基于NDK的数字电视传输流网络采集系统

系统的具体配置

时钟配置：EMIF内核时钟ECLKIN是133MHz。此外，系统的外设总线、EDMA传输和L2存储器的工作时钟为CPU内核时钟的1/2，即300MHz；片上定时器的工作时钟为CPU内核时钟的1/8，即75MHz。

中断配置：TMS320DM643除了RESET和NMI引脚提供外部不可屏蔽中断请求输入以外，还有两个外部中断引脚GP0[5]/EXT_INT5、GP0[7]/EXT_INT7，以提供可屏蔽的外部中断请求输入。系统中，EXT_INT5外部中断用作PLD模块的请求接收数据信号，每当PLD模块接收完一个传输流包，就会发送一个外部中断信号给DSP，通知DSP接收数据。此外，EDMA中断用于接收完一个包的数据后做后续处理。

系统对EMIF的使用情况：

系统在CE0空间扩展了4M×64bit的SDRAM存储器(MT48LC4M32BPG)，用于存储程序与数据。SDRAM的工作时钟由TMS320DM643的ECLKOUT1提供，与EMIF的工作时钟频率相同，本系统中默认ECLKIN为其时钟源，即133MHz。

系统在CE1空间扩展了4M×8bit的Flash存储器(Am29LV033C)。在对Flash进行读/写访问前，需要通过EMIF的CE1控制寄存器CE1CTL，将CE1空间配置为8-bit异步存储器接口，及读/写时序。

系统在CE2空间扩展了与FIFO模块连接的接口。在DSP看来，FIFO模块可视为8bit异步只读存储器。FIFO模块的读使能信号rdreq与TMS320DM643的CE2片选信号连接；FIFO模块的读时钟信号rdclk与TMS320DM643的ARE读使能信号连接。

以太网接口

TMS320DM643上集成有一个EMAC+MDIO片上外设，EMAC是Ethernet Media Access Controller的缩写，即以太网媒体访问控制器，MDIO是Management Data Input/Output的缩写，即管理数据输入/输出模块。EMAC+MDIO用于为以太网物理层(PHY)器件提供接口，其中，EMAC为接口以太网PHY提供数据通路，MDIO为接口以太网PHY提供管理信息通路。

TMS320DM643的网络接口原理框图如图2所示。图2描述了EMAC+MDIO与DSP中间有一个EMAC 控制模块。它主要包含一些必备的、使EMAC更加有效使用DSP的存储空间，控制其复位、中断的一些逻辑。

这些寄存器的地址空间为：0x1C800000～0x1C803FFF。  

  
图2 TMS320DM643的网络接口原理框图

网络接口控制模块

本系统用Broadcom公司的BCM5221作为10/100Base-TX以太网收发器，BCM5221的MII接口与TMS320DM643的MII接口对接。具体接口如图3所示。RJ45连接器选用AMP公司的406549-1，其上带两个LED指示灯，右边的LED为绿色，用作指示连接状态。左边的为黄色，正常情况下用来指示数据传输。  

  
图3 TMS320DM643与PHY设备连接框图

电源模块

系统包括4组电源：系统外接稳压电源，把220V的交流电源电压转换成5V直流电压；PLD模块电源由两种电源供电，分别是3.3V和1.5V；TMS320DM643需要两种电源，分别为CPU核心和周边的I/O接口供电。周边I/O电压要求3.3V，CPU核心电压只要1.4V；网络接口控制模块采用3.3V电源供电。  

系统软件设计

系统的软件设计主要是通过TCP/IP网络开发包NDK来实现的。该开发包支持TCP/IP协议，并占用较少的系统资源。NDK仅用200kB"250kB的程序空间和95kB的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网络开发的重要工具。

系统软件的框图如图4所示。  

  
图4 软件系统图

具体流程：系统配置主要在初始化函数中完成，此初始化函数将在.cinit初始化后，并在DSP/BIOS初始化和main函数之前调用。系统配置需要开启INT8中断，也就是EDMA传输中断，并设置GPIO7引脚为高电平，从而使PLD模块始终处于初始状态。TCP/IP协议配置在任务线程中完成，主要实现服务器IP地址和网关的配置。当其完成后，系统就会触发一个软件中断，在软件中断程序中，服务器会产生一个用于侦听的端口，并开始侦听网络上的请求。此时，服务器已经处于待命状态，等待客户机的传输请求。

当客户机的传输请求到来时，系统首先会使GPIO7引脚变为低电平，PLD模块开始发送数据。当其接收到一个完整的传输流数据包后，就会发一个中断给DSP，DSP启动EDMA，用ping-pong的方式接收数据进入特定的存储器，当接收完一个完整的传输流数据包后，会产生硬件EDMA中断，中断程序主要是设置特定的标志位为1，然后退出硬件中断，重新回到软件中断程序。当软件中断程序检测到特定的标志位为1时，就会开始传输在存储器中的传输流数据包给客户机。当一个数据包传输完毕后，特定的标志会被置0，系统等待下一个数据包的到来。

当客户机要求停止传输的请求到来时，系统会重新使GPIO引脚变为高电平，PLD模块回到初试状态。此时，系统也会处于待命状态，继续侦听网络。