DM642的應(yīng)用開發(fā)技術(shù)

　　軟件開發(fā)工具

　　由TI 公司發(fā)布的DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS（CodeComposer Studio），是一個基于Windows的DSP開發(fā)平臺，是目前最優(yōu)秀、最流行的DSP開發(fā)軟件之一。CCS集成可視化的編輯界面可直接編寫C、匯編語言，除了擴(kuò)展了基本的代碼產(chǎn)生工具，CCS還集成了C編譯器，C優(yōu)化器、匯編器、匯編優(yōu)化器和連接器等。并支持RTDX（Real Time Data Exchange）技術(shù)，可在不中斷目標(biāo)系統(tǒng)運行的情況下，實現(xiàn)DSP與其他應(yīng)用程序（OLE）的數(shù)據(jù)交換。此外，CCS的斷點工具、探針工具和分析工具使得開發(fā)者的一切開發(fā)過程都是在CCS這個集成環(huán)境下進(jìn)行，包括項目的建立、源程序的編輯以及程序的編譯和調(diào)試。

　　CCS內(nèi)部還包含了實時操作系統(tǒng)（RTOS）DSP/BIOS，主要是為多任務(wù)實時調(diào)度和同步以及主機(jī)/目標(biāo)系統(tǒng)通信和實時監(jiān)測的應(yīng)用而設(shè)計的。DSP/BIOS具有實時操作系統(tǒng)的很多功能，如任務(wù)的調(diào)度管理、任務(wù)間的同步和通信、內(nèi)存管理、實時時鐘管理、中斷服務(wù)管理、外設(shè)驅(qū)動管理等。使用DSP/BIOS工具可以幫助開發(fā)人員更加容易地控制DSP的硬件資源，更加靈活地協(xié)調(diào)各個軟件模塊的執(zhí)行，加快軟件開發(fā)和調(diào)試速度。

　　DM642的片內(nèi)內(nèi)存

　　DM642有256kbit/s的片內(nèi)內(nèi)存，對于直接處理圖像數(shù)據(jù)還是很有限的。如MPEG-4算法一般至少要存儲當(dāng)前待編碼幀數(shù)據(jù)和上一幀的重建幀數(shù)據(jù)，一幀YUV4∶2∶0格式CIF圖像的數(shù)據(jù)約有150kB，256kB，內(nèi)存對于CIF 圖像就不夠了。對于DM642，數(shù)據(jù)如果放在板卡上的片外內(nèi)存中， 數(shù)據(jù)的處理速度會大大降低，這是因為DSP對于片外數(shù)據(jù)的運算要慢得多。我們一般采取的方案是對圖像以宏塊為單位處理，只將運算時該宏塊需要的數(shù)據(jù)導(dǎo)入片內(nèi)， 其他數(shù)據(jù)留在片外，這樣的數(shù)據(jù)量就足夠放在片內(nèi)了。

　　充分利用DM642的DMA通道

　　DSP直接訪問內(nèi)存會造成等待， 浪費大量不必要的時鐘周期。幸好DM642有強(qiáng)大的DMA能力，因此我們可以在處理當(dāng)前宏塊數(shù)據(jù)時， 將下一個宏塊的數(shù)據(jù)通過DMA倒入片內(nèi)，當(dāng)處理完當(dāng)前宏塊的時候，下一個宏塊的數(shù)據(jù)就已經(jīng)準(zhǔn)備好了，這樣可以極大提高DSP的利用率。但具體實現(xiàn)的時候需要對DMA啟動的時機(jī)進(jìn)行仔細(xì)的考慮，在數(shù)據(jù)訪問不沖突的情況下盡量提前。

　　DM642的兩級Cache

　　L1和L2組成了DM642的兩級緩存。L1距離DSP核最近，數(shù)據(jù)訪問速度最快，只能作為不能尋址的Cache使用，由相互獨立的LIP和LID組成；LIPCache大小為16kB，直接映射，每行大小為32B；LID Cache大小16kB，2路映射，每行大小為64B。L2是L1和外存儲器的中間層，容量較大，有256kbit/s，是統(tǒng)一的存儲空間，即可同時存儲程序和數(shù)據(jù)。L2可作為SRAM映射到存儲空間使用，也可整體作為第二級Cache，或是作為二者按比例的一種組合混合使用。L2作為SRAM使用時，即是DM642的片內(nèi)內(nèi)存，從整個系統(tǒng)地址空間的起始地址0x00000000開始編址，當(dāng)作為Cache使用時，4路映射，每行大小為128B，容量在32-56kB 之間。在實際開發(fā)過程中要充分利用Cache，總的原則是將盡量多的關(guān)鍵數(shù)據(jù)分配在片內(nèi)，Cache越大越好，對于不同的應(yīng)用需要用不同的配置。最優(yōu)配置需要在開發(fā)中根據(jù)經(jīng)驗和實際的測試結(jié)果進(jìn)行選擇。

　　視頻監(jiān)控實例

　　下面介紹一個基于DM642的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，如圖2所示。需要以下硬件：DM642、射像頭、Philips公司的視頻解碼芯片SA A 7115、Intel公司的LXT971ALC芯片（PHY）以及外圍的RJ45接口、SDRAM和Flash存儲器。由攝像頭采集的模擬視頻信號經(jīng)SAA7115模數(shù)轉(zhuǎn)換后，形成YUV4∶2∶0格式的數(shù)字視頻信號，從DM642視頻端口輸入；由基于DM642的軟件編碼器編碼壓縮處理（軟件編碼器可采用H.263，H.264，MPEG-2，MPEG-4和M-JPEG等各種現(xiàn)有的或?qū)淼囊曨l編碼標(biāo)準(zhǔn)），編碼壓縮生成的視頻碼流數(shù)據(jù)，打包后通過RJ45口經(jīng)以太網(wǎng)傳送到遠(yuǎn)端目的地，完成網(wǎng)絡(luò)視頻通信和監(jiān)控。經(jīng)DM642的MAC接口，在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐瑫r，視頻信號可由視頻端口2經(jīng)視頻編碼芯片數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸出模擬視頻信號到監(jiān)視器進(jìn)行本地回顯。

　　通過DM642的EMIF接口，可連接SDRAM和Flash存儲器（SDRAM擴(kuò)展了系統(tǒng)的可用存儲空間，系統(tǒng)的初始化代碼和配置信息則存儲到Flash中）。此外DM642的視頻端口通過視頻解碼芯片SAA7115能很方便地實現(xiàn)和攝像頭的無縫連接，視頻端口0和1可分別獲取兩路視頻輸入，根據(jù)應(yīng)用需要，可靈活地設(shè)置單路或多路視頻輸入。

　　結(jié)束語

　　由上述介紹可以看到，DM642是一個強(qiáng)大的多媒體處理器，是構(gòu)成多媒體通信系統(tǒng)的良好的平臺。它的豐富的外圍接口使得它近乎是一個多媒體嵌入式系統(tǒng)的單芯片硬件平臺；它的完全可編程性， 又可以使得它能夠兼容正在發(fā)展的各種多媒體信號處理標(biāo)準(zhǔn)， 構(gòu)成通用的軟件平臺。這些特性必將使得它得到廣泛的應(yīng)用。