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        IXP425和DM642的會議電視多點控制單元硬件設(shè)計*

        2013-09-21 10:44:20宋慶恒王曉鵬
        關(guān)鍵詞:設(shè)計

        宋慶恒,王曉鵬

        (懷化學(xué)院 物理與信息工程系,懷化 418008)

        引 言

        “會議電視系統(tǒng)”是指多個不同地方的人或者群體,通過通信線路以及多媒體通信設(shè)備,將聲音、影像以及文字資料互相傳送,實現(xiàn)即時和互動的溝通,從而達到完成傳統(tǒng)的地點集中式會議目的的系統(tǒng)。采用會議電視的方式,可以使身處多個會場的與會者,既能聽到其他會場人員的聲音,又能看到其他會場的圖像,與會人員可以通過音/視頻傳輸通信來發(fā)表意見、觀察對方形象,另外可出示實物、圖紙等增強現(xiàn)場感,還可以通過傳真或共享電子白板等方式及時傳送相關(guān)文件、圖表或討論問題等,縮短與會者之間的空間距離,改善會議氣氛,使與會者都能身臨其境,如同在一個地方開會一樣[1]。

        會議電視系統(tǒng)主要由終端設(shè)備、傳輸通道(通信網(wǎng))以及多點控制單元MCU(Multipoint Control Unit)組成。其中多點控制單元是會議電視系統(tǒng)的核心部分,它的作用相當(dāng)于計算機網(wǎng)絡(luò)里的交換機。交換機將來自各會議場點的信息流,經(jīng)過同步分離后,抽取出音頻、視頻、數(shù)據(jù)等信息和信令,再將會議場所的信息和信令,送入各處理模塊,完成相應(yīng)的音/視頻混合或切換、數(shù)據(jù)廣播和路由選擇、定時和會議控制等過程,最后將會議地點所需的各種信息重新組合起來,送往各會議電視終端。本論文立足于設(shè)計一個成本較低、運行較穩(wěn)定、功能較全、容量較大、運算速度較快、兼容性好、安全性較好、操作簡單、能在2M網(wǎng)絡(luò)帶寬下運行的針對中小型用戶的嵌入式會議電視多點控制單元。

        會議電視多點控制單元(MCU)的主要功能是:

        ① 媒體控制、媒體處理:包括音視頻的提取,音頻和視頻的重新編碼、混合、切換等,數(shù)據(jù)的廣播和路由選擇,語音激勵的計算以及其他需要的媒體功能;

        ② 可接收其他多點控制單元轉(zhuǎn)發(fā)的音視頻數(shù)據(jù),重新進行音/視頻切換或混合后發(fā)送到會議電視終端進行解壓解碼,還原成聲音、影像和計算機數(shù)據(jù)后進行本地輸出;

        ③ MCU和終端遵循協(xié)議(如 H.323、SIP等)進行連接;

        ④ MCU和終端可接收對方發(fā)送的控制信號并進行響應(yīng);

        ⑤ 網(wǎng)絡(luò)接入功能;

        ⑥ 可通過RS232進行參數(shù)設(shè)置。

        1 方案設(shè)計

        方案1:參考文獻[2]中提出了一種基于TCP/IP協(xié)議的桌面視頻會議系統(tǒng)中多點控制單元的實現(xiàn)方案,該方案采取純軟件式結(jié)構(gòu),方案成本低,開發(fā)周期短,但該方案處理音視頻路數(shù)有限,畫質(zhì)較差。

        方案2:參考文獻[3]中提出了一種基于DSP-642的會議電視硬件平臺方案,設(shè)計和實現(xiàn)了基于H.264協(xié)議的像素域多畫面合成的PCI通信模塊、視頻編解碼模塊,但容量只有4路,畫質(zhì)一般。

        綜合比較以上2種方案,結(jié)合本會議電視多點控制單元MCU的具體情況,本文設(shè)計的會議電視多點控制單元MCU采用Intel嵌入式處理器IXP425作為主控制器,采用4片DM642芯片作為數(shù)據(jù)處理芯片,主控制器與數(shù)據(jù)處理模塊之間采用PCI總線進行通信。這種方案開發(fā)周期相對較短,TI、Intel等芯片廠商提供了完善的軟硬件開發(fā)包,另外由于采用PCI總線連接主控制器模塊和數(shù)據(jù)處理器模塊,數(shù)據(jù)傳輸速度快,吞吐率高。

        2 系統(tǒng)設(shè)計

        系統(tǒng)框圖和采用的功能芯片如圖1所示。系統(tǒng)主要由控制模塊和音/視頻處理模塊組成。

        圖1 系統(tǒng)框圖

        控制模塊由單板上的IXP425+CPLD組成。負責(zé)單板的資源和信息管理,把從業(yè)務(wù)單板發(fā)送過來的音/視頻信號轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的DM642處理。單板CPLD主要實現(xiàn)單板的復(fù)位、時鐘檢測、片選信號控制、寄存器讀寫、單板信息等功能。音/視頻處理模塊由單板上4片DM642完成,是單板的核心模塊。決定音/視頻處理模塊性能的有兩個關(guān)鍵因素:音/視頻算法性能以及PCI總線的傳輸性能。

        為了增強PCI總線的傳輸性能,可從如下兩個方面改善:提高PCI總線傳輸效率;PCI總線上任何一個器件都可以作為主器件發(fā)起傳輸,這樣DSP芯片之間的數(shù)據(jù)傳輸不用通過IXP425轉(zhuǎn)發(fā),節(jié)約總線帶寬。

        2.1 IXP425模塊

        IXP425模塊主要包含CPU最小系統(tǒng)、CPLD控制模塊、調(diào)試模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊等。框圖如圖2所示。

        圖2 模塊框圖

        IXP425自身具有Expansion總線,能使flash、HPI總線設(shè)備、SDRAM等設(shè)備與內(nèi)部ASHB掛接,可兼容Intel/Motorola等制式接口,有cs[7:0]8個bank選擇,每個塊大小為16MB,若采用WinCE操作系統(tǒng),F(xiàn)lash空間則至少在20MB以上,故最小系統(tǒng)設(shè)計時利用了cs0及cs1兩個bank作為系統(tǒng)存儲空間。為了給程序下載模式留下足夠的存儲空間,又增加了兩片16MB的Flash。Flash連接如圖3所示。

        圖3 最小系統(tǒng)Flash連接框圖

        由于IXP425內(nèi)置了專用的SDRAM控制器,根據(jù)其接口原則,同時考慮到平臺對運算性能留有一定余量,最小系統(tǒng)中對SDRAM部分的設(shè)計選用了2片32MB的SDRAM,硬件兼容128MB的SDRAM設(shè)計。

        2.2 網(wǎng)口設(shè)計

        IXP425內(nèi)部有3個與XScale核并行工作的網(wǎng)絡(luò)處理機NPE,能對外部提供2個MII接口,并行工作的原理使得網(wǎng)絡(luò)處理性能較好,支持 協(xié)議內(nèi)容,標(biāo)準的接口只需外接PHY物理接口芯片,平臺中采用了Intel的LXT972A,即能完成與外界數(shù)據(jù)的交互。當(dāng)然,變壓器的使用也是必須的,利用了 HALO生產(chǎn)的TG110-S050N2與RJ45接口掛接,連接示意圖如圖4所示。由于IXP425內(nèi)置了MAC控制器,完善的MII接口使得平臺的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用比較簡單而具有針對性。

        圖4 網(wǎng)口連接示意圖

        2.3 音/視頻處理模塊設(shè)計

        2.3.1 PCI接口設(shè)計

        IXP425PCI控制器外部掛了4片DM642,總線為33 MHz,連接示意圖如圖5所示。IXP425PCI總線主要完成對DM642的啟動加載、芯片配置管理、PCI總線仲裁和媒體流調(diào)度。DM642芯片組主要完成音/視頻媒體流的編碼、音/視頻合成的功能。目前的容量為4路音/視頻合成,視頻算法為 H.264,語音算法為 AAC、G.723.1等。

        圖5 PCI連接示意圖

        其中,DM642A占用IXP425的PCI時隙1,DM642B占用IXP425的PCI時隙2,DM642C占用IXP425的PCI時隙3,DM642D占用IXP425的PCI時隙4,其有差異的對應(yīng)引腳互連如下:DM642A與IXP425的PCI引腳對應(yīng)。PCI中斷控制信號由CPLD進行會聚后上報給CPU,CPU通過讀取CPLD內(nèi)部的中斷寄存器來判斷外圍PCI設(shè)備的中斷事件。

        2.3.2 音/視頻處理模塊最小系統(tǒng)設(shè)計

        EMIFA允許無縫連接多種SDRAM,由于選用的SDRAM大小為64MB,根據(jù)DM642EMIFA的接口準則,DM642最小系統(tǒng)如圖6所示。

        圖6 DM642最小系統(tǒng)連接示意圖

        芯片選擇由CE0完成,選用2片16MB大小的SDRAM進行位擴展后,最大尋址空間為32MB,行地址選通為 A[3:10],列地址選通為 A[3:14],塊選擇(bank select)為 A[15:16],故使用 DM642地址線 A[3:16]。DM642內(nèi)核工作在50M×12Hz的模式下,EMIF接口工作在25M×5.33Hz,PCI接口工作在33MHz時鐘頻率下。

        2.3.3 Flash設(shè)計

        IXP425外掛一片F(xiàn)lash,存儲BOOT程序。芯片啟動后,從大容量Flash中導(dǎo)入IXP425所需映像到內(nèi)存中。DSP的程序不單獨配置Flash存儲器,IXP425通過PCI總線把DSP的程序?qū)氲礁髯缘腞AM中運行。IXP425是PCI總線的主器件,其他DSP芯片為從器件。

        IXP425通過PCI總線啟動DSP的過程如下:

        ① DSP的配置引腳設(shè)置為PCI BOOT模式(AEA[22:21]=01,[PCI_EN:TOUT0/MAC_EN]=10)

        ② IXP425通過CPLD釋放DM642的復(fù)位引腳,DM642進入安裝狀態(tài);

        ③ IXP425通過PCI總線配置DM642的PCI寄存器;

        ④ IXP425設(shè)置DM642的存儲器和I/O空間;

        ⑤ IXP425把DM642的BOOT程序?qū)隓M642內(nèi)部RAM中,起始地址為0;

        ⑥ IXP425訪問DM642的存儲器空間,把程序?qū)懭隓M642的內(nèi)存中,DM642的頁寄存器(DSPP)可以使IXP425能夠訪問DM642的所有空間;

        ⑦ IXP425置DM642的HDCR寄存器的DSPINT位為1,把DM642從安裝狀態(tài)釋放;

        ⑧ DM642從地址0處開始運行BOOT程序。

        2.3.4 CPLD設(shè)計

        單板CPLD完成的具體功能如下:單板IC復(fù)位控制、中斷處理、時鐘檢測、時鐘分頻、時鐘計時(時鐘同步)、片選譯碼、I/O擴展,單板采用一片CPLD,CPLD資源要求僅能使用到70%,預(yù)留日后升級使用和防止布線緊張。

        2.4 時鐘設(shè)計

        (1)PCI時鐘

        33MHz晶振的輸出經(jīng)過一個BUF之后分出8路:一路給CPLD作為檢測時鐘;一路給IXP425的OSC_IN作為芯片工作時鐘;一路給IXP425的EX_CLK引腳,作為Expansion總線時鐘;一路給IXP425的PCI,作為PCI的時鐘;剩下4路送給PCI時鐘驅(qū)動器。

        (2)以太網(wǎng)及SDRAM時鐘

        50MHz晶振作為CPLD的主時鐘,該時鐘經(jīng)過2分頻后送給各路以太網(wǎng)芯片作為各自芯片的主時鐘,各個時鐘沒有同步要求。DM642SDRAM時鐘由ICS512倍頻獲取,而IXP425的SDCLK_OUT驅(qū)動能力較強,直接驅(qū)動4片SDRAM工作。

        2.5 單板電源設(shè)計

        電源框圖如圖7所示。

        圖7 電源框圖

        2.6 JTAG鏈接

        單板CPU、CPLD的JTAG單獨成鏈,方便加載和調(diào)試,4片DM642連成一條菊花鏈,硬件兼容各個芯片單獨調(diào)試,菊花鏈框圖如圖8所示。

        圖8 DM642菊花鏈框圖

        3 硬件調(diào)試

        本多點控制單元的硬件部分主要進行以下調(diào)試:

        ① 電源、復(fù)位模塊調(diào)試:焊接電源模塊芯片及外圍電路,測試+5V、3.3V、1.4V、1.3V電壓輸出是否正常。電壓輸出正常后,焊接復(fù)位電路元件,上電后觀察復(fù)位電壓及延續(xù)時間是否滿足設(shè)計要求,用示波器測量復(fù)位信號的電平和持續(xù)時間等是否與設(shè)計相符。上電后注意各電壓轉(zhuǎn)換芯片是否燙手,不正常則立即斷開電源進行檢查。

        ② 最小系統(tǒng)調(diào)試:在板上焊接IXP425芯片、DM642芯片、CPLD、SDRAM、Flash、JTAG接口及各模塊電路外圍元件。用放大器仔細檢查有無短路、斷路、虛焊、漏焊、假焊等情況。無問題后上電,測量各芯片工作電壓是否正常,用示波器和頻率計測量各模塊的工作時鐘是否正常。利用JTAG口將硬件與計算機相連,配置好控制寄存器后,測試SDRAM讀寫功能是否正常,F(xiàn)lash擦寫功能是否正常。如果工作不正常,檢查時序信號、硬件連接等情況。

        ③PCI總線調(diào)試:測試各功能模塊之間數(shù)據(jù)傳送是否正常,如IXP425讀寫4塊DM642,DM642之間讀寫數(shù)據(jù)等,需結(jié)合計算機、示波器、頻譜分析儀、邏輯分析儀等進行測試。

        ④ 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊調(diào)試:焊接LTX972A及外圍器件。檢測IXP425的MII接口與LTX972A芯片之間連接是否正常,通過Intel提供的LTX972A測試程序測試網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊是否能與本地PC機通過網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)通信。

        4 結(jié) 論

        本多點控制單元在設(shè)計上具有以下特點:

        ① 非PC機的嵌入式會議電視多點控制單元設(shè)計;

        ② 內(nèi)部采用PCI總線連接,解決會議電視多點控制單元內(nèi)部突發(fā)大數(shù)據(jù)量傳輸和各數(shù)據(jù)處理模塊的同步問題;

        ③ 多并行數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計。

        [1] 宋慶恒.基于IXP425和DM642的會議電視終端硬件設(shè)計[J].電視技術(shù),2010:34(5):117-120.

        [2] 楊建華,黃瑞光.基于TCP/IP協(xié)議的桌面視頻會議系統(tǒng)中多點控制單元的實現(xiàn)[J].計算機應(yīng)用,1998:18(12):18-20.

        [3] 李彩琴.基于高性能DSP在視頻會議多點控制單元(MCU)中的應(yīng)用[D].西安:西安電子科技大學(xué),2007.

        [4] 楊高波,韓龍.視頻會議系統(tǒng)綜述[J].視頻技術(shù)應(yīng)用與工程,2004(9):60-63.

        [5] 劉瓊,安濤,金剛.基于DM642視頻采處理統(tǒng)硬件設(shè)計[J].微計算機信息,2007(23):180-182.

        [6] 韓非,胡春海,李偉.TMS320C6000系列DSP開發(fā)應(yīng)用技巧[M].北京:中國電力出版社,2008:226-235.

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