二極管D1、二極管D2、電阻R1、電容C1、MOS管T1和三極管T2，所述二極管D1正極連接控制信號Vi，二極管D2正極連接三極管T4基極，三極管T4集電極分別連接電阻R1、電容C3和MOS管T1的G極，電阻R1另一端分別連接二極管D2負極、電容C3另一端、電阻R2、三極管T2集電極、電容C1和電源VCC，電阻R2另一端分別連接三極管T2基極、三極管T3基極和MOS管T1的D極，MOS管T1的S極分別連接三極管T4發射極、三極管T3集電極和電容C2，電容C2另一端連接電容C1另一端并接地，所述三極管T2發射極分別連接三極管T3發射極和電阻R3，電阻R3另一端連接IGBT管的G極，IGBT管的E極接地，IGBT管的C極通過電阻R4連接輸出端Vo。

作為本發明進一步的方案：所述濾波器采用TDA9181。

作為本發明進一步的方案：所述解碼器采用TDA9143。

作為本發明進一步的方案：所述編碼器采用TMS320C6416T。

作為本發明再進一步的方案：所述同步分離模塊采用LM1881。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用DSP的片上ADC實現圖像采集，不需要專業的視頻解碼芯片，具有電路簡單、成本低、易于維護和升級的特點，更重要的是其可以適應不同標準電子信號的采集，用DSP和CPLD搭建數據采集系統時，不必外接專業的圖像采集芯片，避免了復雜的硬件設計，同時提供了足夠的處理能力。

附圖說明

圖1為電子信息信號處理系統的結構框圖；

圖2為電子信息信號處理系統中隔離模塊的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1，本發明實施例中，一種電子信息信號處理系統，包括輸入接口、濾波器、解碼器、運算放大器、同步分離模塊和編碼器，所述輸入接口分別連接濾波器和解碼器，濾波器還分別連接解碼器、運算放大器和同步分離模塊，運算放大器還通過隔離模塊連接A/D轉換模塊，A/D轉換模塊還分別連接晶振和CPLD模塊，CPLD模塊還分別連接同步分離模塊、晶振和編碼器，編碼器還連接輸出接口，所述A/D轉換器采用TMS320F2812；所述隔離模塊包括二極管D1、二極管D2、電阻R1、電容C1、MOS管T1和三極管T2，所述二極管D1正極連接控制信號Vi，二極管D2正極連接三極管T4基極，三極管T4集電極分別連接電阻R1、電容C3和MOS管T1的G極，電阻R1另一端分別連接二極管D2負極、電容C3另一端、電阻R2、三極管T2集電極、電容C1和電源VCC，電阻R2另一端分別連接三極管T2基極、三極管T3基極和MOS管T1的D極，MOS管T1的S極分別連接三極管T4發射極、三極管T3集電極和電容C2，電容C2另一端連接電容C1另一端并接地，所述三極管T2發射極分別連接三極管T3發射極和電阻R3，電阻R3另一端連接IGBT管的G極，IGBT管的E極接地，IGBT管的C極通過電阻R4連接輸出端Vo。濾波器采用TDA9181。解碼器采用TDA9143。編碼器采用TMS320C6416T。同步分離模塊采用LM1881。

本發明的工作原理是：首先對獲取的電子信號進行同步信號分離，將分離出來的同步信號連接至CPLD模塊。電子信號在經過電平鉗位、幅度調整等預處理后，將其連接到TMS320F2812的ADC輸入端。TMS320F2812通過XINTF將其片上ADC的結果輸出至CPLD模塊，CPLD模塊根據分離出的同步信號的時序關系將視頻亮度信號通過HPI傳輸給圖像處理器TMS320C6416T進行圖像處理。

模擬電子信號中包含有視頻亮度信號、視頻色度信號、視頻同步信號。電子信號的峰峰值為1V，并且其同步信號電平低于零電平，而TMS320F2812采用的ADC量程為0～3V，因此在視頻轉換之前，需要對其進行Y/C分離、同步分離、電平鉗位、幅度放大等預處理。

Y/C分離和電平鉗位：本系統采用TDA9181和TDA9143芯片進行Y/C分離，TDA9181是多標準動態梳狀濾波器，由延時、加法器、減法器、帶通濾波器組成，支持PALB、G、H、D、I、M、N 及NTSC M標準的梳整，可以為其相關制式的電子信號進行Y/C分離，TDA9181還能對輸入的信號進行電平鉗位。TDA9143是一種由I2C總線控制的PAL/NTSC/SECAM解碼器，可以為TDA9181提供Y/C分離所需要的沙堡脈沖信號和色副載頻信號。

運算放大器：由于電子信號的峰峰值為1V，而TMS320F2812的ADC量程為0～3V，所以為了更好的進行視頻采樣，需要對電子信號放大3倍，系統采用的AD8066是高壓、高速、低功耗和大電流的軌對軌輸出的單路和雙路運算放大器，其微分增益誤差和微分相位誤差分別為0.01% 和0.02%，7MHz帶寬的增益均勻性為0.1dB，非常適合視頻緩沖應用。

同步分離模塊：同步分離采用NS公司的LM1881芯片，LM1881能夠從峰峰值為0.5～2V的PAL、NTSC和SECAM電子信號分離出各種同步信號此外，LM1881還可應用于非標準電子信號的同步分離。

A/D轉換模塊：TMS320F2812為32位定點可編程處理器芯片，最高頻率為150MHz，可以方便地與其他處理器連接，片上12位ADC最高采樣帶寬可達12.5MHz，擁有相當于16級的FIFO，使片上ADC能達到上限工作速率,實現每80ns采集1個數據。此外，TMS320F2812可以方便的進行軟件編程，以適應不同標準的電子信號，故采用TMS320F2812用作AD轉換。將輸入的PAL/NTSC制式的模擬電子信號通過TDA9181和TDA9143進行Y/C分離和電平鉗位后，一路給TMS320F2812變成數字信號，另一路給LM1881分離出同步信號。

將TMS320F2812采集后的圖像數據通過其XINTF傳輸至CPLD模塊；將LM1881分離出奇偶場信號和復合同步信號也交給CPLD模塊進行邏輯控制，由CPLD模塊根據奇偶場信號和復合同步信號來決定是采集奇場圖像還是偶場圖像，或者采集一幀完整的圖像。

當場同步信號到來時，CPLD模塊根據奇偶場信號決定是采集奇場圖像還是偶場圖像，或者采集一幀完整的圖像；當復合同步信號到來時，CPLD模塊判斷是哪一行。CPLD模塊會根據這些邏輯時序來控制TMS320F2812的采集，以及提供同步時序給外擴的圖像處理器，用戶也可以根據自己的需要處理這些同步信號，比如用外擴的圖像處理器代替CPLD模塊來判斷圖像的行、場。

圖2為隔離模塊電路圖，隔離模塊包括二極管D1、二極管D2、電阻R1、電容C1、MOS管T1和三極管T2，所述二極管D1正極連接控制信號Vi，二極管D2正極連接三極管T4基極，三極管T4集電極分別連接電阻R1、電容C3和MOS管T1的G極，電阻R1另一端分別連接二極管D2負極、電容C3另一端、電阻R2、三極管T2集電極、電容C1和電源VCC，電阻R2另一端分別連接三極管T2基極、三極管T3基極和MOS管T1的D極，MOS管T1的S極分別連接三極管T4發射極、三極管T3集電極和電容C2，電容C2另一端連接電容C1另一端并接地，所述三極管T2發射極分別連接三極管T3發射極和電阻R3，電阻R3另一端連接IGBT管的G極，IGBT管的E極接地，IGBT管的C極通過電阻R4連接輸出端Vo，當控制信號Vi使發光二極管D1有電流流過時，光敏二極管D2導通，R1上有電流流過，MOS管T1關斷，在電源VCC的作用下， 經電阻R2、三極管T2的基極-發射極有了偏流，T2迅速導通，經電阻R3，IGBT管得到正偏而導通；當控制信號Vi沒有脈沖電壓時，發光二極管D1不發光，作用過程相反，T1導通使T3導通，電源VCC經柵極電阻R3加在IGBT管，使IGBT管迅速關斷。

對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。