随着微电子技术、大规模集成电路技术和信号处理技术的发展,把热效应和CMOS技术结合起来的非制冷焦平面阵列技术成为红外热成像领域最令人关注的焦点之一。由于它具有低成本、低功耗、体积小和重量轻等优点,其在军事及民用领域的应用越来越广泛。但非制冷焦平面阵列器件各探测单元之间普遍存在着响应度的非均匀性问题,影响了红外探测器的探测灵敏度和空间分辨力,因此必须对其输出的红外图像进行非均匀性校正。本文给出了一种基于DM642(TI公司开发的DSP处理器)的红外图像实时处理系统的软硬件设计。 实时图像处理需要很高的数据传输速率,要求在限定的时间内完成大量的操作和运算。但目前在红外成像的后续处理方面,普遍存在着设备运算能力不强,数据处理速度低的缺点,难以完成大运算量算法并实时输出图像。我们将最新DSP技术运用到红外图像的后续处理中,采用了运算速度很高的DM642。与其它数据处理设备相比,DM642具有处理速度高、可编程性好、电路系统简单可靠等优点,非常适合对红外图像的实时处理。 在本文中,首先介绍了红外热成像技术以及DSP技术的发展概况。然后结合系统设计的需要,对DM642的内核构架、指令系统和相关的片上外设进行了较为详细的介绍。接着重点介绍了整个系统的硬件和软件设计,着重介绍了DM642各接口的硬件设计,并给出了各部分模块具体的硬件电路;阐述并分析了系统中复杂且高速的逻辑控制及时序设计及其实现,给出了系统时序的仿真调试结果;分析了系统的信号传输机制及实时性能;详细介绍了温度控制子系统的设计。最后,对此系统设计中运用的高速数字电路设计及模、数混合电路设计和EMC设计方法进行了研究和总结。