嵌入式Linux下的AU1200MAE驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

隨著移動(dòng)多媒體終端的口益普及，功能的日益強(qiáng)大，人們已經(jīng)不滿(mǎn)足于自己的手持終端僅僅能夠聽(tīng)MP3音樂(lè)，而是希望終端在播放音樂(lè)的同時(shí)能夠播放高質(zhì)量視頻，并支持多種視頻格式。AU 1200作為一款基于MIPS架構(gòu)的處理器，由于其片上集成了視頻硬件設(shè)備(Media Accel-eration Engine，MAE)，使得該處理器無(wú)需配合其他視頻解碼芯片即可完成多種格式的視頻解碼功能，所以AU 1200非常適合應(yīng)用于像PMP這樣的移動(dòng)多媒體終端，而MAE也成為AU 1200的特色。

　　1 MAE概述

　　MAE是AU 1200的片上硬件設(shè)備，除了可以實(shí)現(xiàn)視頻解碼功能外，還可以完成色彩空間轉(zhuǎn)換、濾波等工作。MAE在硬件結(jié)構(gòu)上可以分為前端和后端兩部分，各自完成一些特定的功能。MAE前端主要完成視頻的實(shí)時(shí)解碼，包括反量化、IDCT、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?；而后端主要完成圖像的濾波、色彩空間轉(zhuǎn)換等。除此之外，MAE還可以通過(guò)AU 1200片上外設(shè)CIM(Camera InteRFaceModule)處理從攝像頭獲取的數(shù)據(jù)。MAE使AU 1200的MIPS32核不用再因?yàn)橐曨l的實(shí)時(shí)解碼而產(chǎn)生大量的開(kāi)銷(xiāo)。從而使其能夠?qū)Ｗ⒂谕瓿山涌?、音頻處理等其他任務(wù)，這樣一來(lái)大大提高了系統(tǒng)的工作效率。MAE支持的視頻Codec格式包括：MPEG-2 Main Profile@Main Level，MPEG- Advanced Simple Profile @ Level 5，WMV 9 Media Profile @ Medium Level，最高支持D1 30 f／s的實(shí)時(shí)解碼。

　　2 開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立

　　硬件開(kāi)發(fā)板采用華恒科技的HHAU 1200，該板提供豐富的接口，并已將Bootloader固化在板上的FLASH當(dāng)中，通過(guò)燒寫(xiě)工具可對(duì)其軟件系統(tǒng)進(jìn)行更新升級(jí)。只要建立交叉編譯環(huán)境便可在HHAU 1200上開(kāi)發(fā)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序。

　　2．1 宿主機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立

　　宿主機(jī)(PC)通過(guò)串口線連接至開(kāi)發(fā)板的串口1，同時(shí)通過(guò)交叉網(wǎng)線連接至開(kāi)發(fā)板的網(wǎng)口。宿主機(jī)安裝Red Hat Linux操作系統(tǒng)，所安裝的版本是EnterpriseLinux AS4，建議采用完全安裝。由于HHAU 1200開(kāi)發(fā)板在燒寫(xiě)時(shí)默認(rèn)的IP為192．168．2．222，所以PC機(jī)的IP也要設(shè)置在該網(wǎng)段。在Linux PC下配置好NFS(為交叉開(kāi)發(fā)時(shí)Mount所用)、TFTP服務(wù)器(為下載燒寫(xiě)所用)和Minicom。以上幾項(xiàng)配置好后啟動(dòng)Minicom，當(dāng)開(kāi)發(fā)板上電后便可看到啟動(dòng)信息。

　　在PC的Linux終端提示符下鍵入mount-onolock 192．168．2．222：／／mnt，即把AU 1200開(kāi)發(fā)板根目錄下的所有文件和目錄Mount到宿主機(jī)Linux下的mnt目錄，在Linux終端提示符下可通過(guò)ls命令查看。

　　2．2 交叉編譯工具鏈的建立

　　按照以下步驟：

　　(1)下載交叉編譯工具軟件包mipsel-linux-gcc-sdk-3．4．4-i386．tar．gz，解包至／opt路徑下；

　　(2)添加交叉編譯工具環(huán)境變量：修改／etc／profile文件，在文件末尾添加export PATH=$PATH：／opt／mipsel-linux-gcc-sdk-3．4．4／cross／bin；

　　(3)使新的環(huán)境變量生效：#source／etc／profile；

　　(4)檢查是否將路徑加入PATH：#echo$PATH，若顯示的內(nèi)容中有上述路徑，說(shuō)明已經(jīng)將交叉編譯工具的路徑加入PATH；

　　(5)用hello．c進(jìn)行交叉編譯測(cè)試：編譯出的可執(zhí)行文件用file命令查看其屬性可得到如圖1所示信息。

　　這說(shuō)明交叉編譯工具可以正常使用，編譯出的可執(zhí)行文件可以在MIPS處理器上直接運(yùn)行。

　　3．MAE前端驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)及測(cè)試

　　3．1 驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)

　　MAE可分為前端和后端，前端的主要功能是完成多種視頻格式的實(shí)時(shí)解碼，其方框圖如圖2所示。