支持H.264高清編解碼器的片上系統(tǒng)MG3500

2 MG3500 SoC簡(jiǎn)介
MG3500 SoC(System-on-chip)是Mobilygen公司推出的H.264高清編解碼器片上系統(tǒng)，其內(nèi)部集成有嵌入式ARM9處理器、NAND／NOR閃存、SD／SDIO／MMC／CE-ATA接口、10／100／千兆以太網(wǎng)的MAC和USB2.0 OTG端口，以及基于可靠的互聯(lián)網(wǎng)的AES／SHA加密算法、UART、JTAG、串行控制和通用I／O。240 MHz ARM9處理器包含DSP擴(kuò)展和各16 KB的指令高速緩存、數(shù)據(jù)緩存和暫存存儲(chǔ)器。
MG3500 SoC支持H.264的基本檔次、主要檔次和高達(dá)4.1級(jí)的高畫質(zhì)。在主要檔次和高畫質(zhì)中的宏模塊自適應(yīng)場(chǎng)／幀(MBAFF)編碼允許隔行素材每比特最高質(zhì)量。它還支持集成電路設(shè)備(IDE)和緊湊式閃存(Compact Flash)。
2．1 MG3500 SoC主要特性
(1)高清H.264編解碼器 雙碼流高清／標(biāo)清H.264編解碼器，支持H.264的基本檔次、主要檔次和高畫質(zhì)，H.264編解碼分辨率高達(dá)1 920×1 080 i，可編程的分辨率和幀頻，多碼流標(biāo)清編解碼，視頻比特率范圍：64 Kb／s～62.5 Mb／s，宏模塊自適應(yīng)場(chǎng)／幀(MBAFF)。
(2)MPEG-2解碼器 高清／標(biāo)清解碼器實(shí)時(shí)將高清MPEG-2碼流轉(zhuǎn)換為H.264格式，多碼流標(biāo)清MPEG-2解碼。
(3)JPEG／MJPEG編解碼器JPEG編解碼器，高清／標(biāo)清MJPEG，支持可交換圖像文件格式(EXIF)。
(4)音頻編解碼器 高保真雙通道AAC-LC編解碼器，MP2格式編解碼器，MP1和MP3格式解碼器，杜比數(shù)碼(Dolbv Digital)5.1聲道解碼，G.711編解碼器，可調(diào)的比特率和采樣頻率，支持編解碼器的擴(kuò)展，1路SONY／PHILIPS家用數(shù)字音頻輸出接口(S／PDIF)或2路I2S音頻I／O端口。
(5)視頻輸入處理器(VIP) 可調(diào)的視頻直接輸入，2個(gè)ITU-R BT.1120并行接口，4個(gè)ITU．R BT.656并行接口，2個(gè)先進(jìn)的視頻輸入處理器，支持?jǐn)?shù)字圖像穩(wěn)定功能，支持平滑數(shù)碼變焦。
(6)視頻輸出處理器(VOP)可以支持ITU-R BT.1120或ITU-R BT.656的高清／標(biāo)清輸出，多碼流解碼支持畫中畫和多路混合視頻輸出，18位或8位RGB格式LCD接口，高質(zhì)量的視頻壓縮輸出，2個(gè)帶α混合和游標(biāo)的覆蓋圖層，生成可選擇的外部同步信號(hào)。
(7)內(nèi)置有ARM926-EJ處理器 240 MHz通用處理器，16 KB數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器，16 KB的指令高速緩沖存儲(chǔ)器，16 KB暫存存儲(chǔ)器。
(8)系統(tǒng)連通性 1個(gè)10／100／千兆以太網(wǎng)的MAC，1個(gè)USB2.0 OTG端口，高速比特流I／O端口，AES／SHA加密。
(9)外圍設(shè)備接口 支持SD／SDIO／MMC／CE-ATA接口，支持IDE和Compact Flash
(10)通用接口 2個(gè)SPI或兩總線串行通信接口，3個(gè)UART接口，3個(gè)脈沖寬度調(diào)節(jié)器，8路專用GPIO?？蓴U(kuò)展到72路GPIO。
(11)系統(tǒng) 內(nèi)核電壓為1.0 V±10％，SDRAM的電壓為1.8 V±10％，I/O端口電壓為1.8 V，2.5 V，3.3 V±10％，單晶驅(qū)動(dòng)音／視頻鎖相環(huán)。
(12)功耗(MG3500+SDRAM) H.264高清30fps+AAC編碼750 mW。
2．2 MG3500 SoC的接口
圖1所示為MG3500 SoC的功能結(jié)構(gòu)框圖。MG3500 SoC內(nèi)2個(gè)視頻輸入處理器(VIP)、1個(gè)視頻輸出處理器(VOP)、1個(gè)視頻多媒體引擎(MME)和1個(gè)音頻多媒體引擎。兩個(gè)相同的VIP都可進(jìn)行高品質(zhì)視頻縮放、色度和伽瑪調(diào)整、濾波以及提取視頻分析的操作，都可處理兩路獨(dú)立的視頻輸入，分辨率最大可達(dá)1 920×1 080 i；VOP支持高品質(zhì)的視頻壓縮輸出，2個(gè)圖形內(nèi)存區(qū)，1個(gè)硬件游標(biāo)，支持色度和伽瑪調(diào)整并能輸出全電視信號(hào)，每一個(gè)圖形內(nèi)存區(qū)為1～32位：視頻MME是一個(gè)專有精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)，用于單周期上下文切換和低功耗的優(yōu)化，控制VIP、VOP和視頻內(nèi)核。

2．2．1 視頻接口
兩路8位視頻輸入接口支持獨(dú)立的ITU-R BT.656輸入，每路視頻輸入支持獨(dú)立的時(shí)鐘和同步信號(hào)。支持標(biāo)清輸入，將時(shí)鐘頻率設(shè)置100 MHz以上也可支持包括來自高清傳感器的8位視頻信號(hào)在內(nèi)的非標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)。兩路8位的視頻輸入接口還可組合成一路16位的ITU-R BT 1120高清輸入接口。MG3500 SoC支持的工作模式，如表1所列。

2．2．2 音頻接口
MG3500 SoC的音頻多媒體引擎能使所有的音頻編解碼器有效。音頻接口包括2個(gè)I2S輸入和3個(gè)I2S輸出。其中一個(gè)I2S輸入和音頻時(shí)鐘相連，另一個(gè)I2S輸入及3個(gè)I2S輸出與另一個(gè)時(shí)鐘相連。其中一個(gè)音頻輸出口還可用于產(chǎn)生S／PDIF兼容音頻。
2．2．3 以太網(wǎng)口、USB接口及SD／MMC接口
MG3500 SoC的以太網(wǎng)媒體存取控制器(MAC)通過一個(gè)媒體獨(dú)立接口(MII)、精簡(jiǎn)的獨(dú)立媒體接口(RMII)或吉比特媒體獨(dú)立接口(GMII)來支持10／100／千兆以太網(wǎng)，MG3500SoC還可以直接接到支持RevMII接口的以太網(wǎng)交換機(jī)。USB接口支持高速USB 2.0 OTG，可以做主設(shè)備或從設(shè)備。SD／MMC接口用來支持SD／SDIO／MMC／CE-ATA設(shè)備。這種4位的接口時(shí)鐘頻率可達(dá)50 MHz。
2．2．4 HOST接口
MG3500 SoC可工作在主從兩種模式下。當(dāng)MG3500 SoC工作在主模式時(shí)，HOST接口的信號(hào)線用于連接NOR Flash，NAND Flash，COMPACT Flash，IDE以及他外部設(shè)備。串口及其他I／O端口。MG3500 SoC含有用于通信的多個(gè)異步收發(fā)傳輸器接端口(UART)，用于控制的脈沖寬度調(diào)節(jié)器(PWM)，用于外設(shè)控制的兩總線串行通信接口(TWI)及串行外設(shè)端口(SPI)。MG3500 SoC的8個(gè)專用通用I／O口(GPIO)以及復(fù)用的其他64個(gè)GPIO可用于系統(tǒng)控制。這些復(fù)用的GPIO引腳有許多不同的用途，只有當(dāng)不使用該引腳的主要功能時(shí)方可使用GPIO功能。