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机器视觉系统组成 稳定性都有重要影响

新机器视觉 2019-07-16 09:53 次阅读

1. 引言

机器视觉的研究始于20世纪50年代二维图像的模式识别[1],它起初被设计用来代替人眼从事检测识别的工作,可以大大提高检测的工作效率以及降低人眼疲劳带来的检测结果的不一致性。机器视觉检测发展至今,在许多方面已经发展到可以完成人眼难以完成的工作,如高精度的测量以及对特定产品的高速分级,还有利用红外线、紫外线、X射线等检测技术检测人类视觉无法检测到的事物[2]。但机器视觉系统设计的难点在于如何保证其可靠性与稳定性,无论从光源,相机等硬件上还是从图像处理软件上的设计,对机器视觉的稳定性都有重要影响。

2. 机器视觉系统组成

典型的机器视觉系统一般由图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示三部分组成。按照视觉系统组成结构主要分为两大类:PC或板卡式机器视觉系统(PC-Based Vision System),以及嵌入式机器视觉系统,亦称“智能相机(SmartCamera)。

2.1 PC-Based视觉系统

PC式视觉系统是一种基于个人计算机(PC)的视觉系统,其图像获取设备一般由光源、光学镜头、CCD或CMOS摄像机以及图像采集卡组成,图像处理与分析设备以一台PC机为基础配合图像处理软件,一般以显示器作为图像处理结果的显示输出。

PC-Based视觉系统发展到现在,可以针对不同的工作坏境满足各式需求,如相机的选择可以从分辨率200万到1200万,帧率从0到数百帧每秒甚至更高。同时,其通讯方式非常灵活,可以直接使用USB(USB2.0/USB3.0)接口、千兆网口(GigE)接口或着很方便的扩展使用火线(1394a/1394b)接口以及Camera link等接口的相机,在短距离情况下抗干扰性很强。速度上和精度上,PC-Based系统可以根据需求配置高速、高分辨率相机和高速的处理器,可以达到运动速度快或精度要求高的检测要求。

但同时,基于PC的机器视觉的应用系统尺寸较大,除相机外,还需图像采集卡、工控机、各种连接线缆等,在一些对设备体积限制较严的场合,如生产装置内部、移送装置上就难以满足要求了。同时其结构复杂,多数人认为PC-Based系统包含较多的外部部件,各部件由不同厂家生产,涉及兼容性和连接插件等中间环节,集成度较低,从而导致其稳定性下降。相对于集成度高的智能相机,其开发周期也相对较长。

2.2 嵌入式视觉系统

智能相机主要由图像采集单元、通型信块,图像处理单元(处理软件)三大组成部分,图像采集单元类似于传统的普通相机,将光信号转为模拟信号或数字信号,相当于CCD/CMOS相机和图像采集卡,图像处理单元相当于PC-Based 系统的PC部分,是嵌入式视觉的核心,包括图像处理、存储单元以及相应的处理软件,一般有DSPFPGARISC三种硬件平台用来完成图像处理的运算,软件可由外部写入,但一般成熟的嵌入式机器视觉系统均将通用的图相处里算法封装为固定的模块,开发人员可以根据需要选择调用。通信模块也是智能相机的重要组成部分,主要是将图像处理的结果输出到外部,智能相机一般内置以太网口通信模块,且可支持多种网络和总线协议。

与PC-Based 的视觉系统相比,嵌入式视觉系统存在一些明显的优势,比如由于其图像获取单元与处理单元直接相连接,在像素一致性方面较好,抗干扰能力性较强,且由于智能相机具有较高的集成水平,体积也比PC-Based视觉系统要小很多,可适用于更多恶劣的工作环境。由于智能相机的高度集成性,它的图像采集、处理与通信部件在设计与生产的过程中经过了专业人员的可靠性测试,所以其工作稳定性要明显高于PC-Based系统,由于结构简单,其维护也相对于PC-Based系统要简单的多。软件上,成熟的智能相机基本已经固化了视觉算法模块和通讯模块等,用户只需要简单的调用即可,不需要像PC-Based系统一样进行系统底层的琐碎的开发,所以开发简单,开发周期也短。

但相对于PC-Based视觉系统,嵌入式视觉系统也存在一定劣势,比如在精度和速度上,由于体积和图像处理能力的限制,智能相机很难像PC-Based系统一样,能够很方便的将高速相机或高分辨相机集成到视觉系统中,在目前的技术条件下,通常实现同样分辨率和速度的两种系统,智能相机由于需要更高要求的生产工艺以及电路设计问题,会需要高昂的成本。同时,智能相机高度集成化的特点也给它带来了灵活性不足的问题,它的硬件和软件开发相对固定,可扩展性较PC-Based系统差,在复杂的机器视觉场景下,有时单靠智能相机难以完成系统的功能设计,而PC-Based系统却可根据实际情况选用性能合适、价格便宜的设备,也可以选择不同的第三方软件来完成图像处理等工作。

3. 机器视觉检测系统的不稳定性因素

3.1 成像系统简介及不稳定性因素

成像系统主要由相机(CCD/CMOS)、镜头和光源组成,是视觉检测的基础,成像系统的设计目的就是获取合格的原始图像,并且一个好的成像系统要保证系统运行期间图像质量的稳定,稳定的图像抓取是视觉检测稳定性的基本保证。

3.3.1 工业相机对成像稳定性的影响

对视觉系统设计者来说,工业相机的选择主要考虑其传感器类型、分辨率和帧率,其中传感器分CCD与CMOS两种,CMOS图像传感器集成度高,各元件、电路之间距离很近,干扰比较严重,成像噪声高,CCD传感器相机相对于CMOS相机具有灵敏度高、噪声低和响应速度快的特点,在稳定性方面,CCD相机的抗冲击与震动性也较强,一般来说,CCD传感器相机在成像质量上和稳定性方面要优于CMOS相机。

影响相机成像质量的另一重要因素就是相机的镜头,镜头除了需要根据具体工作状况选择合适的焦距、景深和光圈等参数外,一个影响系统检测精度的重要因素就是图像的几何畸变误差,它是光学透镜固有的透视失真,受到制作工艺的影响,无法消除,只能弥补,虽然现在许多工业相机通过各种方法弥补镜头畸变产生的误差,但在高精度的检测领域,几何畸变仍然会对检测精度产生影响。

3.1.2 光源对成像稳定性的影响

光源具有放大图像的特征与缺陷、削弱混乱及背景的作用,直接影响输入数据的质量,由于没有通用的照明设备,光源的设计一直是机器视觉系统的难点,通常不仅需要针对每个特定的应用实例来选择光源类型,还要根据具体环境对光源安装、光源的照射方式进行斟酌,以达到最佳效果。不同类型的光源稳定性存在差异,常见的可见光光源有LED光源、卤素灯、日光灯和钠光灯等,可见光最大的缺点是不能持续稳定的输出光能,如日光灯,在使用的第一个100小时内,光能会下降15%左右[4],随着使用时间的增加,光能输出持续下降。除可见光外,在高检测任务的场景下,也常采用X射线和超声波等不可见光作为光源,可以持续稳定的输出光能,但不利于检测系统的操作,且价格昂贵。光源的不均匀性也会对图像质量产生影响,不同方向的发光强度存在差别也会引起噪声。可见光中LED光源的稳定性和寿命相对于卤素灯、日光灯等要好,响应时间短,可自由选择颜色,运行成本也低,得到了广泛的应用。光源的照射方式可分为背向照明、前向照明、结构光照明和频闪照明,其设计要点是以突出图像特征为准则。

a 日光灯光源      b  LED光源

图1 不同光源对图像质量的影响

3.2 软件稳定性

检测软件稳定性对机器视觉的影响毋庸置疑,视觉系统最终会在计算机上利用软件采用有针对性的算法进行图像滤波,边缘检测和边缘提取等一系列图像处理,不同的图像处理和分析手段以及不同的检测方法与计算公式,都会带来不同的误差,算法优劣决定测量精度的高低。

3.3 环境因素影响

视觉系统工作的测量环境包括温度、光照、电源变化、灰尘、湿度以及电磁干扰等[5],好的环境是视觉系统正常运行的保障。外界光照会影响照射在被测物体上的总光强,增加图像数据输出的噪声,电源电压的变化也会导致光源不稳,产生随时间变化的噪声。温度变化也会对相机的性能产生影响,相机在出厂时都会标志正常工作的温度范围,过热或过冷都会影响相机的正常工作。电磁干扰是工业检测现场不可避免的干扰因素,它对工业相机电路、数据信号传输电路等弱电电路的影响尤为严重,合格的视觉产品会在出厂时经严格的抗干扰测试,极大的降低了外界电磁干扰对硬件电路的影响。

3.3 机械结构定位影响

除成像系统硬件外,相机与物体之间的相对位置关系也会对图像质量的稳定性产生影响,如相机或工件的机械支撑结构如果存在震动,会影响检测精度,且这也是一个难以排查的问题。在动态下检测工件,需要考虑运动模糊对图像精度的影响(模糊像素 = 物体运动速度*相机曝光时间)。 另外,CCD相机与被测零件之间在理性状况下应为相机镜头光轴垂直于零件所在平面,但实际使用中,由于安装误差或相机、工件制造误差等原因不能保证光轴与被测平面完全垂直,存在一定角度偏差,同样对测量精度产生影响。

a 模糊图像b 正常图像

图2 机械震动造成图像模糊

4. 保证稳定性的解决方法

4.1 硬件选择与设计

成像系统的硬件选择尤为重要,通过以上对CCD相机与CMOS相机的分析可知,如果没有特殊的要求,比如摄像速度较高(CMOS具有更快的读出速度),CCD传感器相机是保证图像质量和稳定性的首要选择,其中相机的分辨率和帧率主要根据检测精度和检测速度来选择,通过计算检测物体的视场大小与相机与被测物之间的距离决定合适的分辨率,考虑被测物体的运动速度与检测精度要求选择相机的帧率。

对于镜头,主要需要根据相机的极限分辨率来选取对应的镜头分辨率,选择大于相机极限分辨率的相机即可,还需要根据工作距离与视野计算镜头的焦距,并根据被测物体与相机的距离变化选用合适的景深。在高精度测量下,要保证测量精度,除以上参数的正确选择之外,可以选择几何畸变相对于普通镜头小的远心镜头,远心镜头不仅几何畸变较小,还能减小物体距离变化带来的误差。

如无特殊要求而采用X射线等不可见光光源,对于可见光光源,应优先考虑使用LED光源,在对采集图像质量有决定性影响的光源均匀性上,LED光源明显优于卤素灯、日光灯等其它光源,而且它还具有耗电低、使用寿命长和对环境无污染的优点。同时,为了减小外界光对视觉系统稳定性的影响,可以通过增加光源箱的方式屏蔽外界光源。

4.2 软件设计

4.2.1 标定

相机与镜头由于工艺的原因,总会或多或少地导致获取的原始图像存在几何畸变误差,这种误差不能通过硬件的优化消除,但可以利用标定软件算法来减弱这种误差对测量精度的影响,相机标定的基本原理是通过相机对视场内不同角度标准图像(通常使用标定板)的拍摄来求出相机的内、外参数以及畸变参数,建立三维坐标与图像坐标的映射关系,从而对得到的原始畸变图像进行矫正,通常相机标定在有精度要求的测量和定位中必须使用。

4.2.2 图像处理

硬件采集到的原始图像最终要通过图滤波、边缘检测等算法才能完成检测功能,实现检测结果的输出。其中图像滤波可以抑制采集到图像中存在的噪声,降低光源与灰度值不稳定的问题,提高信噪比,其本质是通过算法保证图像上像素点间最小方差最小。对于高精度测量系统来说,粗边界像素级精度往往难以满足要求,亚像素级边缘定位技术在像素级别位置通过细分算法与拟合方法结合可以使边缘位置达到0.1甚至0.01的亚像素级精度,系统检测精度得到保证。

5. 总结

总的来说,机器视觉系统的设计需要考虑多方面的因素,除了根据需求按照常规选型参数选择相应参数的设备之外,还需要考虑光源的稳定性、相机的畸变误差,以及被检测物体与相机之间的相对运动等因素给检测系统带来的稳定性干扰与测量误差。只有综合考虑这些因素进行视觉系统的优化设计,才能建立稳定、合格的机器视觉检测系统。

参考文献

[1] 胥磊. 机器视觉技术的发展现状与展望[J]. 设备管理与维修,2016,(09):7-9.

[2] 李炳银.机器视觉及其在制造业中的应用分析[J].数字通信世界,2017,(09):95.

[3] 王运哲,白雁兵,张博.机器视觉系统的设计方法[J].现代显示,2011,(11):24-27.

[4] 叶青松. 基于机器视觉的工业检测研究[D].江南大学,2008.

[5] 董迪.基于机器视觉的高精度测量系统研究[D].沈阳工业大学,2016.

原文标题:机器视觉系统不稳定性因素分析

文章出处:【微信号:vision263com,微信公众号:新机器视觉】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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AMD今年推出了7nm锐龙3000系列处理器,其中6核、8核及12核的锐龙处理器已经发了,顶级的锐龙....
发表于 08-13 15:06 140次 阅读
酷睿i9-9900KS性能曝光 相比i9-9900K性能提升6%左右

最强X86架构芯片——AMD第二代EPYC数据中心处理器

AMD 7nm芯片挑战英特尔服务器市场
的头像 物联网头条 发表于 08-13 14:48 674次 阅读
最强X86架构芯片——AMD第二代EPYC数据中心处理器

打造颠覆性平台性能——Intel至强铂金9200CPU

下一代英特尔至强可扩展处理器:最多可提供56颗处理器核心
的头像 工控头条 发表于 08-13 14:36 626次 阅读
打造颠覆性平台性能——Intel至强铂金9200CPU

工业自动化生产中的机器视觉控制检测系统

为了保证完整的质量控制,企业生产的产品一般需要经过检测,但是随着生产量的不断增加,如在装配线上采用全....
发表于 08-13 11:35 53次 阅读
工业自动化生产中的机器视觉控制检测系统

微芯模拟嵌入式SuperFlash技术,提升边缘AI推理能力

随着人工智能(AI)处理从云端转移至网络边缘,电池供电的深度嵌入式设备在执行AI任务(如计算机视觉和....
的头像 电子工程技术 发表于 08-13 09:48 744次 阅读
微芯模拟嵌入式SuperFlash技术,提升边缘AI推理能力

FPGA怎么实现加速?

对于各种不同的数据中心工作负载,FPGA 可以显著提高性能,最大程度减少附加功耗并降低总体拥有成本 (TCO)。 ...
发表于 08-13 08:03 23次 阅读
FPGA怎么实现加速?

软件解码JPEG怎么实现?

JPEG作为一种成熟的图像压缩标准,具有压缩效率高、恢复的图像质量好、易于实现等优点[1],已经得到了广泛的运用。随着现代嵌...
发表于 08-13 06:02 143次 阅读
软件解码JPEG怎么实现?

智能衣橱中怎样运用好RFID技术

识别每一件衣服的信息,RFID读写器和天线能有效的接收APP和采集信息和读取。
发表于 08-12 17:45 29次 阅读
智能衣橱中怎样运用好RFID技术

RFID怎样引导汽车的轮胎革命

智能轮胎是能够收集,传输有关自身所处环境的所有信息,并对这些信息作出正确判断和处理的轮胎。
发表于 08-12 16:48 25次 阅读
RFID怎样引导汽车的轮胎革命

未来的智能标签是什么样子

随着移动互联和智能化技术的发展,人们对科技含量较高、拥有智能化的商品需求越来越迫切,进而催生包装材料....
发表于 08-12 16:42 28次 阅读
未来的智能标签是什么样子

Intel IceLake架构解读

Ice Lake是Intel下一代平台的架构代号,随着台北电脑展上的演示,它终于揭下来神秘的面纱。而....
发表于 08-12 14:44 171次 阅读
Intel IceLake架构解读

2025年的趋势是怎样的

随着人工智能、大数据分析的应用与发展,企业与客户的沟通、跨语种的沟通都将可能变得更便捷,信息传播更有....
发表于 08-12 11:54 200次 阅读
2025年的趋势是怎样的

SMJ320C30KGD 数字信号处理器,军用已知合格芯片

信息描述The SMJ320C30KGDB digital signal processor (DSP) is a high-performance, 32-bit floating-point processor manufactured in 0.72-µm, double-level metal CMOS technology.The SMJ320C30KGDB internal busing and special digital-signal-processing instruction set have the speed and flexibility to execute up to 50 million floating-point operations per second (MFLOPS). The SMJ320C30KGDB optimizes speed by implementing functions in hardware that other processors implement through software or microcode. This hardware-intensive approach provides performance previously unavailable on a single chip. The SMJ320C30KGDB can perform parallel multiply and ALU operations on integer or floating-point data in a single cycle. Each processor also possesses a general-purpose register file, a program cache, dedicated ARAUs, internal dual-access memories, one DMA channel supporting concurrent I/ O, and a short machine-cycle time. High perfor...
发表于 04-18 20:14 4次 阅读
SMJ320C30KGD 数字信号处理器,军用已知合格芯片

TLC1541 10 位 32kSPS ADC 串行输出微处理器外设/独立、11 通道

信息描述 The TLC1541 is a CMOS A/D converter built around a 10-bit switched-capacitor successive-approximation A/D converter. The device is designed for serial interface to a microprocessor or peripheral using a 3-state output with up to four control inputs [including independent SYSTEM CLOCK, I/O CLOCK, chip select (CS\), and ADDRESS INPUT]. A 2.1-MHz system clock for the TLC1541, with a design that includes simultaneous read/write operation, allows high-speed data transfers and sample rates up to 32 258 samples per second. In addition to the high-speed converter and versatile control logic, there is an on-chip, 12-channel analog multiplexer that can be used to sample any one of 11 inputs or an internal self-test voltage and a sample-and-hold function that operates automatically. The converters incorporated in the TLC1541 feature differential high-impedance reference inputs that facilitate ratiometric conversion, scaling, and...
发表于 04-18 20:07 2次 阅读
TLC1541 10 位 32kSPS ADC 串行输出微处理器外设/独立、11 通道

TLC1551 10 位,164kSPS ADC 并行输出,直接 I/F 至 DSP/微处理器,10 通道

信息描述The TLC1550x and TLC1551 are data acquisition analog-to-digital converters (ADCs) using a 10-bit, switched-capacitor, successive-approximation network. A high-speed, 3-state parallel port directly interfaces to a digital signal processor (DSP) or microprocessor (µP) system data bus. D0 through D9 are the digital output terminals with D0 being the least significant bit (LSB). Separate power terminals for the analog and digital portions minimize noise pickup in the supply leads. Additionally, the digital power is divided into two parts to separate the lower current logic from the higher current bus drivers. An external clock can be applied to CLKIN to override the internal system clock if desired. The TLC1550I and TLC1551I are characterized for operation from –40°C to 85°C. The TLC1550M is characterized over the full military range of –55°C to 125°C.特性Power Dissipation...40 mW Max Advanced LinEPIC™ Single-Po...
发表于 04-18 20:07 47次 阅读
TLC1551 10 位,164kSPS ADC 并行输出,直接 I/F 至 DSP/微处理器,10 通道

TLC0838 8 位,20kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,远程 运算具有 数据链路,Mux 选项

信息描述These devices are 8-bit successive- approximation analog-to-digital converters, each with an input-configurable multichannel multiplexer and serial input/output. The serial input/ output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. Detailed information on interfacing with most popular microprocessors is readily available from the factory. The TLC0834 (4-channel) and TLC0838 (8-channel) multiplexer is software-configured for single-ended or differential inputs as well as pseudodifferential input assignments. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding of any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The TLC0834C and TLC0838C are characterized for operation from 0°C to 70°C. The TLC0834I and TLC0838I are characterized for operation from -40°...
发表于 04-18 20:07 10次 阅读
TLC0838 8 位,20kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,远程 运算具有 数据链路,Mux 选项

TLC0832 8 位,22kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,Mux 选项,具有 SE 或差动,2 通道

信息描述 These devices are 8-bit successive-approximation analog-to-digital converters. The TLC0831 has single input channels; the TLC0832 has multiplexed twin input channels. The serial output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. The TLC0832 multiplexer is software configured for single-ended or differential inputs. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The operation of the TLC0831 and TLC0832 devices is very similar to the more complex TLC0834 and TLC0838 devices. Ratiometric conversion can be attained by setting the REF input equal to the maximum analog input signal value, which gives the highest possible conversion resolution. Typically, REF is set equal to VCC (done internally on...
发表于 04-18 20:07 27次 阅读
TLC0832 8 位,22kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,Mux 选项,具有 SE 或差动,2 通道

TLC0831 8 位,31kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,单通道

信息描述 These devices are 8-bit successive-approximation analog-to-digital converters. The TLC0831 has single input channels; the TLC0832 has multiplexed twin input channels. The serial output is configured to interface with standard shift registers or microprocessors. The TLC0832 multiplexer is software configured for single-ended or differential inputs. The differential analog voltage input allows for common-mode rejection or offset of the analog zero input voltage value. In addition, the voltage reference input can be adjusted to allow encoding any smaller analog voltage span to the full 8 bits of resolution. The operation of the TLC0831 and TLC0832 devices is very similar to the more complex TLC0834 and TLC0838 devices. Ratiometric conversion can be attained by setting the REF input equal to the maximum analog input signal value, which gives the highest possible conversion resolution. Typically, REF is set equal to VCC (done internally on...
发表于 04-18 20:06 12次 阅读
TLC0831 8 位,31kSPS ADC 串行输出,微处理器外设/独立运算,单通道

TLC0820A 8 位,392kSPS ADC 并行输出,微处理器外设,片上跟踪与保持,单通道

信息描述 The TLC0820AC and the TLC0820AI are Advanced LinCMOSTM 8-bit analog-to-digital converters each consisting of two 4-bit flash converters, a 4-bit digital-to-analog converter, a summing (error) amplifier, control logic, and a result latch circuit. The modified flash technique allows low-power integrated circuitry to complete an 8-bit conversion in 1.18 us over temperature. The on-chip track-and-hold circuit has a 100-ns sample window and allows these devices to convert continuous analog signals having slew rates of up to 100 mV/us without external sampling components. TTL-compatible 3-state output drivers and two modes of operation allow interfacing to a variety of microprocessors. Detailed information on interfacing to most popular microprocessors is readily available from the factory.特性 Advanced LinCMOSTM Silicon-Gate Technology 8-Bit Resolution Differential Reference Inputs Parallel Microprocessor Interface Conversion and A...
发表于 04-18 20:06 6次 阅读
TLC0820A 8 位,392kSPS ADC 并行输出,微处理器外设,片上跟踪与保持,单通道

TMS470MF03107 16/32 位 RISC 闪存微处理器

信息描述TMS470MF04207/03107 器件隶属于德州仪器 (TI) 的 TMS470M 汽车级 16/32 位精简指令集计算机 (RISC) 微控制器系列。 TMS470M 微控制器利用高效率的 Cortex™–M3 16/32 位 RISC 中央处理单元 (CPU) 提供了高性能,由此实现了很高的指令吞吐量并保持了更加出色的代码效率。 TMS470M 器件运用了大端字节序格式,在该格式中,一个字的最高有效字节被存储于编号最小的字节中,而最低有效字节则存储在编号最大的字节中。 高端嵌入式控制应用要求其控制器提供更多的性能并保持低成本。 TMS470M 微控制器架构提供了针对这些性能和成本需求的解决方案,并保持了低功耗。 TMS470MF04207/03107 器件的组成如下: 16/32 位 RISC CPU 内核 TMS470MF04207 高达 448K 字节的程序闪存(具有 SECDED ECC) TTMS470MF03107 高达 320K 字节的程序闪存(具有SECDED ECC) 具有 SECDED ECC 的 64K 字节闪存 (用于获得额外的程序空间或进行 EEPROM 仿真) 高达 24K 字节的静态 RAM (SRAM) (具有 SECDED ECC) 实时中断定时器 (RTI) 矢量中断模块 (VIM) 硬件...
发表于 04-18 20:03 18次 阅读
TMS470MF03107 16/32 位 RISC 闪存微处理器

TMS470MF04207 16/32 位 RISC 闪存微处理器

信息描述TMS470MF04207/03107 器件隶属于德州仪器 (TI) 的 TMS470M 汽车级 16/32 位精简指令集计算机 (RISC) 微控制器系列。 TMS470M 微控制器利用高效率的 Cortex™–M3 16/32 位 RISC 中央处理单元 (CPU) 提供了高性能,由此实现了很高的指令吞吐量并保持了更加出色的代码效率。 TMS470M 器件运用了大端字节序格式,在该格式中,一个字的最高有效字节被存储于编号最小的字节中,而最低有效字节则存储在编号最大的字节中。 高端嵌入式控制应用要求其控制器提供更多的性能并保持低成本。 TMS470M 微控制器架构提供了针对这些性能和成本需求的解决方案,并保持了低功耗。 TMS470MF04207/03107 器件的组成如下: 16/32 位 RISC CPU 内核 TMS470MF04207 高达 448K 字节的程序闪存(具有 SECDED ECC) TTMS470MF03107 高达 320K 字节的程序闪存(具有SECDED ECC) 具有 SECDED ECC 的 64K 字节闪存 (用于获得额外的程序空间或进行 EEPROM 仿真) 高达 24K 字节的静态 RAM (SRAM) (具有 SECDED ECC) 实时中断定时器 (RTI) 矢量中断模块 (VIM) 硬件...
发表于 04-18 20:03 16次 阅读
TMS470MF04207 16/32 位 RISC 闪存微处理器

TMS470MF06607 16/32 位 RISC 闪存微处理器

信息描述TMS470MF06607 器件是德州仪器 TMS470M 系列汽车级 16/32 位精简指令集计算机 (RISC) 微控制器产品的成员。 TMS470M 微控制器利用高效率的 ARM Cortex™–M3 16/32 位 RISC 中央处理单元 (CPU) 实现了高性能,由此在保持了更高代码效率的同时实现了很高的指令吞吐量。 高端嵌入式控制应用要求其控制器提供更多的性能并保持低成本。 TMS470M 微控制器架构提供了针对这些性能和成本需求的解决方案,并保持了低功耗。 TMS470MF06607 器件的组成如下:16/32 位 RISC CPU 内核 带有 SECDED ECC 的 640k 字节的总闪存 512K 字节程序闪存用于额外的程序空间或 EEPROM 仿真的 128K 字节的闪存 带有 SECDED ECC 的 64K 字节静态 RAM (SRAM) 实时中断定时器 (RTI) 矢量中断模块 (VIM) 硬件内置自测试 (BIST) 校验器,用于SRAM (MBIST) 和 CPU (LBIST) 64 位循环冗余校验器 (CRC) 带预置分频器的基于调频 0 引脚锁相环 (FMzPLL) 的时钟模块 两个多缓冲串行外设接口 (MibSPI) 两个具有本地互连网络接口 (LIN) 的 UART (SCI) 两个 CAN 控...
发表于 04-18 20:03 20次 阅读
TMS470MF06607 16/32 位 RISC 闪存微处理器

TMS320F28027 Piccolo 微处理器

信息描述F2802x Piccolo 系列微控制器为 C28x 内核供电,此内核与低引脚数量器件中的高集成控制外设相耦合。 该系列的代码与以往基于 C28x 的代码相兼容,并且提供了很高的模拟集成度。 一个内部电压稳压器允许单一电源轨运行。 对 HRPWM 模块实施了改进,以提供双边缘控制 (调频)。 增设了具有内部 10 位基准的模拟比较器,并可直接对其进行路由以控制 PWM 输出。 ADC 可在 0V 至 3.3V 固定全标度范围内进行转换操作,并支持公制比例 VREFHI / VREFLO 基准。 ADC 接口专门针对低开销/低延迟进行了优化。特性亮点高效 32 位中央处理单元 (CPU) (TMS320C28x) 60MHz,50MHz,和 40MHz 器件 3.3V 单电源 集成型加电和欠压复位 两个内部零引脚振荡器 多达 22 个复用通用输入输出 (GPIO) 引脚 三个 32 位 CPU 定时器 片载闪存、SRAM、一次性可编程 (OTP) 内存 代码安全模块 串行端口外设 (SCI/SPI/I2C) 增强型控制外设 增强型脉宽调制器 (ePWM)高分辨率 PWM (HRPWM)增强型捕捉 (eCAP)模数转换器 (ADC)片上温度传感器比较器38 引脚和 48 引脚封装高效 32 位 CPU (TMS320C28x) 6...
发表于 04-18 20:03 35次 阅读
TMS320F28027 Piccolo 微处理器

TMS320F28035 Piccolo 微处理器

信息描述F2803x Piccolo 系列微控制器为 C28x 内核和控制律加速器 (CLA) 供电,此内核和 CLA 与低引脚数量器件中的高集成控制外设向耦合。 该系列的代码与以往基于 C28x 的代码相兼容,并且提供了很高的模拟集成度。 一个内部电压稳压器允许单一电源轨运行。 对 HRPWM 模块实施了改进,以提供双边缘控制 (调频)。 增设了具有内部 10 位基准的模拟比较器,并可直接对其进行路由以控制 PWM 输出。 ADC 可在 0V 至 3.3V 固定全标度范围内进行转换操作,并支持公制比例 VREFHI / VREFLO 基准。 ADC 接口专门针对低开销/低延迟进行了优化。特性亮点高效 32 位中央处理单元 (CPU) (TMS320C28x) 60MHz 器件 3.3V 单电源 集成型加电和欠压复位 两个内部零引脚振荡器 多达 45 个复用通用输入输出 (GPIO) 引脚 三个 32 位 CPU 定时器 片载闪存,SRAM,OTP 内存 代码安全模块 串行端口外设 (SCI/SPI/I2C/LIN/eCAN) 增强型控制外设 增强型脉宽调制器 (ePWM) 高分辨率 PWM (HRPWM) 增强型捕捉 (eCAP) 个高分辨率输入捕获 (HRCAP) 增强型正交编码器脉冲 (eQEP) 模数转换器 (ADC...
发表于 04-18 20:03 58次 阅读
TMS320F28035 Piccolo 微处理器

TDA3 ADAS 应用处理器

信息描述 TI 的 TDA3x 片上系统 (SoC) 是经过高度优化的可扩展系列器件,其设计满足领先的高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 要求。 TDA3x SoC 处理器集成了性能、低功耗、小尺寸和 ADAS 视觉分析处理功能的最优组合,支持广泛的 ADAS 应用,旨在推进更加自主流畅的驾驶体验。TDA3x SoC 支持业内最广泛的 ADAS 应用,包括前置摄像头、后置摄像头、环视系统、雷达和单一架构整合系统,将复杂的嵌入式视觉技术应用于现代化汽车。TDA3x SoC 整合了非单一型可扩展架构,其中包括 TI 定点和浮点 TMS320C66x 数字信号处理器 (DSP)、具有嵌入式视觉引擎 (EVE) 的视觉 AccelerationPac 和双路 ARM Cortex-M4 处理器。 该器件可采用不同的封装选项(包括叠加封装)实现小外形尺寸设计,从而实现低功耗配置。 TDA3x SoC 还集成有诸多外设,包括 LVDS 环视系统的多摄像头接口(并行和串行)、显示屏、控制器局域网 (CAN) 和千兆位以太网视频桥接 (AVB)。TDA3x 视觉 AccelerationPac 中的 EVE 承担了处理器的视觉分析功能,同时还降低了功耗。 视觉 AccelerationPac 针对视觉处理进行了优化,可通过 32 位...
发表于 04-18 20:02 46次 阅读
TDA3 ADAS 应用处理器

BELASIGNA 300 用于便携式通信设备的24位音频处理器

信息BelaSigna®300是一款超低功耗,高保真单声道音频处理器,适用于便携式通信设备,可在不影响尺寸或电池寿命的情况下提供卓越的音频清晰度。 BelaSigna 300为易受噪声和回声影响的设备提供了卓越音频性能的基础。其独特的专利双核架构使多种高级算法能够同时运行,同时保持超低功耗。微型超低功耗单芯片解决方案对电池寿命或外形尺寸几乎没有影响,是便携式设备的理想选择。具有领域专业知识和一流算法,安森美半导体和我们的解决方案合作伙伴网络可以帮助您快速开发和推出产品。 BelaSigna 300芯片提供全套开发工具,实践培训和全面技术支持。 针对音频处理优化的负载均衡双核DSP架构 超低功耗:通常为1-10 mA 微型外形尺寸:3.63 x 2.68 mm PCB面积,外部元件很少 输入级: - 88 dB系统动态范围可扩展至110 dB - A / D采样率从8.0到60 kHz - 4个独立通道 输出阶段: - 高保真D类输出直接驱动扬声器 - 25 mA最大声功率输出 灵活的输入输出控制器(IOC),用于卸载DSP上的数字信号移动< / li> 支持具有极低群延迟的高级自适应音频处理算法 128位AES高级加密以保护制造商和用户数据 与其他系统和HMI的无缝连接按钮,电位器和L...
发表于 04-18 19:43 63次 阅读
BELASIGNA 300 用于便携式通信设备的24位音频处理器

BELASIGNA 250 16位音频处理器,全立体声2声道,2声道输出

信息BelaSigna®250是一款完整的可编程音频处理系统,专为超低功耗嵌入式和便携式数字音频系统而设计。这款高性能芯片以BelaSigna 200的架构和设计为基础,可提供卓越的音质和无与伦比的灵活性。 BelaSigna 250集成了完整的音频信号链,来自立体声16位A / D转换器或数字接口,可接受信号通过完全灵活的数字处理架构,可以直接连接到扬声器的立体声模拟线路电平或直接数字电源输出。 独特的并行处理架构 集成转换器和电源输出 超低功耗:20 MHz时5.0 mA; 1.8 V电源电压 支持IP保护 智能电源管理,包括需要 88 dB系统动态范围且系统噪声极低的低电流待机模式 灵活的时钟架构,支持高达33 MHz的速度 全系列可配置接口,包括:IS,PCM,UART,SPI,IC,GPIO...
发表于 04-18 19:43 70次 阅读
BELASIGNA 250 16位音频处理器,全立体声2声道,2声道输出

BELASIGNA 300 AM 带AfterMaster HD的音频处理器

信息BelaSigna®300AM是一款基于DSP的音频处理器,能够在包含主机处理器和/或外部I 基于S的单声道或立体声A / D转换器和D / A转换器。 AfterMaster HD是一种实时处理音频信号的算法,可显着提高响度,清晰度,深度和饱满度。 br> BelaSigna 300 AM专门设计用于需要解决方案以克服小型或向下扬声器(包括平板电视或耳机)限制的应用。 通常4执行AfterMaster HD时为-8 mA 尺寸为3.63 mm x2.68 mm x 0.92 mm(包括焊球)提供 包括一个快速的I 基于C的界面,用于下载和AfterMaster HD算法的一般配置,一个高度可配置的PCM接口,用于将数据流入和器件,高速UART,SPI端口和5个GPIO。 这些器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准...
发表于 04-18 19:42 55次 阅读
BELASIGNA 300 AM 带AfterMaster HD的音频处理器

AD567 12位电流输出、微处理器兼容型DAC

信息优势和特点 单芯片结构 双缓冲锁存器支持兼容8位微处理器 快速建立时间:500 ns(最大值,至±1/2 LSB) 片内集成高稳定性嵌入式齐纳基准电压源 整个温度范围内保证单调性 整个温度范围内保证线性度:1/2 LSB(最大值,AD567K) 保证工作电压:±12 V或±15 V 欲了解更多信息,请参考数据手册产品详情AD567是一款完整的高速12位单芯片数模转换器,内置一个高稳定性嵌入式齐纳基准电压源和一个双缓冲输入锁存器。该转换器采用12个精密、高速、双极性电流导引开关和一个经激光调整的薄膜电阻网络,可提供快速建立时间和高精度特性。微处理器兼容性通过片内双缓冲锁存器实现。输入锁存器能够与4位、8位、12位或16位总线直接接口。因此,第一级锁存器的12位数据可以传输至第二级锁存器,避免产生杂散模拟输出值。锁存器可以响应100 ns的短选通脉冲,因而可以与现有最快的微处理器配合使用。AD567拥有如此全面的功能与高性能,是采用先进的开关设计、高速双极性制造工艺和成熟的激光晶圆调整技术(LWT)的结果。该器件在晶圆阶段进行调整,25°C时最大线性误差为±1/4 LSB(K级),整个工作温度范围内的线性误差为±1/2 LSB。芯片的表面下(嵌入式...
发表于 04-18 19:24 61次 阅读
AD567 12位电流输出、微处理器兼容型DAC

AD557 DACPORT低成本、完整微处理器兼容型8位DAC

信息优势和特点 完整的8位DAC 电压输出:0 V至2.56 V 内部精密带隙基准电压源 单电源供电:5 V (±10%) 完全微处理器接口 快速建立时间:1 xxs内电压达到±1/2 LSB精度 低功耗:75 mW 无需用户调整 在工作温度范围内保证单调性 规定了 T min至T max的所有误差 小型16引脚DIP或20引脚PLCC封装 低成本产品详情AD557 DACPORT®是一款完整的电压输出8位数模转换器,它将输出放大器、完全微处理器接口以及精密基准电压源集成在单芯片上。无需外部元件或调整,就能以全精度将8位数据总线与模拟系统进行接口。AD557 DACPORT的低成本和多功能特性是单芯片双极性技术持续发展的结果。完整微处理器接口与控制逻辑利用集成注入逻辑(I2L)实现,集成注入逻辑是一种极高密度的低功耗逻辑结构,与线性双极性制造工艺兼容。内部精密基准电压源是一种取得专利的低压带隙电路,采用+5 V单电源时可实现全精度性能。薄膜硅铬电阻提供在整个工作温度范围内保证单调性工作所需的稳定性,对这些薄膜电阻进行激光晶圆调整则可实现出厂绝对校准,误差在±2.5 LSB以内,因此不需要用户进行增益或失调电压调整。新电路设计可以使电压在800 ns内达到±...
发表于 04-18 19:12 47次 阅读
AD557 DACPORT低成本、完整微处理器兼容型8位DAC

AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

信息优势和特点 完整8位DAC 电压输出:两种校准范围 内部精密带隙基准电压源 单电源供电:+5 V至+15 V 完全微处理器接口 快速建立时间:1 ±s内电压达到±1/2 LSB精度 低功耗:75 mW 无需用户调整 在工作温度范围内保证单调性 规定了 Tmin至Tmax的所有误差 16引脚DIP和20引脚PLCC小型封装 激光晶圆调整单芯片供混合使用产品详情AD558 DACPORT®是一款完整的电压输出8位数模转换器,它将输出放大器、完全微处理器接口以及精密基准电压源集成在单芯片上。无需外部元件或调整,就能以全精度将8位数据总线与模拟系统进行接口。这款DACPORT器件的性能和多功能特性体现了近期开发的多项单芯片双极性技术成果。完整微处理器接口与控制逻辑利用集成注入逻辑(I2 L)实现,集成注入逻辑是一种极高密度的低功耗逻辑结构,与线性双极性制造工艺兼容。内部精密基准电压源是一种取得专利的低压带隙电路,采用+5 V至+15 V单电源时可实现全精度性能。薄膜硅铬电阻提供在整个工作温度范围内保证单调性工作所需的稳定性(所有等级器件),对这些薄膜电阻运用最新激光晶圆调整技术则可实现出厂绝对校准,误差在±1 LSB以内,因此不需要用户进行增...
发表于 04-18 19:12 80次 阅读
AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

TMS320C5545 TMS320C5545 定点数字信号处理器

信息描述这些器件是 TI C5000定点数字信号处理器 (DSP) 产品系列的成员之一,适用于低功耗应用。 选择。 定点 DSP 基于 TMS320C55x DSP 系列 CPU 处理器内核。C55x DSP 架构通过提升的并行性和节能性能实现高性能和低功耗。CPU 支持一个内部总线结构,此结构包含一条程序总线,一条 32 位读取总线和两条 16 位数据读取总线,两条数据写入总线和专门用于外设和 DMA 操作的附加总线。这些总线可实现在一个单周期内执行高达四次 16 位数据读取和两次 16 位数据写入的功能。此器件还包含四个 DMA 控制器,每个控制器具有 4 条通道,可在无需 CPU 干预的情况下提供 16 条独立通道的数据传送。每个 DMA 控制器在每周期可执行一个 32 位数据传输,此数据传输与 CPU 的运行并行并且不受 CPU 运行的影响。 C55x CPU 提供两个乘积累积 (MAC) 单元,每个单元在一个单周期内能够进行 17 位 × 17 位乘法以及 32 位加法。一个中央 40 位算术和逻辑单元 (ALU) 由一个附加 16 位 ALU 提供支持。ALU 的使用受指令集控制,从而提供优化并行运行和功耗的能力。C55x CPU 内的地址单元 (AU) 和数据单元 (DU) 对这些资源进...
发表于 04-18 19:06 91次 阅读
TMS320C5545 TMS320C5545 定点数字信号处理器