一种基于软处理器的图像信号源及其处理图像信号的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于图像信号源技术领域，具体涉及一种基于软处理器的图像信号源及其处理图像信号的方法。
【背景技术】
[0002]目前的图像信号源是基于硬处理器(ARM)协同现场可编程门阵列(FPGA)来实现的，基于ARM的图像信号源存在以下缺陷:
[0003]1、上电输出第一幅图像时间长，由于ARM架构的信号源图像数据都保存在ARM外围的flash中，所以上电后，ARM要先启动，启动完成后从flash中读出图像数据到ARM的DDR中，再从ARM的DDR中读取数据通过互联总线传速到FPGA的DDR中，FPGA内部控制逻辑块再从FPGA的DDR中读出图像数据输出到图像输出接口，整个处理过程复杂，造成首次上电输出第一幅图时间过长。
[0004]2、图像数据传输效率低，无论是在线输出图像信号还是离线输出图像信号，图像信号首先通过ARM处理，ARM处理完成后再通过互联总线的方式传输给FPGA，然后FPGA在根据图像信号输出的类型进行处理后通过不同接口输出，整个处理过程比较繁琐，造成图像信号输出效率过低。
[0005]3、架构复杂成本高，ARM架构的图像信号源需要采用ARM加上FPGA来共同完成，造成硬件架构和软件架构都比较复杂，从而提高了硬件和软件开发、维护成本。
[0006]4、系统的远程升级速度慢，ARM架构的图像信号源对外的远程连接主要依据ARM的以太网功能，尤其是在进行FPGA程序的远程升级过程中，要先将程序文件通过以太网发送给ARM，ARM在将文件通过串行总线写到FPGA的FLASH中，整个升级过程时间比较慢。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提供一种结构简单、成本低、输出图像信号效率高的基于软处理器的图像信号源及其处理图像信号的方法。
[0008]本发明采用的技术方案是:一种基于软处理器的图像信号源，包括:
[0009]现场可编程门阵列，用于完成图像信号输出、同上位机进行通信；
[0010]复杂可编程逻辑模块，用于与现场可编程门阵列进行通信完成程序升级，给现场可编程门阵列发送升级程序；
[0011]输出接口，用于对现场可编程门阵列输出的图像文件提供不同的图像输出接口类型；
[0012]所述现场可编程门阵列包括:
[0013]第一软处理器，用于向现场可编程门阵列内部的各控制块发送控制命令、控制各控制块的工作流程；
[0014]协议栈，用于对接收的数据进行解析，将配置信息传输给第一软处理器、图像文件传输给主控制块；
[0015]主控制块，用于根据第一软处理器的控制命令对图像文件进行处理、输出图像文件至输出接口。
[0016]进一步地，还包括:
[0017]以太网收发模块，用于接收来自上位机的数据发送给现场可编程门阵列、接收来自现场可编程门阵列的数据发送给上位机；
[0018]外部数据存储模块，用于存储现场可编程门阵列待处理的数据；
[0019]Nand存储模块，为复杂可编程逻辑模块外的存储器，用于保存现场可编程门阵列的升级程序文件。
[0020]进一步地，所述现场可编程门阵列还包括:
[0021]eMMC存储控制块，用于与主控制块进行数据交互，对外部数据存储模块进行读写访问；
[0022]DDR缓存控制块，用于与主控制块进行数据交互，对外部数据存储模块进行读写访问；
[0023]图像输出控制块，用于与主控制块进行数据交互、针对输出接口的不同设置不同的输出接口类型、输出图像文件。
[0024]进一步地，所述复杂可编辑逻辑模块包括:
[0025]从外部存储接口控制块，用于与现场可编程门阵列进行总线交互，接收来自现场可编程门阵列的升级程序和命令数据，升级程序转发给Nand存储控制块，命令数据转发给第二软处理器；
[0026]第二软处理器，用于向从外部存储接口控制块和Nand存储控制块发送控制命令、控制从外部存储接口控制块和Nand存储控制块的工作流程；
[0027]Nand存储控制块，用于根据第二软处理器的控制命令接收来自从外部存储接口控制块的升级程序存储到外部的Nand存储模块中、从外部的Nand存储模块中读取升级程序发送给加载模块；
[0028]加载模块，用于接收来自Nand存储控制块的现场可编程门阵列的升级程序，通过外部总线发送给现场可编程门阵列。
[0029]进一步地，所述外部数据存储模块包括:
[0030]eMMC外部存储模块，用于存储配置信息和图片数据；
[0031]DDR外部缓存模块，用于临时存放存储配置信息和图片数据。
[0032]进一步地，所述现场可编程门阵列还包括:
[0033]主外部存储接口控制块，用于与主控制块进行数据交互，控制外部总线与复杂可编程逻辑模块进行数据传输；
[0034]配置模块，用于根据复杂可编程逻辑模块发送的升级程序对现场可编程门阵列进行程序配置完成现场可编程门阵列的启动。
[0035]更进一步地，所述输出接口包括:
[0036]第一输出接口，用于提供LVDS接口类型的图像输出接口 ；
[0037]第二输出接口，用于提供MIPI接口类型的图像输出接口 ；
[0038]第三输出接口，用于提供DP接口类型的图像输出接口 ；
[0039]第四输出接口，用于提供V-BY-ONE接口类型的图像输出接口。
[0040]一种基于上述图像信号源处理图像信号的方法，包括在线图像信号输出操作，操作过程为:
[0041]I)上位机通过以太网收发模块向协议栈发送配置信息和图像文件；
[0042]2)协议栈将接收配置信息发送到第一软处理器，第一软处理器根据接收到的配置信息配置主控制块和图像输出控制块；
[0043]3)协议栈将接收图像文件发送到主控制块，主控制块根据配置信息接收图像文件，将图像文件发送给DDR缓存控制块，通过DDR缓存控制块将图像文件保存到DDR外部缓存模块中；
[0044]4)图像文件保存完成后，上位机发送图像输出命令至第一软处理器，第一软处理器根据接收的命令控制主控制块和DDR缓存控制块从DDR外部缓存模块中读取图像文件，发送给图像输出控制块通过配置的输出接口进行同一幅图像输出或者不同图像输出显示。
[0045]进一步地，还包括离线图像信号输出操作，操作过程为:
[0046]I)上位机通过以太网收发模块向协议栈发送配置信息和图像文件；
[0047]2)协议栈将接收的配置信息和图像文件传输到主控制块，主控制块接收到配置信息和图像文件后将配置信息和图像文件发送给DDR缓存控制块，通过DDR缓存控制块将配置信息和图像文件保存到DDR外部缓存模块中；
[0048]3)第一软处理器控制主控制块和DDR缓存控制块从DDR外部缓存模块中读取配置信息和图像文件，发送给eMMC存储控制块，eMMC存储控制块将配置信息和图像文件保存到eMMC外部存储模块中；
[0049]4)在下次图像信号源单独上电后，第一软处理器通过控制主控制块(33)和eMMC存储控制块从eMMC外部存储模块中读取配置信息，发送给DDR缓存控制块保存到DDR外部缓存模块中，主控制块控制DDR缓存控制块从DDR外部缓存模块中读取配置信息发送至第一软处理器；
[0050]5)第一软处理器根据配置信息配置主控制块和图像输出控制块；
[0051]6)配置完成后，主控制块控制eMMC存储控制块从eMMC外部存储模块中读取图像文件，发送给DDR缓存控制块保存到DDR外部缓存模块中；
[0052]7)主控制块控制DDR缓存控制块从DDR外部缓存模块中读取图像文件，发送给图像输出控制块通过配置的输出接口进行同一幅图像输出或者不同图像输出显示。
[0053]更进一步地，还包括图像信号源的升级启动操作，操作步骤为:
[0054]I)上位机通过以太网收发模块向协议栈发送升级命令信息，协议栈将接收的升级命令信息发送到第一软处理器，第一软处理器接收到升级命令信息后，通过控制主