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高清视频开发:用标准平台实现差异化

周鑫?? EDN China技术编辑?? 2007年04月17日 ?? 收藏0

  前不久,闻亭(Wintech)公司推出了一款基于德州仪器(TI)的达芬奇技术的高分辨率视频开发平台(HD-VDP)(图1)。这一平台利用了TI在2006年发布的TMS320DM6446处理器,并充分发挥了这颗SoC在视频方面的特长和丰富的接口优势。该开发平台可以支持D1分辨率下的30FPS@SP/MP的H.264编解码,具有CCD 及CMOS 传感器输入接口、用于马达控制的PWM 输出功能以及Wi-Fi、扩展卡和其它外设接口(图2),并可支持MontaVista Linux、Windows CE等标准操作系统和图形界面(GUI)。据了解,作为TI的授权软件提供商(ASP)闻亭公司提供该平台完整的多媒体算法、评估包以及驱动软件。

对于消费电子制造商而言面临的挑战包括多媒体编解码算法的不断更新以及日益丰富的外设接口需求


  “对于消费电子制造商而言,面临的挑战包括多媒体编解码算法的不断更新,以及日益丰富的外设接口需求。”闻亭公司技术总监谷湘煜对EDN China表示,“因此,我们在这款开发平台上提供了基于达芬奇技术的强大视频能力,并开放了DM6446的全部外设功能。”据闻亭方面透露,这款开发平台目前已经被许多制造商采用,比如夏新已经利用这一平台开发出了IP机

顶盒产品,而许多视频监控设备、可视电话、PMP制造商也正在利用这一平台进行产品开发。

  选芯理由:架构、处理能力和功耗优势

  对于在这款开发平台中选择DM6446的理由,谷湘煜表示:“无论是从架构、处理能力和功耗方面考虑,DM6446的优势都非常明显,也更适合于视频应用产品的开发。”

  首先,DM6446处理器是一颗双核SoC,其中包括一个C64x+ DSP内核、一个ARM9 CPU以及达芬奇系列产品特有的视频处理前端来加速编解码运算。“对于开发者来说,ARM作为嵌入式处理器可以很方便地支持一个标准的操作系统,比如Linux或者Windows CE等,” 谷湘煜介绍说,“标准的操作系统可以极大地缩短用户的开发时间和工作量。”

图1闻亭公司基于达芬奇的高分辨率视频开发平台HD-VDP


  而在DSP性能方面,DM6446中应用了TI公司的C64+内核,该内核主频达到594MHz,在处理多媒体算法方面可谓游刃有余。“新的视频算法虽然使系统所需带宽不断降低,但越来越高的压缩比要求DSP的能力不断增强,C64+ DSP内核是TI目前最新的,也是性能最好的产品,非常适合多媒体应用的开发。” 谷湘煜说。

图2TI DM6446开发平台具备丰富的硬件接口


  针对大量便携设备的开发,DM6446在满足低功耗需求方面也具有优势。谷湘煜介绍说,在DM6446开放全部外设接口,并以最高主频全速运行时,其功耗只有1.7W左右。“低功耗的很大原因是由于这一SoC采用了65nm工艺制造,并且将全部外部I/O电压定义为1.8V,而核内电压只有1.2V。”据介绍,DM6446还可通过软件对硬件进行单独关断,以达到节电的目的。

  设计花絮:管脚复用的处理

  消费电子产品的外设和接口不断丰富,为此DM6446提供了常见的USB 2.0 、McBSP、EMAC/GPIO、Wi-Fi无线接口、MMC/SD插槽、ATA/CF接口,以及用于调试终端的UART 接口等。基于这些丰富的接口,为了方便开发,闻亭公司在其视频开发平台体现了DM6446的全部外设功能,这就遭遇了管脚复用的问题。

  闻亭通过CPLD+MCU的方式来解决管脚复用问题, “当有一个外设,比如MMC卡插入时,MCU就会监测到这一变化,并向CPLD发送一个指令,” 谷湘煜举例解释道,“这时候CPLD会自动切换管脚的逻辑状态,而之前与此复用管脚的串口功能就被关断了。”闻亭通过这样的方式将DM6446每一个管脚的外设功能最大化,也为消费电子的开发带来了更大的灵活性。


  开发提示

  据介绍说,在对DM6446进行开发的过程中,有三种常见的技术问题会经常出现而影响客户的进度,闻亭特别提示了这些容易被忽略设计要点。

  1) 电平转换。由于应用领域常见的低功耗设备,因此DM6446的外部I/O电压均为1.8V,但由于外设电压通常高于1.8V,因此在连接时经常需要经过1.8V~3.3V的电压转换。

  2) DDR2内存布线。DM6446使用的外部DRAM是DDR2 SDRAM,虽然在设计原理上很容易解决,但由于许多工程师在设计PCB时没有注意布线的要求,因此导致内存速度下降,而系统的性能也大打折扣。

  3) 管脚复用。由于外设接口非常丰富,因此在管脚复用的时候要特别注意,这也是工程师在设计过程中经常出错的地方。

  除了这些小问题外,谷湘煜还介绍说,ARM DSP的异构双核架构在一定程度上增加了开发的难度,要求开发者同时具备DSP和ARM的开发经验,不过他也表示,闻亭方面提供了这套开发版的全部软硬件支持,可以帮助客户迅速地完成系统的开发。


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