采用MPC5200实现高速视频探测的车内应用

　　图2是MPC5200与接口芯片和CMOS传感器的连接图，显示了 连接到必需的接口逻辑或直接连接到传感器的MPC520 PCI信号。图2中的粗线表示三态的情形。总线需要外部上拉电阻，这样在其输入值中，接口逻辑就会出现一个逻辑数字“1”。

　　传感器在其帧有效时段中显示：传感器上有一帧正准备进行传输。该信号将通过IRQ线连接到MPC5200，帧传输需要由MPC5200 PCI控制器驱动，信号时序如图3所示，具体步骤如下。

　　● MPC5200 PCI使Frame_b输出低电平，以开始进行处理。AD线由MPC5200通过地址信息进行驱动。接口逻辑可以忽略这一阶段。

　　● MPC5200 PCI 使Irdy_b输出低电平，以启动数据阶段。AD线仍然由MPC5200推动，直到目标(接口逻辑)判断Devsel_b“要求”该处理。

　　● 只要目标保持Trdy_b处于高状态，MPC5200 PCI就能使AD总线处于三态之一(tri-state)，并保持在等待状态。

　　● 在任何刚出现的PCIclk边缘，其中Trdy_b被探测为低，PCI就会捕捉到数据并认为要传输一个数据拍。

　　● 在完成了下一个到最后一个数据拍后，MPC5200 PCI使Frame_b输出低电平，这表示正在请求最后一个数据拍。

　　● 当目标传输完最后一个数据拍(以Trdy_b变低为标志)后，MPC5200 PCI使Irdy_b输出低电平，处理完毕。

　　● 还有其他一些信号与PCI处理有关，但它们用于PCI传输错误的情况中，在本应用中不作要求。

　　如果HCLK与PCIclk的比率为2:1，则PCIclk与接口逻辑的连接就没有必要。如果PCIclk与HCLK的比率为4:1的话(人们更期望这样)，需要一个触发器来延迟和缩短PCI信号Trdy_b的持续时间。

　　当兼容3.3伏的CMOS摄像机传感器三态其数据总线时，传感器的数据线路就与PCI AD总线进行直接、有效的连接。否则，在这一设计中需要数据转发器。在对传感器的LineValid信号进行判断时，该传感器只应该驱动数据线路。图4是 27MHz的PCIclk与13.5MHz(或相似频率)HCLK的2:1逻辑关系图。

　　只有在没有其他真正的PCI目标设备连接到PCI接口上时，该示例接口才发挥作用。否则，某些支持的类型需要通知接口逻辑响应即将到来的PCI处理。

　　33MHz的PCIclk和8.25MHz(或相似频率)的HCLK的2:1逻辑关系如图5所示。

　　● 在2:1的情况中，当HCLK低时，传感器数据有效，并随HCLK的再次出现而作为下一个数据拍，下一个出现的PCIclk边缘就会捕捉数据。

　　---PCI处理必须在LineValid判断之前进行。PCI处理在LineValid变高时，一直由Trdy_b保持等待状态。由于5200的使能信号要求拒绝几次循环，在PCI处理结束时可能还需要额外的电路来关闭此电路。在这一过程中，人们可能会要求进行非摄像机的PCI处理(该接口逻辑绝不能响应)。

　　● 由于HCLK源自MPC5200 PWM，HCLK处理发生在PCIclk边缘后(根据设计，PCIclk应提前到达总线)。

　　● 当HCLK下降时，Trdy_b的判断要延迟一个PCIclk。

　　● 当HCLK升高时，Trdy_b也立刻升高。

　　● 在PCIclk边缘创建了PCI数据拍捕捉，然后，PCIclk边缘再创建不断上升的HCLK，因为像素在不断增加。

　　控制传感器数据读取的BestComm任务非常灵活，能根据传感器的大小进行调节。在基于飞思卡尔CMOS传感器的本例中，传感器的分辨率为640× 480像素，每像素10bit。在每一行后面，脉冲停止，BestComm任务会自动开始下一行的读取，直到完成整幅图片。这种方法具有很高的帧速率，每行的开销为15个时钟。

　　传输640像素数据的开销为640个时钟，加上一行的开销15个时钟，则传输一行像素的总开销为655个时钟。每帧画面有480行，则所需的时钟为655 ×480=314400。如果采用33MHz的PCI时钟，则传输每帧画面需要9.52ms，即每秒可传输105帧。从这里可以看出，帧速率取决于时钟和传感器的分辨率。

　　为完成一幅完整的图片而读取的脉冲的长度和行数，就是BestComm的参数，这些参数可以根据每种传感器的类型进行调整。采用接口实现的帧吞吐量比该应用的帧速率要高得多。限制因素是用于算法所需的计算能力，该算法与应用的关系非常紧密。