低照度,寬動態(tài)標清網(wǎng)絡半球攝像機V10_研發(fā)規(guī)劃書(共23頁)

1、 研發(fā)規(guī)劃書PAGE 第 模板版本：0.1寬動態(tài)(dngti)、低照度標清網(wǎng)絡半球攝像機V1.0 TITLE * MERGEFORMAT 研發(fā)(yn f)規(guī)劃書版本(bnbn)修訂歷史記錄日期作者內(nèi)容版本2014-05-07唐永亮First releaseV1.0目錄(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc387411146 1引言(ynyn) PAGEREF _Toc387411146 h 3 HYPERLINK l _Toc387411147 1.1背景(bijng) PAGEREF _Toc387411147 h 3 HYPERLINK l _Toc38

2、7411148 1.2定義 PAGEREF _Toc387411148 h 3 HYPERLINK l _Toc387411149 1.3寬動態(tài) PAGEREF _Toc387411149 h 3 HYPERLINK l _Toc387411150 1.3.1基本概念 PAGEREF _Toc387411150 h 4 HYPERLINK l _Toc387411151 1.4參考資料 PAGEREF _Toc387411151 h 4 HYPERLINK l _Toc387411152 2研發(fā)目標 PAGEREF _Toc387411152 h 4 HYPERLINK l _Toc38741

3、1153 2.1項目概況 PAGEREF _Toc387411153 h 4 HYPERLINK l _Toc387411154 2.2性能 PAGEREF _Toc387411154 h 5 HYPERLINK l _Toc387411155 2.3功能 PAGEREF _Toc387411155 h 5 HYPERLINK l _Toc387411156 2.4協(xié)議 PAGEREF _Toc387411156 h 6 HYPERLINK l _Toc387411157 2.5關聯(lián)性 PAGEREF _Toc387411157 h 7 HYPERLINK l _Toc387411158 2.

4、6應用環(huán)境 PAGEREF _Toc387411158 h 7 HYPERLINK l _Toc387411159 2.7工程安裝 PAGEREF _Toc387411159 h 7 HYPERLINK l _Toc387411160 2.8技術安裝 PAGEREF _Toc387411160 h 7 HYPERLINK l _Toc387411161 2.9維護維修 PAGEREF _Toc387411161 h 7 HYPERLINK l _Toc387411162 2.10創(chuàng)新點 PAGEREF _Toc387411162 h 8 HYPERLINK l _Toc387411163 3系

5、統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc387411163 h 8 HYPERLINK l _Toc387411164 3.1系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc387411164 h 8 HYPERLINK l _Toc387411165 3.1.1系統(tǒng)流程圖： PAGEREF _Toc387411165 h 8 HYPERLINK l _Toc387411166 3.1.2系統(tǒng)應用圖 PAGEREF _Toc387411166 h 9 HYPERLINK l _Toc387411167 3.2硬件設計說明 PAGEREF _Toc387411167 h 10 HYPERLINK l _Toc3874

6、11168 3.2.1硬件系統(tǒng)總體設計設計方面， PAGEREF _Toc387411168 h 10 HYPERLINK l _Toc387411169 3.2.2視頻處理模塊 PAGEREF _Toc387411169 h 10 HYPERLINK l _Toc387411170 3.2.3音頻處理模塊 PAGEREF _Toc387411170 h 10 HYPERLINK l _Toc387411171 3.2.4外圍存儲器模塊 PAGEREF _Toc387411171 h 10 HYPERLINK l _Toc387411172 3.2.5網(wǎng)絡接口模塊 PAGEREF _Toc38

7、7411172 h 10 HYPERLINK l _Toc387411173 3.2.6USB接口模塊 PAGEREF _Toc387411173 h 11 HYPERLINK l _Toc387411174 3.2.7復位電路 PAGEREF _Toc387411174 h 11 HYPERLINK l _Toc387411175 3.2.8結構堆疊方面 PAGEREF _Toc387411175 h 11 HYPERLINK l _Toc387411176 3.2.9軟件方面， PAGEREF _Toc387411176 h 11 HYPERLINK l _Toc387411177 3.2

8、.10主要芯片介紹 PAGEREF _Toc387411177 h 12 HYPERLINK l _Toc387411178 3.3軟件設計方案 PAGEREF _Toc387411178 h 14 HYPERLINK l _Toc387411179 3.3.1TMS320DM6446的初始化 PAGEREF _Toc387411179 h 15 HYPERLINK l _Toc387411180 3.3.2外圍設備程序設計 PAGEREF _Toc387411180 h 16 HYPERLINK l _Toc387411181 3.4結構外觀 PAGEREF _Toc387411181 h

9、18 HYPERLINK l _Toc387411182 4測試(csh)方案 PAGEREF _Toc387411182 h 22 HYPERLINK l _Toc387411183 5未清晰(qngx)的問題 PAGEREF _Toc387411183 h 22引言(ynyn)背景IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結構簡單，基本上由各種服務器組成，布線成本低，尤其多種信號均可在同一網(wǎng)絡上傳輸，同時，新增監(jiān)控點或客戶端都非常方便，只需把相關設備接入IP網(wǎng)絡即可，IP系統(tǒng)的開放性也使用戶可在任何地方，使用多種方式查看監(jiān)控視頻資料，這為用戶帶來的便利是傳統(tǒng)模擬監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的，由于存在種種優(yōu)勢，目前IP視頻監(jiān)

10、控系統(tǒng)幾乎成為用戶在新建監(jiān)控系統(tǒng)時不加思索的選擇.因而模擬視頻雖然價格低廉，但已經(jīng)不適應如今的數(shù)字時代，尤其在銀行、交通和公安系統(tǒng)，特別需要高清視頻監(jiān)控，所以更新?lián)Q代的周期已經(jīng)來臨，其首選的設備肯定會是高清IP網(wǎng)絡攝像機或標清IP網(wǎng)絡攝像機。定義ISS：Imaging Subsystem，圖像子系統(tǒng)ISP: Image Signal Processor，圖像信號處理器DSP：Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理器OSD: On-screen display，屏幕菜單SDI: Serial Digital Interface，串行數(shù)字接口UBL：User boot lo

11、ader，TI公司的系統(tǒng)啟動程序，TI公司會提供EVM板程序，具體可根據(jù)自已的系統(tǒng)修改。RBL：Embedded ROOM boot loader，TI公司DSP內(nèi)嵌的啟動引導程序，固化在DSP內(nèi)部，不能修改。KERNEL：LINUX內(nèi)核寬動態(tài)寬動態(tài)技術是在非常強烈的對比下讓攝像機看到影像的特色而運用的一種技術。 當在強光源（日光、燈具或反光等）照射下的高亮度區(qū)域及陰影、逆光等相對亮度較低的區(qū)域在圖像中同時存在時，攝像機輸出的圖像會出現(xiàn)明亮區(qū)域因 HYPERLINK /view/230153.htm 曝光過度成為白色，而黑暗區(qū)域因曝光不足成為黑色，嚴重影響圖像質(zhì)量。攝像機在同一場景中對最亮區(qū)域

12、及較暗區(qū)域的表現(xiàn)是存在局限的，這種局限就是通常所講的“動態(tài)范圍”。目錄基本概念廣義上的“動態(tài)范圍”是指某一變化的事物可能改變的跨度，即其變化值的最低端極點(jdin)到最高端極點之間的區(qū)域，此區(qū)域的描述一般為最高點與最低點之間的差值。這是一個應用非常廣泛的概念，在談及攝像機產(chǎn)品的拍攝圖像指標時，一般的“動態(tài)范圍”是指攝像機對拍攝場景中景物光照反射的適應在一些明暗反差過大的場合，一般的攝像機由于CCD的感光特性所限制，攝取的圖像往往出現(xiàn)背景過亮或前景太暗的情況。針對這種情況，寬動態(tài)技術應運而生，較好地解決了這一問題。而在此之前，傳統(tǒng)的攝像機一般會采取背光補償功能來適應光線反差大的場合。常規(guī)攝像機

13、視場中的物體在亮度較高的背景光時，需要看門口或窗外的物體，通常采用中央背光補償(BLC)模式，它主要是靠提升視場中央部分的亮度、降低視場四周部分的亮度來達到(d do)看清位于中央位置內(nèi)物體的目的。背光補償，也稱為逆光補償，是把畫面分成(fn chn)幾個不同的區(qū)域，每個區(qū)域分別曝光。在某些應用場合，視場中可能包含一個很亮的區(qū)域，而被包含的主體則處于亮場的包圍之中，畫面一片昏暗，無層次。此時由于AGC檢測到的信號電平并不低，因此放大器的增益很低，不能改進畫面主體的明暗度，當引入逆光補償時，攝像機僅對整個視場的一個子區(qū)域進行檢測，通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定AGC電路的工作點。由于子區(qū)域的平

14、均電平很低，AGC放大器會有較高的增益，使輸出信號的幅值提高，從而使 HYPERLINK /view/45702.htm 監(jiān)視器上的主體畫明朗，大大降低背景畫面與主體畫面的主觀亮度差，整個視場的可視性得到改善.逆光補償雖然改善了拍攝主體的亮度，但是圖像質(zhì)量或多或少會劣化下降。而寬動態(tài)這一技術是同一時間曝光兩次，一次快，一次慢，再進行合成使得能夠同時看清畫面上亮與暗的物體。參考資料IP高清槍的方案針孔槍3.0的方案研發(fā)目標項目概況項目名稱：標清網(wǎng)絡攝像機V1.0項目負責人： 葉展行項目參與人：硬件：唐永亮 / 結構：姚勝華 / 工藝：詹君林 / 軟件：葉潤源,鄭稅項目時間表：原理圖設計階段： 2

15、013 年 10 月9日2013年 10月31日 PCB設計階段： 2013年10月9日2012年 10月 31 日 PCB打樣階段/軟件移植階段：2013年11月1日2013年11月30日 硬件調(diào)試階段： 2013年12月1日2013年12 月31日 軟件調(diào)試階段： 2013年12月1日2013年12月31 日 測試階段： 2014年1月2日2014年2月28 日 試產(chǎn)(sh chn)備料階段： 試產(chǎn)(sh chn)階段： 項目開始(kish)時間：2013年10月9日項目截至時間：2014年2月28日性能電源：DC12V10% / PoE供電。視頻：1路75/BNC輸出(NTSC/PAL)

16、，1路IP輸出(D125fps或SVGA25fps)。幀率：25fps(720 x576),25fps(800 x600)圖像設置：亮度，對比度，飽和度，銳度等通過DEMO客戶端或者IE 瀏覽器可調(diào).音頻：1路MIC咪頭輸入，1路3.5mm音頻輸入，1路3.5mm音頻輸出。通訊：1個RJ45 10M/100M自適應以太網(wǎng)口，1個RS-485 接口，1個USB接口。報警：2路報警輸入，1路報警輸出。存儲功能：支持SD卡(8GB)。功能0331 SensorDM6446 DSPEtherNet RJ45BNC(PAL) 環(huán)通Audio INMic頭 INALARMIN&OUTSD卡 RS485Au

17、dio OUTSD卡 DC 12V ISPR圖1 功能(gngnng)框圖上圖列出了基于TMS6446標清網(wǎng)絡攝像機的各個(gg)功能。歸納起來：最基礎部分(b fen)，包括：電源部分，DDR2 SDRAM，Nand Flash這些組成的最小系統(tǒng)。最主要部分，包括視頻模塊Sensor 、CVBS、Ethernet這些，音頻模塊Codec。其他外圍接口，包括：SD卡接口，USB接口，RS485接口協(xié)議本項目的協(xié)議接口：ONVIF支持的協(xié)議：TCP/IP、HTTP、HDCP、DNS、HTTPS、DDNS、FTP、SMTP、NTP、UPnP、PPPoE、SNMP、802.1X、IPV4關聯(lián)性此標清

18、網(wǎng)絡攝像機用于音視頻采集(cij)，由于引出了BNC 和RJ45，可以進行本地監(jiān)控和網(wǎng)絡監(jiān)控。本地監(jiān)控可通過同軸電纜連接到本地的監(jiān)視器，查看CVBS模擬信號；或者(huzh)網(wǎng)絡監(jiān)控可通過網(wǎng)線接入到 以太網(wǎng)，在遠程通過IP監(jiān)控高清視頻信號。應用環(huán)境圖2 應用環(huán)境拓撲(tu p)前端視頻音頻數(shù)據(jù)的采集，采集到的音視頻數(shù)據(jù)可以通過本地顯示，也可以通過網(wǎng)線接入交換路由設備，從而接入網(wǎng)絡，進行遠程監(jiān)控和存儲。工程安裝技術安裝維護維修創(chuàng)新(chungxn)點系統(tǒng)(xtng)設計系統(tǒng)(xtng)框圖圖1 系統(tǒng)框圖 上圖列出了系統(tǒng)用到的主要芯片，包括前端的Sensor AR0331，主芯片DM6446和DM

19、6467處理器，后端的網(wǎng)絡PHY芯片BCM5221KPT，音頻芯片TLV320AIC3104等。 系統(tǒng)工作的過程是： 前端的視頻采集是利用Sensor板的AR0331，將采集到的視頻信號傳給DM6446進行預處理，即ISP處理，而后再傳到DM6467；音頻采集是利用拾音器MIC輸入到Audio Codec TLV320AIC3104。采集到的視頻信號通過并行Camera I/F輸入到DM6446的ISS。 DM6467接收到音視頻信號后，經(jīng)過視頻圖像處理、智能分析等復雜運算后，會重新編碼、打包，這個編碼過程由視頻協(xié)處理器參與。之后通過10/100自適應以太網(wǎng)收發(fā)器(BCM5221)發(fā)送到以太網(wǎng)

20、進行傳輸。后端可通過IE或者Demo程序或者NVR接收到網(wǎng)絡視頻。 除了網(wǎng)絡輸出之外，DM6467還支持一路BNC NTSC/PAL輸出。系統(tǒng)流程圖：用戶(yngh)流程圖，接上網(wǎng)線/同軸電纜/HDMI線纜、電源與后端設備后：圖2 用戶(yngh)流程圖系統(tǒng)(xtng)應用圖圖3 基于DM6446高清網(wǎng)絡攝像機應用示意圖作為標清視頻監(jiān)控的最前端設備，標清網(wǎng)絡攝像機是提供視頻監(jiān)控的信源，將視頻進行標清編碼和IP封裝，通過IP網(wǎng)絡來承載高清圖像，可實現(xiàn)高清監(jiān)視、錄像等監(jiān)控功能。并且由于本項目有兩種視頻輸出接口，RJ45、BNC。因此，除了IP網(wǎng)絡傳輸?shù)穆窂酵?，還能利用本地DVR監(jiān)控錄制和利用BNC

21、顯示器進行短距離傳輸顯示。硬件(yn jin)設計說明硬件系統(tǒng)(xtng)總體設計設計方面，本系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)采用模塊化設計(shj)。系統(tǒng)由多個模塊組成，根據(jù)功能的不同主要有：系統(tǒng)模塊、視頻輸入輸出模塊、音頻編解碼模塊、存儲模塊(硬盤、NOR、NAND、CF卡等)、10100M自適應以太網(wǎng)物理層電路模塊、USB接口模塊,報警輸入輸出等模塊組成。音頻數(shù)據(jù)從麥克風輸入，經(jīng)過TLV320AIC33芯片AD轉(zhuǎn)換和濾波、增益調(diào)節(jié)等處理后，從ASP端口送到DM6446 DSP處理。DSP處理完的數(shù)據(jù)后經(jīng)過TLV320AIC33芯片DA轉(zhuǎn)換和濾波可以送到揚聲器播放或網(wǎng)絡傳輸入。視頻數(shù)據(jù)通過Sensor圖像傳

22、感器采集處理后轉(zhuǎn)換成YUV4：2：2格式，然后被送至視頻前端和DSP處理，之后經(jīng)過視頻后端OSD模塊和編碼模塊處理，最后送到以太網(wǎng)網(wǎng)傳輸或直接經(jīng)過BNC輸出。視頻處理模塊視頻采集模塊是標清IP槍視頻系統(tǒng)的重要組成模塊之一。本模塊采用圖像采集傳感器R0331芯片,視頻數(shù)據(jù)通過AR0331視頻采集芯片轉(zhuǎn)換成10bit YUV4：2：2格式，然后送至視頻前端處理。視頻前端處理包括預覽引擎、直方圖模塊、圖像縮放模塊和自動聚焦曝光，白平衡等模塊處理。處理完的數(shù)據(jù)送到視頻后端處理或者送到DSP做進一步處理.視頻后端主要包括OSD模塊和視頻編碼模塊。音頻處理模塊IP標清槍音頻處理模塊采用TI生產(chǎn)的低功耗立體

23、聲編解碼芯片TLV320AIC33。該芯片有多個輸入端口和多個可編程輸出端口。基于寄存器的電源控制模塊使其在48KHzDAC回路播放時系統(tǒng)功耗只有14mW。AIC33輸入端有數(shù)控立體聲麥克風前置放大、自動增益控制和對多路輸入混音處理等許多強大的功能。同時其DAC和ADC支持8KHz到96KHz之間的多種頻率采樣。外圍存儲器模塊外圍存儲模塊主要包括連接在DDR2控制器上的DDR2存儲器和連接到外部存儲器接口NORNAND flash等。DDR2存儲器是整個標清槍系統(tǒng)的緩沖中心。系統(tǒng)代碼運行、圖像數(shù)據(jù)搬移等都要使用DDR2。本系統(tǒng)采用兩片數(shù)據(jù)寬度為16位的DDR2存儲器組成寬度為32位的數(shù)據(jù)總線。

24、芯片采用Micro公司生產(chǎn)的MT47H64M16HW-25芯片，選型的主要原則是該芯片與很多廠商生產(chǎn)的不同容量的DDR2芯片都能實現(xiàn)管腳一管腳的完全兼容。NAND Flash主要用于存儲(cn ch)啟動代碼和數(shù)據(jù)，也可以存儲文件系統(tǒng)等信息。NAND Flash的主要優(yōu)點是可集成度高，價格便宜等.但其主要缺點是數(shù)據(jù)(shj)可靠性較低，所以需要引入ECC校驗(xio yn)等措施來提高可靠性。本系統(tǒng)采用TC58NYG0S3EBAI4的NAND Flash芯片網(wǎng)絡接口模塊網(wǎng)絡接口模塊是標清槍系統(tǒng)的另一重要組成部分。DM6446網(wǎng)絡控制模塊主要包括EMAC模塊和MDIO模塊。EMAC控制模塊內(nèi)部集

25、成了8K字節(jié)的RAM，其主要功能是存放緩沖描述符和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。MDIO模塊則主要是通過兩線接口完成對物理層芯片的配置，工作狀態(tài)檢測等工作。網(wǎng)絡模塊可通過DMA方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸。網(wǎng)日物理層芯片選擇BraodCom公司的BCM5221A4KPTG芯片。BCM5221A4KPTG支持10M100M基帶傳輸，提供與MAC層相接的MDIO接口。它與DM6446通訊的主要引腳有：發(fā)送，接收數(shù)據(jù)線，時鐘，使能信號，錯誤指示，管理數(shù)據(jù)接口，控制等引腳。USB接口模塊USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)是一種快速雙向同步傳輸?shù)拇薪涌?。由于其具有傳輸速度快、價格便宜、使用方便

26、和支持熱拔插等諸多優(yōu)點，所以得到了廣泛的應用。一個USB系統(tǒng)包含三類硬件設備：USB主設備、USB從設備(USB外設)和USB集線器(HUB)。USB是一種“主一從”式總線，包括一個主設備和多個從設備。一個USB主設備至多一共可以連接127個USB從設備，各USB從設備之間通過USB地址相互區(qū)分。所有USB傳輸都由主設備啟動；外設(從設備)總是響應傳輸，不能啟動傳輸。USB在計算機系統(tǒng)運行期間動態(tài)檢測外設的連接和摘除，并動態(tài)地分配USB地址，從而在硬件意義上真正實現(xiàn)“即插即用”和“熱插拔”USB硬件比較簡單,主要的引腳有VBUS、DM、DP、ID和GND，其中VBUS是5V電源，DP和DM是一

27、對差分數(shù)據(jù)線。ID信號為DM6446芯片獨有的設計，用于選擇DM6446的USB控制器工作在主模式還是工作在從模式。將ID信號上拉，USB控制器工作于從模式，將ID信號下拉，USB設備工作于主模式。在本系統(tǒng)中設置了兩個USB接口，即一個USB主口和一個USB從口。由于DM6446只設計了一個USB控制器，所以主口和從口不能同時工作，它們之間用ID信號來區(qū)分。當USB 工作在從模式下，VBUS電源電壓由外部主設備提供. 復位電路復位模塊龍其是上電復位模塊在系統(tǒng)設計中具有重要的作用125I。上電復位電路決定了系統(tǒng)電壓上電的順序，正確的上電順序是系統(tǒng)穩(wěn)定工作的保障。DM6446芯片電壓有1.2V，1

28、.8V和3.3V，其中DSP電壓為1.2V，ARM核心電壓為1.8V，IO口和仿真器電壓為33V。由于1.8V是系統(tǒng)核心電壓，所以1.8V應該在上電時保持最長的復位時間。其次是3.3V電壓需要保持較長的復位時間。而1.2V電壓是內(nèi)核電壓上電復位可以保持相對較短的時間。但是至少需要保持足夠的DSP復位時間。結構堆疊(dudi)方面項目共由4塊PCB板組成，Sensor板可由目前的現(xiàn)有針孔槍V2.0 Sensor板，可與ISP模塊板直接(zhji)對接；主系統(tǒng)由系統(tǒng)板和電源板利用排針直接對接，然后通過FPC軟排線將它們連接起來。軟件(run jin)方面，要在PC機上為ARM926EJS目標系統(tǒng)編

29、譯ARM Linux，需要安裝ARM Linux支持包及交叉編譯器工具鏈。在RedHat linux90操作系統(tǒng)中以root用戶登陸并依次安裝執(zhí)行以下bin文件140l。本系統(tǒng)中的編譯對象是Montavista公司提供2610 Montavista Linux內(nèi)核。hostmvlsetuplinux#binhostmvl_targetsetuplinux#binhost。mvl_lsp_setuplinux#bin執(zhí)行完以上命令后會在optmv_pro 40目錄下得到壓縮文件。跳到該目錄并執(zhí)行如下解壓命令：Host tar zxfmvltools4O-no-targettargzHost ta

30、r zxfmvl40一target_pathtargz執(zhí)行完以上命令后，ARM Linux的交叉編譯環(huán)境就建立起來了。同時需要安裝開發(fā)板開發(fā)文件包，在RedHatlinux90操作系統(tǒng)中以user用戶登陸，執(zhí)行如下命令安裝DVEVM軟件及AV數(shù)據(jù)文件(注意此處不能已Root方式登錄)：llscr$dvevm_setuplinux 1一100030bin主要芯片介紹TMS320DM6446DM6446是TI公司一款成熟的數(shù)字信號處理器，搭載594M C64+ DSP內(nèi)核以及ARM9處理器，特別是針對視頻類信號處理，使用DSP拾配ISP/SENSOR，可解決很多ISP處理不了的問題，如噪聲，功能強

31、大的OSD等。主要特性：AR0331SRSC00SUCA0：Aptina公司3.1英寸(yngcn)1080P/60幀CMOS圖像傳感器，低照度，寬動態(tài)，并且內(nèi)置ISP。BCM5221：BCM5221是一款10/100Mbps以太網(wǎng)自適應收發(fā)器，支持RGMII和SGMII接口，可以(ky)應付1080P高清壓縮視頻的較高碼率要求，采用3.3V單一電源供電。原理圖具體的原理圖設計參加詳細設計或者歸檔的原理圖，或上SVN目錄(ml)查看:51/svn/IP-FHD-Camera/HwDesign/標清槍/標清槍V1.2.制板生產(chǎn)(shngchn)/原理圖PCB存檔軟件設計方案(fng n)本系統(tǒng)的

32、軟件設計采用匯編和C混合編程的方法。運行速度要求高和部分驅(qū)動代碼部分采用匯編語言編寫，滿足了本系統(tǒng)對實時性的要求；主程序全部用c語言編寫，滿足了對程序可讀性、結構性的要求。本研發(fā)規(guī)劃書對本系統(tǒng)的基本軟件的設計展開論述，包括初始化微處理器DM6446和設計外圍設備的驅(qū)動程序。圖7 系統(tǒng)軟件工作(gngzu)流程系統(tǒng)上電復位后，DM6446會啟動(qdng)出廠前固化的應用程序RBL（Embedded ROOM boot loader）RBL從外部(wib)FLASH拷貝UBL（User boot loader）到DM6446內(nèi)部的RAM，UBL的大小會控制在1個Block空間以內(nèi)(如MT29F2

33、G16AADWP為128KB/Block)，燒錄在Nand Flash的Block0?？截愅瓿珊驲BL把系統(tǒng)控制權交給UBL。UBL從外部FLASH拷貝UBOOT、KERNEL、文件系統(tǒng)（應用程序）等到DDR，拷貝完成后，系統(tǒng)開始從UBOOT啟動。UBOOT首先初始化系統(tǒng)外圍硬件，并引導KERNEL啟動。KERNEL是指LINUX的操作系統(tǒng)，啟動后，初始化文件系統(tǒng)并引導應用程序啟動。應用程序主要的工作有，從Sensor接收發(fā)過來的并行視頻數(shù)據(jù)、控制Video Encoder的行為、對接收到的視頻數(shù)據(jù)進行處理（ISP、resize、降噪等）、處理后的視頻數(shù)據(jù)由DM6446的視頻編解碼硬件加速器H

34、DVICP2進行壓縮，在通過網(wǎng)口或BNC。 TMS320DM6446的初始化上電復位后，ARM開始從起始空問執(zhí)行程序(起始空間根據(jù)啟動模式不同而不同，此處為0 x00004000)，存放在該處地址的指令為中斷向量表。該中斷向量表一共有八條跳轉(zhuǎn)指令：復位指令、未定義指令、軟中斷指令、預取錯誤指令、數(shù)據(jù)錯誤指令、保留、IRQ中斷、FIQ中斷。系統(tǒng)最先執(zhí)行的是復位指令，該指令完成DM6446系統(tǒng)的整體初始化，主要(zhyo)包括：1 通過(tnggu)修改CPSR更改(gnggi)處理器運行模式， 修改CPSR值，使其低八位為0 xD3。從表4-l可知，此時關閉了FIQ和IRQ中斷，使用Thumb指

35、令集并將處理器模式設為管理模式。2 CPU初始化CPU初始化主要涉及關閉指令緩存(I Cache)和數(shù)據(jù)緩存(D Cache)。關閉內(nèi)存管理單元(MMU)，設置處理器數(shù)據(jù)格式為小端模式等。關閉MMU等模塊通常是CPU處理器在初始化時必須做的。3， 系統(tǒng)模塊初始化系統(tǒng)模塊初始化主要包括系統(tǒng)PLLl、PLL2初始化，片選信號初始化，DDR2存儲控制器初始化，復用引腳功能設置等。時鐘PLL模塊的正常工作是系統(tǒng)工作的前提。DM6446中共有PLLl和PLL2兩個PLL模塊。兩個PLL模塊分別獨立控制相應的模塊。PLLl主要為ARM子系統(tǒng)、DSP子系統(tǒng)、視頻協(xié)處理器(VICP)以及大部分系統(tǒng)模塊配置時鐘

36、。PLL2主要為DDR2存儲器和視頻后端(VPBE)配置對鐘。片選信號初始化包括CS2、CS3、CS4和CS5的初始化，每個片選信號可以控制32MB的尋址空間。四個片選信號寄存器分別控制四個片選信號，且四個片選寄存器各位的意義相同。在本系統(tǒng)中，片選寄存器主要設置外部數(shù)據(jù)寬度為16位，等待狀態(tài)設為上電復位默認值等。DDR2存儲控制器初始化主要是設置DDR2與硬件配置和時序相關的參數(shù)。設置DDR2時鐘為216MHz。設置SDCFG寄存器值為0 x00008822，即設置DDR2總線寬度為32位，CAS延遲為4個時鐘周期，Bank數(shù)為4，列地址數(shù)為lO(2o=1024字頁面)。這些設置都是由外部所接

37、實際DDR2存儲器大小和速度參數(shù)等決定的。復用引腳功能定義也是系統(tǒng)模塊初始化時的重要部分。DM6446系統(tǒng)大部分引腳至少有兩種以上信號功能，這就要求在系統(tǒng)初始化時根據(jù)系統(tǒng)要求來設置相關復用寄存器。高位地址線復用、高位數(shù)據(jù)線復用、GPIO口復用、片選信號復用、ATA信號復用、視頻信號線復用等都是要重點設置的。外圍設備程序設計外圍設備程序設計也是DM6446系統(tǒng)設計中重要的一部分。程序設計的第一步是充分了解現(xiàn)有硬件特性，熟悉硬件數(shù)據(jù)手冊。其次是要根據(jù)硬件手冊及相關資料設計出程序流程。在有了程序流程圖之后就要根據(jù)流程圖設計出程序代碼。最后是要對程序在硬件環(huán)境下調(diào)試，并根據(jù)調(diào)試結果對程序做改進。1.視

38、頻模塊程序設計視頻模塊程序設計主要包括系統(tǒng)平臺資源(ARM、DSP、DDR2、時鐘、中斷等)初始化，圖像傳感器AR0331初始化，視頻前端和視頻后端初始化，圖像顯示等。其中系統(tǒng)平臺資源初始化在前面已有介紹。主要包括下列外圍程序設計2.音頻模塊程序設計音頻程序設計主要包括系統(tǒng)初始化，音頻編解碼芯片初始化，ASP通道建立等部分。其中對系統(tǒng)模塊的初始化與視頻部分類似，音頻編解碼芯片初始化也是通過12C總線完成。對ASP通道的配置是音頻模塊程序設計的重點3 NAND Flash程序設計，本系統(tǒng)中NAND Flash采用容量為64MB的TC58NYG0S3EBAI4芯片。TC58NYG0S3EBAI4的

39、數(shù)據(jù)地址線均通過8個IO管腳復用。命令、地址和數(shù)據(jù)都是在CE信號為低時通過拉低WE信號寫入IO的。數(shù)據(jù)在WE信號的上升沿鎖存數(shù)據(jù)。命令鎖存使能和地址鎖存使能用于復用命令和地址信號”1。對于不同的設備操作要通過設備命令來區(qū)分。通常設備寫或者擦除命令都要在兩個或者兩個以上周期完成，這樣做的目的是為了防止誤操作。但是讀命令通常只需一個周期就能完成，因為讀操作即使誤操作代價也比較小，只用一個周期可以提高數(shù)據(jù)讀取速率。由于TC58NYG0S3EBAI4一共為64MB，尋址需要26位地址線，所以通常傳輸一次地址信息需要4個時鐘周期(每周期8位地址線)。但是在塊擦除操作時由于只要給出塊地址的高位，所以在操作命令之后只需要用3個時鐘周期傳輸塊地