基于PCI的单板计算机应用中起到系统控制器作用的实现方法
以及什么时候准备用于处理。
● 数据传送路径
BF533有一组专用的外部主控器总线,允许外部的总线主控器直接从(或对)内部的L2存储器或者芯片外的SDRAM传送数据而无需内核处理器的介入。另外,可以建立PCI映射以便允许访问某些系统资源,例如,共享的外围设备。上述每种数据传送方法都只需要不多的初始化代码。内核处理器只需要管理信号量以便指示什么时候可以交换数据,以及什么时候可以将数据从该系统中传送出去。
除了上述传送路径外,还有一种内部的存储器DMA控制器可以用于发起任一方向的数据传送。这种数据传送路径能支持外围设备间的突发传送。
在支持PCI的嵌入式媒体处理器上实现视频捕获
下面将给出一种能执行主机控制器和信号处理器任务的嵌入式媒体处理器的具体实例,目的是要说明一种带有集成PCI接口的嵌入式处理器是如何用在具有各种不同接口要求的系统中的。这里的重点是数据搬移以及接入许多基于PCI的主流外围设备的能力。因为安装PCI接口就跟安装存储器一样,所以通过把这些外围设备映射到一些存储器的位置就极大地简化了编程模式。初始化完成后,每个外围设备都会对主机处理器开放一个窗口用于双向的数据交换。
在本例中,采用Momentum Data Systems (MDS)公司的Eagle-35主板来迅速实现一个系统,该PCB的原理示意图参见图3和图4。Eagle-35是一个单板计算机(SBC)的主处理器,该SBC有4个内部PCI插槽,板内还包含了一个以太网控制器,并且连接到PCI总线,采用一个廉价的PLD实现5设备的PCI判决器。它还包括了一个可连接SDRAM内存模块的插座,可以提供128MB的外部存储器。
首先可以把一个视频画面捕获卡安装到其中一个PCI插槽中。利用照相机数据源或者视频源的多路复用流,可以一次把一帧的视频数据直接送入SDRAM。另外,每一路数据都可以直接进入外部存储器用于处理。为了说明清楚,假定有一个安全应用,它有一路输入的CIF视频流,从10MB/s数量级的数据压缩至KB/s数量级范围(具体取决于期望的压缩图像质量等级)。该视频画面捕获卡上的一个DMA控制器直接将数据传送到SDRAM中。因为BF533有一个双MAC/ALU的内核处理器,所以可以实时地完成每一输入帧的数据压缩。可以处理的压缩类型有好几种,包括MJPEG、MPEG-2以及MPEG-4。采用这些算法进行CIF格式的压缩仅消耗内核处理器资源的很小一部分。
PCI接口有多种方法可以将压缩后的数据从处理器传送出去。一种方法是利用以太网控制器把压缩数据流送到远程网络地点,另一种方法是利用一个IDE驱动器来保存视频,这两种方法都接受PCI数据流,这样就简化了需要的编程模式。因为BF533的DSP处理能力既支持编码也支持解码,所以压缩图像可以重新传回给同样的系统。
在SDRAM中可提供多个输入和输出帧的缓冲器,这些缓冲器采用一种反复的方式轮流保存数据。当一个输入缓冲器充满了来自视频捕获设备的数据时,另外一个缓冲器的数据正在被压缩。两个输出缓冲器允许输出方向的并行操作。当一个输出缓冲器充满了压缩数据时,另一个缓冲器中的数据可以被传送到IDE驱动器或者以太网接口中。
Eagle-35主板是一种ATX型的设备,所以适合于做一个PC机箱中的主板。为了方便访问,音频编解码接口等所有的附加接口都放到了电路板的外部。有了板内的编解码器,就可以完成音频的压缩以便匹配视频流。
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