淺談嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的設(shè)計(jì)

洪莉　周德新　查燕 2009/06/18

圖4 SDRAM與MPC860T的連接框圖

　　SDRAM的CLK信號(hào)由MPC860T的輸出時(shí)鐘CLKOUT驅(qū)動(dòng)，/WE、/RAS和/CAS信號(hào)分別由UPMA的GPLA1～GPLA3產(chǎn)生。SDRAM的A10引腳要復(fù)用于SDRAM的刷新控制，因而必須與GPLAO相連（由于不方便連線圖中未畫出），因?yàn)镸PC860T的GPLAO可以通過編程實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)與地址信號(hào)的復(fù)用。MT48LC4M16A2內(nèi)部有12條行地址和8條列地址，行地址為高位地址，列地址為低位地址，而外部?jī)H有12條地址信號(hào)A0～A11。這就需要對(duì)UPM對(duì)地址進(jìn)行復(fù)用。MPC860T支持內(nèi)部地址復(fù)用，可以通過UPM的RAM字中的AMX位進(jìn)行配置，同時(shí)將OR寄存器中的SAM位同時(shí)進(jìn)行配置。相關(guān)寄存器配置為：BR2＝Ox0000081，說明：32位寬，無奇偶校驗(yàn)，無寫保護(hù)，選擇UPMA，基地址00000000；OR2＝OxFF000A00，說明：16Mbyte容量，地址復(fù)用。

　　3.2 網(wǎng)絡(luò)接口

　　經(jīng)壓縮的視頻流由MPC860T封裝成IP包后，通過網(wǎng)絡(luò)接口送入Internet。采用MPC860T的FEC（Fast Ethernet Controller）加上物理層芯片以及脈沖變壓器構(gòu)造一個(gè)10/100M以太網(wǎng)接口，由此實(shí)現(xiàn)上述功能。FEC提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MII接口，MPC860T主要完成MII接口層以上的功能，而MII以下的物理層主要通過專用的物理層芯片實(shí)現(xiàn)。

4.系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)包括：VxWorks操作系統(tǒng)的內(nèi)核生成和VxWorks下驅(qū)動(dòng)程序與應(yīng)用程序的開發(fā)。VxWorks是美國(guó)Wind River System公司推出的嵌入式實(shí)時(shí)開發(fā)環(huán)境，它是專門為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)的可裁減、高性能的操作系統(tǒng)。為了發(fā)揮VxWorks的功能并設(shè)計(jì)出可靠、高效的嵌入式系統(tǒng)，還用到Tornado集成開發(fā)環(huán)境。TornadoII就是Wind River公司推出的為了開發(fā)VxWorks應(yīng)用系統(tǒng)提供的集成開發(fā)環(huán)境，提供一種有效的方式開發(fā)嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，同時(shí)對(duì)目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)的影響做到最小。

圖5 軟件結(jié)構(gòu)框圖

　　本系統(tǒng)中軟件的架構(gòu)如圖5所示，主要包括：

　　1）硬件底層驅(qū)動(dòng)程序，包括BSP的開發(fā)、操作系統(tǒng)的裁剪和移植、文件系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用等。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是直接控制設(shè)備操作的程序，也是設(shè)備上層的一個(gè)軟件接口，功能是對(duì)I/O進(jìn)行操作。只要系統(tǒng)訪問設(shè)備就會(huì)調(diào)用驅(qū)動(dòng)，從這一點(diǎn)可以看出，驅(qū)動(dòng)程序不能自動(dòng)執(zhí)行，只能被系統(tǒng)或應(yīng)用程序調(diào)用。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常包含六個(gè)主要功能：對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化、打開設(shè)備操作、關(guān)閉設(shè)備操作、從設(shè)備上接收數(shù)據(jù)并提交給系統(tǒng)、把數(shù)據(jù)從主機(jī)上發(fā)送給設(shè)備和對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制操作。

　　2）應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，它包括以下三個(gè)模塊：TVP5150的數(shù)據(jù)采集、視頻編碼、數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)功能。其中TVP5150的數(shù)據(jù)采集模塊包括對(duì)TVP5150初始化，工作參數(shù)和反饋狀態(tài)信息的設(shè)置等。視頻解碼模塊除了完成對(duì)AT2042的驅(qū)動(dòng)，還為上層應(yīng)用提供配置管理接口。網(wǎng)絡(luò)功能模塊包括音視頻編碼數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能等子模塊。

5.結(jié)束語

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)是采用MCU+CODEC的硬件結(jié)構(gòu)，較其他的采用DSP單芯片的系統(tǒng)，具有系統(tǒng)集成度高，體積小、功耗低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。并且，作為MCU的MPC860T內(nèi)部集成有FEC，使硬件設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。同時(shí)， VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)的采用使系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)性。相信網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)時(shí)代將有廣闊的應(yīng)用前景。

微計(jì)算機(jī)信息