3. 2　微處理器子系統(tǒng)設(shè)計

　　PowerPC微處理器子系統(tǒng)以PowerPC微處理器硬核為核心,通過處理器局部總線( PLB)與片內(nèi)塊RAM連接,進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸;通過OPB總線與外圍慢速設(shè)備進(jìn)行交互,外設(shè)通過相應(yīng)的外設(shè)接口IP控制器與總線互連。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求,需要用到的外設(shè)接口IP主要有: GPIO控制器(用于外部中斷信號輸入、控制命令輸出以及單個數(shù)據(jù)的傳輸)、EMC接口控制器(訪問外部ZBT SRAM)、DDR SDRAM控制器(控制DDR SDRAM)、UART控制器(與上位機(jī)通信,便于調(diào)試和產(chǎn)生按鍵輸入中斷控制系統(tǒng)功能)、Timer定時器/計數(shù)器(對軌跡關(guān)聯(lián)及門限值求取的處理時間進(jìn)行監(jiān)控)、INTR中斷控制器(多中斷輸入管理)等。系統(tǒng)組成如圖4所示。

圖4　PowerPC微處理器系統(tǒng)框圖

　　4　PowerPC微處理器子系統(tǒng)調(diào)試及分析

　　為了驗證開發(fā)的應(yīng)用程序是否能實時實現(xiàn)軌跡關(guān)聯(lián),在應(yīng)用程序中設(shè)計一個生成候選點的圖像程序塊, 生成好這些處理對象, 然后利用計時器( timer) ,監(jiān)視處理完每一幀圖像消耗的時間,同時把PowerPC微處理器子系統(tǒng)檢測到的軌跡信息以及消耗的時間輸出在超級終端,以檢查PowerPC微處理器子系統(tǒng)的工作情況。

　　本次調(diào)試中,設(shè)計的每幀候選點圖像中都只包含兩個目標(biāo)點,而且都按Vx = 1,Vy = 1的速率作勻速直線運(yùn)動。圖5給出一組軌跡關(guān)聯(lián)測試結(jié)果。通過數(shù)據(jù)分析可知,系統(tǒng)處理一條軌跡長度超過15的軌跡平均耗時也不會超過0. 04ms。對于100幀/秒的輸入圖像數(shù)據(jù),經(jīng)過5幀一階段的能量累加過后,得到的候選點圖像幀頻為20幀/秒。假設(shè)一幀候選點圖像包含300個候選點,則可以設(shè)置軌跡關(guān)聯(lián)最大預(yù)設(shè)軌跡數(shù)為1000,那么, 1000條軌跡的關(guān)聯(lián)處理不會超過40ms,還在候選點圖像幀周期之內(nèi)。所以PowerPC完全能夠?qū)崟r完成軌跡關(guān)聯(lián)任務(wù)。

圖5　軌跡關(guān)聯(lián)測試結(jié)果圖

　　5　結(jié)　論

　　經(jīng)調(diào)試驗證, 本設(shè)計達(dá)到了預(yù)期效果?；赑owerPC的小目標(biāo)檢測系統(tǒng)能夠?qū)崟r實現(xiàn)小目標(biāo)檢測,而且硬件資源的余量以及處理器處理能力的潛力都為系統(tǒng)改進(jìn)和升級提供了可能。