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1、嵌入式系统嵌入式系统 实验指导书实验指导书 罗钧罗钧 付丽付丽 编编 重庆大学光电工程学院重庆大学光电工程学院 2010 年年 9 月月 第 1 页 共 46 页 目 录 实验一 Ti DSP 开发实验 .2 附 1.1 验证实验参考程序 .11 附 1.2 CCS 的使用参考步骤.13 实验二 WINCE.NET 嵌入式操作系统实验 .16 第 2 页 共 46 页 实验一实验一 Ti DSP 开发实验开发实验 实验预习要求实验预习要求 1、按照附录1.2所示“CCS的使用参考步骤” ，熟悉CCS编程方法。 2、根据实验原理，读懂验证实验程序，并写出设计性实验程序。 一、实验目的一、实验目的
2、 1、熟悉CCS软件的使用。 2、学习在CCS中如何显示彩色图片。 3、了解DSP54X彩色图像处理的设计方法。 4、了解YUV 4：1：1 彩色二值图像的原理。 二、实验器材二、实验器材 计算机，SZ-DSPF型开发实验平台，DSP仿真器 三、实验内容三、实验内容 1、验证性实验、验证性实验：YUV 彩色图像的二值图像实验（见附 1.1 验证实验参考程序） ，并观察程序运行结果。 2、设计性实验、设计性实验：YUV 彩色图像增强对比度实验 设计 YUV 彩色图像增强对比度的程序，调试程序并运行，观察运行结果。 四、实验原理四、实验原理 1、实验仪器简介 实验设备中SZ-DSP F型开发实验平
3、台是核心部件。 （1）硬件配置 本 次 实 验 用 到 的 仪 器 中 的 模 块 ： 主 CPU SZ-5416D 模 块 ： 采 用 TI 公 司 的TMS320C5416DSP芯片，该模块上的资源有：4Mbit Flash、256K*16bit SRAM、256K*16bit SRAM、2500 gate CPLD、电平转换芯片，模块上有JTAG插口，可以通过仿真器和CCS下载程序和进行实验。 （2）软件配置 使用软件为DSP集成开发环境CCS2.0。 2、YUV彩色二值图像的原理 图像二值它将灰度值小于某个f1的所有像点都设置为0，而将灰度值大于f1的所有像点都设置为255；这样就得到
4、了二值图像,如图1.2所示。图中横坐标是原图图像灰度，纵坐标是变化后图像灰度。 0 f(x)100 第 3 页 共 46 页 图1.1 二值图像 3、YUV彩色图像增强对比度实验原理彩色图像增强对比度实验原理 增强对比度实际是增强原图像的各部分反差。 实际中往往是通过增加原图中某两个灰度值之间的动态范围来实现的。典型的增强对比度的变化曲线如图 1.1 所示。 图 1.2 增强对比度的变化曲线 图 1.2 中，横坐标是原图图像灰度，纵坐标是变化后图像灰度，假设 O，A，B，C 四点的坐标分别为（f0,g0） 、 （f1,g1） 、 （f2,g2） 、 （f3,g3） ，从图 1.2 可以看出，通
5、过这样的一个变换，原图中灰度值在 0 到 f1、f2 和 f3 到 255 之间的动态范围小了，而原图中灰度值在 f1 到f2 之间的动态范围增加了，从而这个范围内的对比度增加了。而实际应用中 f1、f2、g1、g2可取不同的值进行组合，从而得到不同的效果。 (f1,g1) (f3,g3) (f2,g2) A B C O (f0,g0) 第 4 页 共 46 页 4、图像数据、图像数据dat文件文件 CCS 中 dat 文件（可以在可以在 CCS 软件下打开该文件软件下打开该文件）包括文件头和数据，第一行为文件头，第二行及以后为数据，文件头格式（以实验给定的 bao.dat 文件为例） ： 1
6、651 1 1000 1 ea60 固定标识 数据格式 基地址 页类型 长度 数据格式：1-十六进制 2-十进制 3-十进制长整型 4-十进制浮点型 页类型： 0-程序 1- 数据 长度： 装入数据的长度 YUV色彩空间，其中“Y”表示明亮度（Luminance或Luma） ，也就是灰阶值；而“U”和“V” 表示的则是色度（Chrominance或Chroma） ， 。“色度”定义了颜色的两个方面色调与饱和度，分别用Cr和CB来表示。 实验给定的dat文件（bao.dat文件）为YUV图像数据文件，bao.dat文件共有60000（0x0ea60）个图像数据，前40000个图像数据为Y分量，后
7、面20000个数据依次为色度分量Cr和Cb。图像采样格式为YUV 4:1:1，即每个像素点保存一个 8bit 的亮度值(也就是Y值)，每 2x2 个像素点保存一个 Cr 和Cb 值。 五、实验步骤五、实验步骤 1、验证性实验 （1）硬件连接： 先将实验箱上的电源模块开关“MS2”按下，再打开机箱电源（在机箱右侧船型开关） 。（注意在做 DSP 实验时开始按了 SZ-5416D 主控模块上的 K1 硬件复位后， 程序运行中不要再按复位键，以免实验由于 DSP 复位而失败。 ） （2）启动 CCS，参考附 1.2 “CCS 的使用参考步骤”步骤 17，建立工程、编译、链接。 （3）将图像数据导入
8、DSP 内存，如图 1.3 所示，选择一个图像数据 dat 文件，直接点OK 便可。 第 5 页 共 46 页 （a） 图像数据导入 （b）下载数据窗口 （c） 数据导入内存窗口 图 1.3 图像数据导入 DSP 内存 第 6 页 共 46 页 （4）下载程序（File-Load Program） ，如图 1.4 所示。 （a）程序下载窗口 1 （b）程序下载窗口 2 第 7 页 共 46 页 （c）程序下载窗口 3 图 1.4 程序下载 （4）可先看内存中的原始图像（由于数据寻址空间的限制，处理前的和处理后的图像空间是同一空间） ，按照图 1.5 和 1.6 所示操作。 (a) 图像设置选项
9、 第 8 页 共 46 页 （b） CCS 观察图像的设置 图 1.5 图像的设置 因为图像数据量大，请等待大约 1 分钟，如不出现可以先将 lines per Display 改成 20，出现图像后再将其改为 200。 图 1.6 原始图片 （5）点击窗口左侧的“运行”按钮（或者 F5 键，或者 Debug-Run）运行程序，等待大约 15s，停止运行，观察 PC 指针（黄色箭头）是否到了如下图所示位置，若程序还没有运行到此位置， 则继续运行程序直到程序运行到下图所示的位置， 然后等待处理后的图像出第 9 页 共 46 页 现，如图 1.7 和 1.8 所示。 图 1.7 程序运行后 图 1
10、.8 处理后的图像 2、设计性实验 假设图 1.2 中，f 和 g 的取值如下： 停止运行 PC 指针 运行 第 10 页 共 46 页 f0=0，g0=0； f1=70，g1=30； f2=180，g2=230； f3=255， g3=255； 根据设计性实验的实验原理， 参考附件1，在CCS下建立一工程文件调试自己编写的算法程序并运行，观察运行结果。 六、实验报告要求六、实验报告要求 1、 写出设计性实验程序； 2、 总结实验步骤和实验结果。 第 11 页 共 46 页 附附 1.1 验证实验参考程序验证实验参考程序 cmd 文件：文件： -l rts.lib MEMORY PAGE 0:
11、 INT_PM_DRAM: origin = 0080h, length = 1380h EXT_PM_RAM: origin = 1400h, length = 0ec00h PAGE 1: INT_DM_SCRATCH_PAD_DRAM: origin = 0060h, length = 20h INT_DM_1: origin = 0080h, length = 0f80h EXT_DM_RAM: origin = 1000h, length = 0ef00h SECTIONS .text : INT_PM_DRAM PAGE 0 .cinit : INT_PM_DRAM PAGE 0
12、.switch : INT_PM_DRAM PAGE 0 .data : INT_DM_1 PAGE 1 .stack : INT_DM_1 PAGE 1 .bss : INT_DM_1 PAGE 1 .sysmem : INT_DM_1 PAGE 1 .const : INT_DM_1 PAGE 1 .dout : INT_DM_1 PAGE 1 .x : EXT_DM_RAM PAGE 1 第 12 页 共 46 页 C 程序：程序： /* YUV size 200*200 total 60000 */ /* Y sourse strat address 256 */ /* U sours
13、e strat address 40256 */ /* V sourse strat address 50256 */ /* YUV=4:1:1 Y=40000;U=10000;V=10000*/ #include “TMS320.H“ #pragma DATA_SECTION (y,“.x“) DATA y40000; #pragma DATA_SECTION (u,“.x“) DATA u10000; #pragma DATA_SECTION (v,“.x“) DATA v10000; main() LDATA i; for(i=0;i=100) yi=255; else yi=0; fo
14、r(;) 第 13 页 共 46 页 附附 1.2 CCS 的使用参考步骤的使用参考步骤 在编写程序时，最好在某盘根目录下建立一个文件夹（注意不能用中文名） ，将所有的用户文件放置在该文件夹中，建议用字母来作为所有文件的文件名。 以下介绍如何在 CCS 下建立一个工程，以及如何编译、链接、下载、调试程序。 1 新建一个工程（图 1.9）Project-New。 图 1.9 新建工程 2 在图 1.10 所示窗口中点击 Location，选择建立工程的存放文件夹，在 Project 中输入工程名。 图 1.10 创建工程 第 14 页 共 46 页 3新建文件（图 1.11）File-New-Source File 图 1.11 新建文件 4编写程序，并保存文件 File-Save，若是 C 程序，文件命名为*.c；若是汇编程序文件命名为*.as
