嵌入式微处理器 MCF5249 及其应用 嵌入式微处理器 MCF5249 及其应用嵌入式系统论文 嵌入式微处理器 MCF5249 及其应用摘要：文中介绍了 MOTOROLA 公司的嵌入式微处理器 MCF5249 的原理、特点和引脚功能，说明了基于该处理器和嵌入式操作系统 UCLINUX 的相机结构，给出了用 MCF5249 进行相机设计时的资源 分配情况及电路设计注意事项。关键词：MCF5249；嵌入式微处理器；JPEG 概述是公司推出的位嵌入式微 处理器，该器件以 位微处理机体系结构为 基础，并带有 的片内、 指令高速缓存、 两个独立 和 位定时器以及一个 时钟，同时还 带有软件监视时钟、 线路、两个接口、口、 通道和一个非粘合性 控制器。此外，该器件还 集成了一个位和一个增强型累积乘法单元， 可用来为音频和其它应用提供快速运算和信号处理所需的 功 能。的最高工作频率为，性能可达 ，而功耗仅为每兆赫 。因而可广泛用于音频设备、成像、生物统计学和工业 控制等领域。 性能特点及引脚说明内含 处理器核、 静态、 指令缓存、增强型累积 乘法单元、 个独立的通用异步收发器、 个独 立的 位定时器、两个独立的 接口、以及 宽度的四通道的控制器等模块，另外还 集成了和软件看门狗 、数字音频传输和接收口（符合 音频协议）及和接口等。图所示是 的主要功能框图。能够支持和 块编 码和解码功能，并具有个可编程选择的后台实时处理 模块。图 1 芯片的内核电压为，电 压为，具有脚（的最高 频率）和脚（的最高频率）两种封装形 式。其中脚的比脚增加了 等功能管脚. 采用构成的相机基于的上述功能，笔者设计了一种能够对采集到 的图像进行实时传输的嵌入式相机系统。如图所示它由图像传 感器、帧存储器、控制器、键盘、显示模块等部分组成。其中图像 传感器采用公司的高分辨率 图像传感器。该传感器具有的分辨率和 等级的色度信息。最高拍摄速度可达每秒十五帧。 的控制端口与的口直接相连。 为了使输出的图像数据方便地同帧存储器相连，笔者设计时只用了 高八位数据。帧存储器采用公司的存储器 。该存储器的数据读取速率为 ，且控制简单，易于使用。设置存储器是由于像素的速率与 的速率不匹配，而用其起缓存作用的。控制器选用 公司的快速以太控制处理器，该处理 器配备有标准以太接口，包括和。物理层支持 以太接口协议。由于数据有时是以猝发形式收到的，因此， 还集成有接收缓冲区，以便在接收到数据时能把数据 放到这个缓冲区中，然后由数据链路层直接从该缓冲区里取走数据。 链路层通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的接口 卡，它们一起处理与电缆的物理接口细节数据，它的缓冲区可用来 暂时存储要发送或接收的帧。在使用时还需辅以 位数据宽度的和的在线可擦除 。该系统工作时，首先通过自动加载操作系统，然后由 系统控制的接口以控制传感器曝光并将一帧 图像写入。采集结束后，通过口 读入像素数据，并通过内部嵌入的图像压缩编码模块将其转换成易于传输的低数据量图像数据流，然后输出给 控制器，最后传输至。针对不同要求，可将该相机的图像分辨率分为 、三种等级，不 同等级分辨率对应的图像处理速度分别为（ ） 、。图所示是该 系统的总体框架。其中的显示模块采用系列的 ，主要用来显示系统时钟、系统状态以及卡的号等。 结束语在采用设计图像传输系统时，还应注意以下几点：（） 合理的地层和电源层隔离建议使用较为完整的一个 作为地层，如果存在多个 “地”（例如：数字地，模拟地，保护地等），则应在同一个地层上 适当分割。其电源层也应与之类似。此外，还应当注意低噪声电路 部分电源和高噪声电路部分电源的隔离或滤波。（） 合理的去耦电容排布在电源进线端，各个数字芯片电源引脚的附近一般都分布有适当 的去耦电容。设计时应使之与核心板隔离，同时还应在各个端口使 用适当的输入输出缓冲。