視頻信號A／D轉(zhuǎn)換部分采用的器件是Philips公司生產(chǎn)的SAA7111A增強(qiáng)型視頻輸入處理器。該芯片的優(yōu)點(diǎn)在于集A／D轉(zhuǎn)換與解碼功能于一身且支持多制式解碼，且內(nèi)部含有I2C接口，可簡潔的通過I2C總線對其工作方式進(jìn)行設(shè)定。
在本系統(tǒng)中，主控芯片TMS320DM355通過I2C接口與SAA7111A的雙向數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘線SCL連接，對SAA7111A的工作方式進(jìn)行設(shè)置，并向其發(fā)送地址碼和控制量，控制SAA7111A完成視頻的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信息通過雙向數(shù)據(jù)線SDA串行讀入，然后進(jìn)行分析、處理，并產(chǎn)生各種控制信息。
TMS320DM355處理完采集的數(shù)字信號后產(chǎn)生適合的控制信號來控制舵機(jī)和電機(jī)，從而完成機(jī)器魚的自主運(yùn)動。同時(shí)TMS320DM355又可以將處理后的數(shù)字信號通過無線電發(fā)送轉(zhuǎn)置發(fā)送到岸上的主機(jī)。

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
對該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程如圖3所示。在本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)上電初始化DSP，通過軟件模擬I2C總線時(shí)序，向SAA7111A發(fā)送寫信號，設(shè)置SAA7111A的工作方式，具體流程為：DSP發(fā)出一個(gè)SAA7111A的地址(0xBA或0xBS)，并表明寫操作，等待SAA7111A響應(yīng)，DSP接收到SAA7111的響應(yīng)后，再發(fā)出要配置寄存器的地址，等待SAA7111A響應(yīng)，并在接收到SAA7111A的響應(yīng)后，發(fā)送要配置的數(shù)據(jù)，之后等待SAA7111A響應(yīng)，接受SAA7111A的響應(yīng)，發(fā)送停止位后，結(jié)束一次配置。設(shè)定其工作寄存器，使其輸入的視頻格式為PAL式，且設(shè)定輸出的數(shù)據(jù)流為8bit。之后DSP發(fā)送開始采集信號及對SAA7111A的控制信號。開始采集視頻信號并實(shí)現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)寫入幀緩存后，DSP即產(chǎn)生中斷，先關(guān)閉SAA7111A的視頻輸出，然后對采集的信號進(jìn)行分析處理。處理完后根據(jù)結(jié)果產(chǎn)生各種控制信號控制機(jī)器魚中的各種電機(jī)和舵機(jī)，具體做法就是通過控制輸入到各個(gè)電機(jī)和舵機(jī)的控制信號的占空比實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和舵機(jī)角度的控制，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚游動方向和速度的控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器魚的自主運(yùn)動。當(dāng)DSP完成控制命令后就控制SAA7111A，并重新發(fā)送開始采集命令，繼續(xù)采集下一幀。

4 結(jié)束語
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)將圖像采集與識別、運(yùn)動控制集成到一個(gè)系統(tǒng)中，能很好實(shí)現(xiàn)圖像的快速采集、存儲及數(shù)據(jù)處理功能，也實(shí)現(xiàn)了魚體的自主運(yùn)動控制，即使對于高分辨率要求的魚體游動的前方數(shù)據(jù)(如障礙物等)也起到很好的采集與處理的功能。若將該系統(tǒng)配上更為優(yōu)化的程序，可以實(shí)現(xiàn)魚在水體情況較為復(fù)雜的環(huán)境下的自主運(yùn)動。若再配合無線收發(fā)裝置便可將魚體在水下采集的數(shù)據(jù)發(fā)給地面處理機(jī)，供研究人員分析，那么這樣的機(jī)器魚就可以應(yīng)用到實(shí)際工程中了。