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MOST引领家庭多媒体

来源:Xilin公司 Carl Rohrer?? 2008年03月06日 ?? 收藏0

  按每平方英尺算,您车内的多媒体很可能要比家里的多。后座有孩子们用的液晶显示屏,由 DVD 播放器或视频游戏控制台掌控。

  车里的音频系统由最新 MP3 播放器驱动。有些豪华车里还有导航系统,甚至广播电视。另外,您车里的喇叭也很可能比高端环绕音响系统的喇叭还多。难怪马路上有那么多走神的司机。您需要的是一个简单的控制界面;而制造商需要的是一个复杂的网络。

  MOST (Media Oriented Systems Transport,面向媒体的系统传输)是在汽车制造商和供应商中越来越受推崇的一种网络标准。它提供了一个可以管理所有多媒体设备的单个界面,其强势所在,是能够处理针对不同目标的多个数据流,而不失和谐。准时数据 (On-timedata):这是连家庭网络都无法保证的。

  本文中,我将探讨 MOST 网络,并演示 Xilinx? MOST 解决方案的灵活性。

  管窥 MOST 技术

  MOST 网络以光纤为载体,通常是环型拓扑。时钟和串行化数据是双相编码的,布线只需单根光纤。MOST 可提供高达 25 Mbps 的集合带宽,远远高于传统汽车网络。也就是说,可以同时播放 15 个不同的音频流。

  每个多媒体设备由环中的一个节点代表。常见的 MOST 网络有 3 到 10 个节点。一个时序主控者 (timing master) 负责驱动系统时钟、生成帧数据即 64 字节序列数据。剩下的节点都充当从控者 (slave)。一个节点充当用户控制界面或 MMI(人机界面)。通常,此节点也是时序主控者。图 1 所示为基本的 MOST 环。

基本的 MOST 环

  主要有效载荷包含 64 字节帧里的 60 字节。此有效载荷由同步域和异步域组成。同步域用于以传输连续数据;音频和视频属于此类别。异步域用于互联网访问、导航数据传输和通讯录同步等应用中的零散数据的传输。另外,此通道还可用于控制单元的固件升级。

  节点可在其指定的时隙发送或接收数据。一个时隙指的是有效载荷内的一个同步字节,它在请求节点和时序主控者间动态分配的。通常,一个节点会将数据发送到时隙,同时任意数量的其他节点会从该时隙收集数据。

  同步和异步间的边界由时序主控者动态控制。在任意给定的帧内,同步域可能为 4 到 60 字节,而将该 60 字节中的剩余字节留做异步域。

  帧的剩余 4 字节分配给(帧)头 (header)、(帧)尾 (trailer) 和控制信息。(帧)头含有帧对齐的前同步码。尾的作用之一是奇偶校验。控制域用于网络相关的消息。这些消息可以是低级别消息,如时隙的分配和重新分配。相反,它们也可以是由操作符(如播放下一曲、音量控制、或重复播放)发出的高级别应用消息。

  让 MOST 发挥更大作用

  您不必将外部 MOST 控制器芯片连接到微控制器或 DSP,就可以将所有的组件都集成到一个 FPGA 中。对于开发人员来说,外部组件少、PCB 空间小就意味着节省成本。

  Xilinx 提供一种完全可参数化的 MOST 网络接口控制器 (NIC) IP 核。您可以将该核定制为时序主控者,或者使用仅有从控者的配置,以减少逻辑。此核由一整套通过片上外设 (OPB) 接口可访问的寄存器控制。OPB 接口可与 Xilinx Platform Studio 中包含的 Xilinx MicroBlaze? 32 位 RISC 处理器核无缝协同工作。

  一整套低级别驱动程序文件在 C 源代码中已经可用了。该驱动程序提供了一系列用于访问寄存器空间、处理中断和将数据以流方式传输到核的功能。Mocean Laboratories AB 针对完整网络堆栈的 IP 核提供了 MOST 网络服务,您只需编写自己需要的应用(程序)就可以了。

  Xilinx MOST NIC 的独特之处在于可实时预处理数据的流端口接口。对于栓接数据滤波器或加密/解密模块来说,这无疑是个理想的选择。LocalLink 接口是一种 Xilinx 标准,它能通过卸载专用过程显著降低处理器和处理器总线的流量。此接口可用于多种用途。您可利用它接收或发送读或写数据。最妙的是,如果不想使用此接口,Xilinx 实现工具会移除不必要的逻辑,从而节约资源,使设计能适用于更小的器件中。

  同步数据要么在流端口接口收发,要么在 OPB 接口收发。无论您选用什么方法、分配多少个时隙,核都会为这些用户界面将数据设置为 32 位字格式。通过逐个定义寄存器的方式,核把存放在 16 个逻辑通道中某一个的接收时隙数据累积起来。发送方向与之相反。使用这些逻辑通道,每一个方向都能允许 16 个不同的数据流。


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