TI公司的DSP开发软件包括集成开发环境(CCS)、实时操作系统(DSP/BIOS)、第三方算法标准库(eXpressDSP)。由于DSP/BIOS并不是真正的实时操作系统,而只是用于帮助开发者开发实时操作系统的软件包。而且,它不包含网络功能。所以,如何在嵌入式系统中增添DSP/BIOS实时库中没有的功能是设计基于DSP/BIOS的实时操作系统中最主要的问题之一。
对于以太网接口,TI提供了一个网络开发组件(NDK),为在DSP上开发网络应用程序提供了平台。有了这个平台,在开发网络应用程序时,就不用过多考虑数据如何封装成IP包, 也不用过多关心TCP/IP协议内部的工作机制。NDK仅用200~250kB程序空间和95 kB数据空间即可支持常规的TCP/IP服务.所以,NDK很适合目前嵌入式系统的硬件环境,是实现DSP上网的重要支撑工具[4].
4.2 系统程序设计
检测仪设计用来检测实时交通参数,这些参数包括:车流总量、车道占有率、车辆分类、车流率、车头时距、车速等参数。目前主要应用于高速公路的车流检测。
对于上述参数的检测,主要依赖于对虚拟线圈状态的可靠判定。通过记录每个线圈的触发时刻,按照预先设定的公式计算便可得出这一时刻的交通参数。具体的工作过程如图4所示。在所示场景中,共设置了6个虚拟线圈,每个车道两个。系统记录每个车道上虚拟线圈的驶入、驶出时间,共4个时间值,根据这四个时间进行相应的数学运算便可得出所要求的交通参数。
系统启动后,接收网络命令,进行初始化设置。这些设置包括虚拟线圈的个数、位置,以及各线圈之间的计算关系、数学公式等。系统正常运行后,实时监控每个虚拟线圈的状态。当虚拟线圈的状态发生改变时,记录该时标,送入虚拟线圈处理状态机。在该状态机中根据不同线圈的触发时刻计算各种交通参数,存入本地存储器中,并向网络发送。
系统正常工作的关键因素是在各种气象和光照条件下,对虚拟线圈状态的正确判定。目前,运动检测的方法很多,常用的主要有以下几种:帧差法、背景差法、非监督视频分割法。限于篇幅,这方面的内容,有兴趣的读者可参阅文献[5]。
5.结语
本文介绍了一种基于TMS320DM642的嵌入式交通参数检测仪。和传统视频检测方案相比,创新之处在于:外围接口电路简单,设计充分发挥了DSP的高速性能以及丰富的外设资源,真正实现了Soc技术。该检测仪具有稳定、可靠、低功耗、尺寸小、安装使用方便等优点。在我国的智能交通建设中必能发挥重要的作用,具有很好的推广价值和应用前景。