S3C2510A設(shè)計(jì)的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)技術(shù)

　　DM648具有5個(gè)視頻端口,支持多種分辨率和標(biāo)準(zhǔn),如CCIR601、ITU-BT.656、BT.1120等,每個(gè)端口為20bit位寬,可以被靈活的配置為一個(gè)20/16bit或兩個(gè)10/8bit通道。同時(shí),每個(gè)端口都可配置為視頻輸入或視頻輸出。

　　TVP5154A具有4個(gè)通道，每個(gè)通道均為具有可編程多態(tài)換算器(polymorphic scaler)的獨(dú)立解碼器，可通過嵌入式同步模塊將NTSC、PAL或SECAM視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成8位ITU-R BT.656格式，或使用分立同步模塊使輸出格式為8位4:2:2。

　　模擬攝像頭進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)采集，TVP5154A將采集到的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化，然后送給DM648的視頻端口進(jìn)行壓縮處理。4片TI公司生產(chǎn)的TVP5154A，與2個(gè)DM648的連接可組成16路的視頻采集，壓縮模塊如圖4所示(只給出了8路的連接圖)。

　　圖4中，TVP5154A的CH1_OUT,CH2_OUT，CH3_OUT,CH4_OUT口與1片DM648的VP0,VP1口直接連接，組成1個(gè)8路的視頻采集，壓縮模塊，用于數(shù)據(jù)的傳輸。DM648通過I2C總線對(duì)TVP5154A內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫，達(dá)到控制該芯片的目的。

圖4 視音頻采集壓縮模塊框圖

　　音頻輸入采集模塊由8個(gè)PCMl801U型音頻采集電路及其外圍電路組成，主要功能是對(duì)由拾音器采集輸入的模擬音頻信號(hào)進(jìn)行采樣，然后將其轉(zhuǎn)換為DSP可以處理的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)格式。PCMl801U是采用5V工作電壓的雙聲道16位音頻模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，包括1個(gè)單端-差分模擬前端、1個(gè)5階△一∑調(diào)制器(64倍重復(fù)取樣)、1個(gè)內(nèi)部高通數(shù)字均分濾波器。

　　DM648有專門的McASP，與4個(gè)PCMl801U連接，實(shí)現(xiàn)音頻的輸入采集功能。用PCMl801U的左、右2個(gè)16位音頻聲道獲取4路音頻通道的數(shù)字化數(shù)據(jù)，音頻采集的數(shù)據(jù)格式為每路單聲道、44.1kHz采樣率，每個(gè)采樣數(shù)據(jù)用8位量化。采集輸出的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)通過McASP傳給DSP的輸入緩沖區(qū)單元，當(dāng)設(shè)定用于存放音頻采樣數(shù)據(jù)的緩存器已滿時(shí)產(chǎn)生DMA中斷，并在DMA中斷服務(wù)程序中根據(jù)實(shí)際設(shè)定情況處理音頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過實(shí)時(shí)編碼壓縮后的音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到外部SDRAM中。

　　PCB設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)的主頻高達(dá)166MHz，屬于高頻系統(tǒng)，所以在進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行抗高頻干擾的設(shè)計(jì)與處理。DM648作為高性能數(shù)字媒體處理器不僅內(nèi)部具有很高的運(yùn)行頻率,而且與外部的DDRAM的總線速度也達(dá)到266MHz或333MHz,如果外部的DDRAM由于布線原因達(dá)不到設(shè)計(jì)的希望速度,會(huì)降低系統(tǒng)的性能。此外由于100MHz以上的信號(hào)總線,存在信號(hào)完整性問題。為了保證信號(hào)的完整，在設(shè)計(jì)的時(shí)候采用了如下方法：

　　(1)對(duì)DDRAM的時(shí)鐘線，盡量走短線，而且到兩個(gè)DDRAM的長(zhǎng)度盡量做到相等；

　　(2)FLASH等其他外設(shè)不要直接與數(shù)據(jù)和地址總線連接,而是通過緩沖芯片(如SN74LVT1*5B)連接；

　　(3)高速總線上串入了小阻值電阻,阻值大小通過Protel軟件仿真得到,同時(shí)對(duì)線路進(jìn)行了阻抗限制。

　　此外，由于DM648內(nèi)部有PLL，對(duì)PLL外部所接器件，讓它們盡可能的靠近芯片,而且只放在了線路板的一面上。對(duì)于JTAG的連線長(zhǎng)度不超過6英寸,如果超過6英寸長(zhǎng)的加了驅(qū)動(dòng)。本系統(tǒng)中既有模擬部分又有數(shù)字部分,所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，特別注意了模擬電源和數(shù)字電源的設(shè)計(jì),盡量減少數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾,否則對(duì)采集的視頻信號(hào)會(huì)有雪花、條紋,音頻信號(hào)產(chǎn)生噪聲等。對(duì)視頻、音頻芯片采用了單獨(dú)的電源芯片供電,模擬地和數(shù)字地通過單點(diǎn)或采用磁珠相連。