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1、基于DM642的視頻處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)時間：2009-03-1009:12:02來源：國外電子元器件作者：郭慰萱，郭寶龍1引言???在視頻處理領(lǐng)域，由于處理的數(shù)據(jù)量大，算法復(fù)雜度高，使得處理的實時性成為難題。如果使用專門的視頻算法器件，在保證實時性的同時卻使系統(tǒng)的靈活性大大降低。TI公司的TMS320DM642(簡稱DM642)以其高速的運算能力及豐富的外設(shè)接口，在多媒體領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。2系統(tǒng)設(shè)計方案2．1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)???圖1給出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。以DM642為核心，包括視頻輸入輸出模塊，存儲模塊，通信
2、模塊等。其中輸入輸出模塊由2片解碼器和一片編碼器構(gòu)成，可以同時輸入2路視頻，輸出一路視頻。存儲模塊主要由Flash和2片SDRAM組成。此外系統(tǒng)還包括JTAG仿真接口和網(wǎng)口，可以方便地與外界通信。2．2系統(tǒng)電源設(shè)計???DSP系統(tǒng)電源設(shè)計模塊是關(guān)鍵，高精度的供電才能保證系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)采用5V電源驅(qū)動2個MOSFET的DC—DC調(diào)整器(TPS54310)分別供給DSP的核心電壓CVDD(1．4V)和外圍電壓DVDD(3.3V)。在3.3V和1.4V電源之間連接肖特基二極管，保證DM642內(nèi)核和外部端口同時供
3、電。TI公司的TPS543lO的輸出精度是1％，完全滿足DSP工作要求。視頻輸入器件SAA7113H、視頻輸出器件SAA7105H和CPLD都需要3.3V供電，選用AMSlll7—3.3V為這些器件供電。系統(tǒng)的地分為系統(tǒng)地、視頻輸入地、視頻輸出模擬地、音頻模擬地和網(wǎng)絡(luò)模擬地6部分。從電源進來的是系統(tǒng)地。在PCB設(shè)汁中，各地與系統(tǒng)地之間采用220Ω、100MHz的磁珠在一點連接起來。調(diào)試中，只要電源部分工作正常，都可以通過JTAG口將程序下載到DM642中，進而調(diào)試其他模塊。2．3視頻輸入與輸出???DM642
4、集成有3個視頻(VideoPort，VP)口，每個視頻口是由20bit數(shù)據(jù)線、2個時鐘信號VPxCLK0(輸入)和VPx-CLKl(輸入／輸出)、3個控制信號VPxCTL0、VPxCTLl和VPx-CTL2組成。時鐘信號作為視頻源的時鐘信號輸入／輸出，控制信號作為視頻源的同步信號輸入／輸出(行同步、幀同步、場標志，視頻采集使能等)。每個視頻口被分為上(B)、下(A)2個通道，VP0的A通道與McBSPO復(fù)用，VPl的A通道與McB—SPl復(fù)用，VP0和VPl的B通道與McASP復(fù)用，VP2則為單功能引腳。每個
5、視頻口可被配置為視頻輸入口或視頻輸出口，但是上(B)、下(A)2個通道只能同時被配置為輸入口，或同時被配置為輸出口，不能一個通道配置為輸入口，另一個通道配置為輸出口。???系統(tǒng)將VP0和VPl配置成為單通道視頻輸入和McASP口，VP2配置成為單通路的視頻輸出口。VPO與VPl配置為單通道視頻輸入口時，VPxCLK0作為視頻源的輸入時鐘，VPxCLK1未用。而VPxCTL0、VPxCTLl和VPxCTL2則分別作為視頻源中的時基碼控制。當CAPEN信號無效或在EAV和SAV時基碼之間時，將不對視頻數(shù)據(jù)流進行采
6、樣。BT．656視頻數(shù)據(jù)流采集的起始、水平同步、垂直同步等，受輸入信號CAPEN和視頻通道控制寄存器VCxCTL(x=A、B)中的VCEN、EXC、HRST、VRST、FLDD等控制位組合控制。當配置為單通道視頻輸出口時，VPxCLK1作為視頻源輸出時鐘，VPxCLK0作為輸入時鐘。而VPxCTL0、VPxCTLl和VPxCTL2分別作為輸出視頻的HSYNC／HBLNK／AVID/FLD、VSYNC／VBLNK／CSYNC／FLD、CBLKN/FLD。3個VP口均作為8位視頻接口，使用lO位數(shù)據(jù)總線中的高8位
7、，即VPxD[9：2]。系統(tǒng)的視頻解碼和視頻編碼器分別選用Philips公司的SAA7l13H和SAA7105H，圖2給出視頻解碼和DM642的連接圖。圖3給出視頻編碼和DM642的連接圖。其中SAA7lO5H支持復(fù)合視頻(CVBS)輸出、超級視頻(S-Video，Y／C)輸出和VGA輸出，系統(tǒng)同時外擴了這3種接口，用戶可通過I2C總線對其內(nèi)部寄存器設(shè)置來實現(xiàn)不同的輸出。???當SAA7105H工作在VGA輸出時，其工作時鐘的上升沿和下降沿都要接收數(shù)據(jù)，圖3中VP2與SAA7105H的連接方式，只用到VP2的
8、8位數(shù)據(jù)線，因此VP2在每個時鐘周期只有在上升沿輸出8位數(shù)據(jù)，無法滿足SAA7105H的工作要求。這就要求VP2的工作頻率是SAA7105H的2倍，兩者才可以正確傳輸數(shù)據(jù)，該時鐘關(guān)系在CPLD里實現(xiàn)。2．4地址空間映射???DM642的程序／數(shù)據(jù)空間以字節(jié)為單位進行統(tǒng)一編址，整個尋址空間為4G字節(jié)。其片上存儲器，片上外設(shè)及外部存儲器接口(EMIF)均映射到此4G字節(jié)空間中。???DM642的CEO空
