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基于PNX1500的嵌入多媒体平台

发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:580

随着片上系统设计技术的发展,嵌入式技术在it界扮演着越来越多的重要的角色。多媒体应用是嵌入式系统的一个重要方面,本文介绍了一种基于飞利浦pnx1500dsp的多媒体嵌入式系统的硬件设计以及底层驱动程序。

1 平台整体结构图

  基于飞利浦的嵌入式多媒体硬件平台以飞利浦pnx1500为核心,完成视音频编码解码工作。由eeprom存储系统最基本的启动配置程序,如配置内存和dsp工作频率,配置应用程序起始地址。我们选用三星nandflash存储系统应用程序,如音视频编解码程序;由三星k4d551638f-tc构成系统的内存。由lg philip的5.6英寸数字液晶显示屏构成系统的视频输出部分,该液晶屏能与1500输出的数字信号直接匹配,无需数模转换。视频输入部分由模拟摄像头与模数转换芯片sa7113组成。如图1所示。

  2 系统各模块介绍

  2.1 飞利浦pnx1500内部结构

  飞利浦pnx1500是一款32为超长指令集的音视频和图像处理器,其内含为tm3260处理器,并行五个指令执行槽。能够运行音视频处理软件和通用控制pnx1500里的几个图像和视频协处理器

能够进行图像缩放和合成,大大提高了视频处理的性能。除此之外,pnx1500内部还集成有音频输入输出模块、网络模块、系统启动模块、硬件计时器、通用输入输出口等等。内部高速总线将多个模块连接在一起,如图2所示。

  2.2 内存模块

  我们选用了两片三星公司的k4d551638f-tc作为内存,共64mb,支持200mhz工作频率。由于ddr内存技术较为成熟,就不再过多的介绍。值得注意的是,内存部分的时钟信号采用差分信号的方式,在发送端匹配接地电阻,在接收端匹配串连电阻,防止信号反射。

  2.3 启动eeprom模块

  pnx1500上电后根据指定的8个引脚的电平高低来判断采取怎样的启动模式,从而从不同的存储体读取可执行的程序。启动模式分为eeprom启动模式、flash启动模式和辅助主机模式(例如pnx1500作为pc上显卡芯片时)。这里选择eeprom启动模式,用上下拉电阻来配置8个引脚。由于启动程序二进制代码较短,选择容量为16kb的atmel 24c128,通过iic总线和pnx1500通信。启动程序中最最要的信息就是对pnx1500工作状态的配置和接下来应该的程序入口。eeprom中配制dsp工作模式的程序如下所示。

  以上程序编译为二进制代码后写入eeprom。

  由于iic总线结构简单,硬件图省去。

  2.4 flash模块

  由于eeprom容量有限,并不能装载下视频编解码等应用程序,所以需要例如flash这样容量合适的存储媒体。选取的是由三星公司生产的nandflashk9f2808u0c,16m×8bit。pnx1500提供了与flash很好的兼容,引脚的接口如图3所示。

  通过阅读k9f2808u0c的手册,根据其工作时序,为上层软件编写了flash的驱动程序,如下。

  2.5 视频输入模块

  本系统采用philips saa7113作为视频解码器,saa7113接收标准的cvbs pal/ntsc制式的视频信号,也可以接收s-video视频输入信号。saa7113内建了很多视频处理单元,通过其iic接口可以方便的控制其色度、亮度等等。saa7113可以选择输出ccir656规定的数字视频信号,提供与dsp处理器的方便接口。在系统上电后,pnx开始操作iic总线对saa7113的寄存器进行配置,让其输出所需要的视频格式,pnx1500内部的视频输入(video input)单元可以工作在几种不同的模式下,用来从片外的视频源读取(这个过程是dma操作)数据到内存中。它可以与符合itu-tccir656的设备直接相连,视频数据输入后,将被分成y/u/v分别存放在内存中。saa7113h与pnx1500连接如图4:

  本设计中,对saa7113的设置其实就是设置他们芯片中的iic寄存器,我们将功能做封装,实现如下接口函数。

  2.5.1 基本iic操作函数

  2.5.2 初始化函数

  2.5.3 以下函

随着片上系统设计技术的发展,嵌入式技术在it界扮演着越来越多的重要的角色。多媒体应用是嵌入式系统的一个重要方面,本文介绍了一种基于飞利浦pnx1500dsp的多媒体嵌入式系统的硬件设计以及底层驱动程序。

1 平台整体结构图

  基于飞利浦的嵌入式多媒体硬件平台以飞利浦pnx1500为核心,完成视音频编码解码工作。由eeprom存储系统最基本的启动配置程序,如配置内存和dsp工作频率,配置应用程序起始地址。我们选用三星nandflash存储系统应用程序,如音视频编解码程序;由三星k4d551638f-tc构成系统的内存。由lg philip的5.6英寸数字液晶显示屏构成系统的视频输出部分,该液晶屏能与1500输出的数字信号直接匹配,无需数模转换。视频输入部分由模拟摄像头与模数转换芯片sa7113组成。如图1所示。

  2 系统各模块介绍

  2.1 飞利浦pnx1500内部结构

  飞利浦pnx1500是一款32为超长指令集的音视频和图像处理器,其内含为tm3260处理器,并行五个指令执行槽。能够运行音视频处理软件和通用控制pnx1500里的几个图像和视频协处理器

能够进行图像缩放和合成,大大提高了视频处理的性能。除此之外,pnx1500内部还集成有音频输入输出模块、网络模块、系统启动模块、硬件计时器、通用输入输出口等等。内部高速总线将多个模块连接在一起,如图2所示。

  2.2 内存模块

  我们选用了两片三星公司的k4d551638f-tc作为内存,共64mb,支持200mhz工作频率。由于ddr内存技术较为成熟,就不再过多的介绍。值得注意的是,内存部分的时钟信号采用差分信号的方式,在发送端匹配接地电阻,在接收端匹配串连电阻,防止信号反射。

  2.3 启动eeprom模块

  pnx1500上电后根据指定的8个引脚的电平高低来判断采取怎样的启动模式,从而从不同的存储体读取可执行的程序。启动模式分为eeprom启动模式、flash启动模式和辅助主机模式(例如pnx1500作为pc上显卡芯片时)。这里选择eeprom启动模式,用上下拉电阻来配置8个引脚。由于启动程序二进制代码较短,选择容量为16kb的atmel 24c128,通过iic总线和pnx1500通信。启动程序中最最要的信息就是对pnx1500工作状态的配置和接下来应该的程序入口。eeprom中配制dsp工作模式的程序如下所示。

  以上程序编译为二进制代码后写入eeprom。

  由于iic总线结构简单,硬件图省去。

  2.4 flash模块

  由于eeprom容量有限,并不能装载下视频编解码等应用程序,所以需要例如flash这样容量合适的存储媒体。选取的是由三星公司生产的nandflashk9f2808u0c,16m×8bit。pnx1500提供了与flash很好的兼容,引脚的接口如图3所示。

  通过阅读k9f2808u0c的手册,根据其工作时序,为上层软件编写了flash的驱动程序,如下。

  2.5 视频输入模块

  本系统采用philips saa7113作为视频解码器,saa7113接收标准的cvbs pal/ntsc制式的视频信号,也可以接收s-video视频输入信号。saa7113内建了很多视频处理单元,通过其iic接口可以方便的控制其色度、亮度等等。saa7113可以选择输出ccir656规定的数字视频信号,提供与dsp处理器的方便接口。在系统上电后,pnx开始操作iic总线对saa7113的寄存器进行配置,让其输出所需要的视频格式,pnx1500内部的视频输入(video input)单元可以工作在几种不同的模式下,用来从片外的视频源读取(这个过程是dma操作)数据到内存中。它可以与符合itu-tccir656的设备直接相连,视频数据输入后,将被分成y/u/v分别存放在内存中。saa7113h与pnx1500连接如图4:

  本设计中,对saa7113的设置其实就是设置他们芯片中的iic寄存器,我们将功能做封装,实现如下接口函数。

  2.5.1 基本iic操作函数

  2.5.2 初始化函数

  2.5.3 以下函

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