基于DSP／BIOS的數(shù)字電視傳輸流網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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FIFO模塊
FIFO模塊的功能是從RECEIVE模塊接收數(shù)據(jù)，并緩存起來。當(dāng)RECEIVE模塊接收完一個(gè)完整的傳輸流數(shù)據(jù)包之后，會(huì)發(fā)送ts188或ts204的中斷信號(hào)給DSP，DSP就會(huì)啟動(dòng)EDMA功能從FIFO模塊接收數(shù)據(jù)。DSP與FIFO模塊采用異步連接的方式，具體的接收操作在DSP部分說明中再加以描述。
DSP算法處理模塊
此模塊主要由以TMS320DM643為核心的嵌入式系統(tǒng)組成。主要實(shí)現(xiàn)從PLD模塊接收傳輸流數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)包打包成TCP/IP格式，并實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接口(BCM5221)控制模塊的初始化，然后把數(shù)據(jù)包傳送到網(wǎng)絡(luò)模塊。
為了實(shí)現(xiàn)上述功能，必須建立起一套以TMS320DM643為核心的基本系統(tǒng)。
系統(tǒng)的具體配置
時(shí)鐘配置：EMIF內(nèi)核時(shí)鐘ECLKIN是133MHz。此外，系統(tǒng)的外設(shè)總線、EDMA傳輸和L2存儲(chǔ)器的工作時(shí)鐘為CPU內(nèi)核時(shí)鐘的1/2，即300MHz；片上定時(shí)器的工作時(shí)鐘為CPU內(nèi)核時(shí)鐘的1/8，即75MHz。
中斷配置：TMS320DM643除了RESET和NMI引腳提供外部不可屏蔽中斷請(qǐng)求輸入以外，還有兩個(gè)外部中斷引腳GP0[5]/EXT_INT5、GP0[7]/EXT_INT7，以提供可屏蔽的外部中斷請(qǐng)求輸入。系統(tǒng)中，EXT_INT5外部中斷用作PLD模塊的請(qǐng)求接收數(shù)據(jù)信號(hào)，每當(dāng)PLD模塊接收完一個(gè)傳輸流包，就會(huì)發(fā)送一個(gè)外部中斷信號(hào)給DSP，通知DSP接收數(shù)據(jù)。此外，EDMA中斷用于接收完一個(gè)包的數(shù)據(jù)后做后續(xù)處理。
系統(tǒng)對(duì)EMIF的使用情況：
系統(tǒng)在CE0空間擴(kuò)展了4M×64bit的SDRAM存儲(chǔ)器(MT48LC4M32BPG)，用于存儲(chǔ)程序與數(shù)據(jù)。SDRAM的工作時(shí)鐘由TMS320DM643的ECLKOUT1提供，與EMIF的工作時(shí)鐘頻率相同，本系統(tǒng)中默認(rèn)ECLKIN為其時(shí)鐘源，即133MHz。
系統(tǒng)在CE1空間擴(kuò)展了4M×8bit的Flash存儲(chǔ)器(Am29LV033C)。在對(duì)Flash進(jìn)行讀/寫訪問前，需要通過EMIF的CE1控制寄存器CE1CTL，將CE1空間配置為8-bit異步存儲(chǔ)器接口，及讀/寫時(shí)序。
系統(tǒng)在CE2空間擴(kuò)展了與FIFO模塊連接的接口。在DSP看來，F(xiàn)IFO模塊可視為8bit異步只讀存儲(chǔ)器。FIFO模塊的讀使能信號(hào)rdreq與TMS320DM643的CE2片選信號(hào)連接；FIFO模塊的讀時(shí)鐘信號(hào)rdclk與TMS320DM643的ARE讀使能信號(hào)連接。
以太網(wǎng)接口
TMS320DM643上集成有一個(gè)EMAC+MDIO片上外設(shè)，EMAC是Ethernet Media Access Controller的縮寫，即以太網(wǎng)媒體訪問控制器，MDIO是Management Data Input/Output的縮寫，即管理數(shù)據(jù)輸入/輸出模塊。EMAC+MDIO用于為以太網(wǎng)物理層(PHY)器件提供接口，其中，EMAC為接口以太網(wǎng)PHY提供數(shù)據(jù)通路，MDIO為接口以太網(wǎng)PHY提供管理信息通路。
TMS320DM643的網(wǎng)絡(luò)接口原理框圖如圖2所示。圖2描述了EMAC+MDIO與DSP中間有一個(gè)EMAC 控制模塊。它主要包含一些必備的、使EMAC更加有效使用DSP的存儲(chǔ)空間，控制其復(fù)位、中斷的一些邏輯。
這些寄存器的地址空間為：0x1C800000～0x1C803FFF。
圖2 TMS320DM643的網(wǎng)絡(luò)接口原理框圖
網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊
本系統(tǒng)用Broadcom公司的BCM5221作為10/100Base-TX以太網(wǎng)收發(fā)器，BCM5221的MII接口與TMS320DM643的MII接口對(duì)接。具體接口如圖3所示。RJ45連接器選用AMP公司的406549-1，其上帶兩個(gè)LED指示燈，右邊的LED為綠色，用作指示連接狀態(tài)。左邊的為黃色，正常情況下用來指示數(shù)據(jù)傳輸。
圖3 TMS320DM643與PHY設(shè)備連接框圖
電源模塊
系統(tǒng)包括4組電源：系統(tǒng)外接穩(wěn)壓電源，把220V的交流電源電壓轉(zhuǎn)換成5V直流電壓；PLD模塊電源由兩種電源供電，分別是3.3V和1.5V；TMS320DM643需要兩種電源，分別為CPU核心和周邊的I/O接口供電。周邊I/O電壓要求3.3V，CPU核心電壓只要1.4V；網(wǎng)絡(luò)接口控制模塊采用3.3V電源供電。
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評(píng)論