嵌入式語音通信系統(tǒng)中VxWorks BSP的設(shè)計實(shí)現(xiàn)
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romlnit．s模塊包含了VxWorks在ROM中的入口點(diǎn)romlnit()，它是單板上電以后最先執(zhí)行的匯編程序代碼。該函數(shù)功能包括處理器的復(fù)位、內(nèi)存的初始化以及其他的最基本和必要的初始化工作。需要修改的內(nèi)容如下：
內(nèi)部存儲器映射寄存器IMMR。該寄存器用來標(biāo)識內(nèi)部地址空間的基址，將該寄存器設(shè)置為“FF000000”。
SIU模式配置寄存器SIUMCR。包括有外部總線仲裁器配置，外部master的支持，DEBUG調(diào)試端口配置，系統(tǒng)接口引腳配置以及奇偶校驗(yàn)支持，將該寄存器設(shè)置為“00E10000”。
BSP中討論SDRAM的初始化過程，首先對MAMR寄存器的初始化，再得到UPM的RAM陣列表的地址，然后將RAM陣列表地址中的值寫入MPC860 RAM WORDS ARRAY中，最后初始化OR以及BR寄存器。
2．1．4 ppcs860．h
ppcs860．h是參數(shù)配置頭文件，該文件包含大量宏定義，為使MPC860T正常運(yùn)行且SCC串口工作在QMC協(xié)議透明模式，根據(jù)實(shí)際需要做了如下配置：
(1)修改系統(tǒng)常量對應(yīng)的宏定義：SCCx參數(shù)在雙端口RAM中存儲的起始地址、緩沖區(qū)描述符(BD)的基地址、緩沖區(qū)和BD的數(shù)目等；
(2)串口和時隙分配表的初始化，主要包括時隙分配、引腳分配等，通過設(shè)置SI RAM參數(shù)，規(guī)定了每個邏輯通道對應(yīng)的時隙和數(shù)據(jù)路由，本系統(tǒng)中選擇SCC2和TDMB接口實(shí)現(xiàn)QMC通信，引腳配置如下：
PC6 RSYNC，PA2 RXC，PA10 RXD，PA0 TXC。PA11 TXD
(3)SCC2初始化：設(shè)置SCC2工作在QMC模式；
(4)QMC全局參數(shù)初始化：MCBASE(多通道基地址指針)，初始化為SCC2對應(yīng)外部BD表的基地址，MRBLR(最大接收緩沖區(qū)長度)，接收、發(fā)送時隙分配表起始地址的指針(Rx S PTR，Tx S PTR)，接收、發(fā)送時隙分配表當(dāng)前時隙的指針(Rx PTR，TxPTR)，中斷循環(huán)表基地址(INTBASE)，中斷循環(huán)表下一可用入口的指針(INTPTR)等；
(5)QMC特定通道參數(shù)初始化：TBASE，RBASE(該邏輯通道的緩沖區(qū)描述符的起始地址)，TBPTR，RBPTR(當(dāng)前發(fā)送、接收緩沖區(qū)描述符指針)，TMR-BLR(最大接收幀長度)等。
2．1．5 驅(qū)動程序
驅(qū)動程序直接對硬件操作，實(shí)現(xiàn)硬件和操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序之間的交互。需要自行編寫MPC860 SCC串口驅(qū)動程序ppcs860QmcSio．c，通信平臺中SCC工作在QMC Transparent模式。ppcs860QmcSio．c文件中包含SIO_DRV_FUNCS結(jié)構(gòu)體中定義的5個函數(shù)和中斷處理函數(shù)ppc860QmcInt()、Qmc邏輯通道復(fù)位函數(shù)ppc860QmcChannelReset()。ppc860SccIoctl()提供了一些設(shè)備控制選項(xiàng)，包括停止數(shù)據(jù)傳送、察看當(dāng)前通信狀態(tài)(空閑還是忙)、輪詢或中斷模式選擇等；ppc860sccInt()處理QMC通道的中斷請求，通過中斷方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)功能；ppc860SccStartuP()函數(shù)啟動一個發(fā)送周期；ppc860SccCallbackInstall()安裝回調(diào)函數(shù)。中斷處理函數(shù)的功能有：
(1)提供接收、發(fā)送中斷處理函數(shù)，調(diào)用回調(diào)函數(shù)完成設(shè)備和較高層協(xié)議之間的數(shù)據(jù)傳送。
(2)處理數(shù)據(jù)接收過程中出現(xiàn)的接收數(shù)據(jù)過長，數(shù)據(jù)傳送被迫終止等異常。由于不需要QMC的輪詢模式，因此ppc860SccPollInput()和ppc860SccPollOutput()以NULL函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)。同時還要編寫sysSccSeri-al．c文件，修改sysLib．c文件和usrConfig．c文件。在sysSccQmc．c中提供SCC設(shè)備描述符的初始化例程、SCC中斷連接例程等；通過修改sysLib．c和usrCon-fig．c文件以實(shí)現(xiàn)VxWorks對QMC驅(qū)動程序的調(diào)用和QMC驅(qū)動程序與TTY系統(tǒng)的掛接。
2．1．6 通道中斷處理過程
數(shù)據(jù)收發(fā)的核心是中斷處理函數(shù)。QMC中的所有邏輯通道共享SCC2的中斷，SCC2維持有一個全局中斷表，表中每一項(xiàng)里面都含有邏輯通道號和中斷源，可以被驅(qū)動識別以處理不同情況下出現(xiàn)的事件。中斷發(fā)生時，驅(qū)動從SCCE寄存器里面判斷全局中斷源，如果中斷是由邏輯通道引起，中斷服務(wù)程序便查找全局中斷表以找到該邏輯通道，并從中斷條目里面檢查中斷信息以確定是什么類型，再調(diào)用相應(yīng)的收發(fā)和錯誤處理函數(shù)。
2．1．7 數(shù)據(jù)接收和發(fā)送
多通道語音通信系統(tǒng)中MPC860T SCC串口時分復(fù)用即工作在QMC模式，邏輯通道的通信協(xié)議為Trasparent mode，該協(xié)議僅傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)，不對數(shù)據(jù)流進(jìn)行位級操作，不區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)幀中的格式位、起止位和數(shù)據(jù)位等，不對接收的數(shù)據(jù)做檢錯處理，因而具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。
接收函數(shù)由中斷服務(wù)例程調(diào)用。由于是每接收一幀產(chǎn)生一次中斷，故接收函數(shù)也每次處理一幀的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的接收由接收描述符RxBD控制。當(dāng)要接收數(shù)據(jù)時，接收函數(shù)首先需要確定RxBD有效；確定沒有問題后，才將數(shù)據(jù)從接收緩沖區(qū)拷貝到接收Ring buffer，并復(fù)位RxBD；否則在進(jìn)行相應(yīng)錯誤處理后復(fù)位RxBD。接收函數(shù)流程如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/152331.htm
數(shù)據(jù)發(fā)送不調(diào)用中斷處理函數(shù)，發(fā)送函數(shù)檢測到發(fā)送緩沖區(qū)可用(即TxBD中R位為1)后，調(diào)用回調(diào)函數(shù)將數(shù)據(jù)從發(fā)送Ring buffer拷貝到串口發(fā)送緩沖區(qū)(Txbuffer)。這里為發(fā)送功能開辟足夠大的環(huán)形緩沖區(qū)(足以容納應(yīng)用程序每一幀的數(shù)據(jù))。發(fā)送函數(shù)流程如圖4所示。
2．2 BSP調(diào)試方法和遇到的問題
2．2．1 調(diào)試方法
開發(fā)調(diào)試有兩種方法，一種是使用仿真器通過BDM(后端調(diào)試模式)一步步地跟蹤調(diào)試，另一種是通過點(diǎn)燈的方式進(jìn)行所謂的“黑”調(diào)。“黑”調(diào)的方法是通過“燈”閃、用示波器測片選等，根據(jù)外部現(xiàn)象和所編的測試代碼進(jìn)行比較分析來調(diào)試程序。進(jìn)行“黑”調(diào)的目的是調(diào)通信串口部分代碼，宿主機(jī)可以通過串口與目標(biāo)機(jī)的通信，然后再調(diào)試其他部分。調(diào)試流程分成兩部分。首先是預(yù)內(nèi)核啟動代碼(Pre-Kernel Initializa-tion)，待最小內(nèi)核啟動正常后再添加I／O系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組件和調(diào)試應(yīng)用程序。使用仿真器Vi-sion Probe通過BDM方式調(diào)試BSP并將BootRom映像燒入FLASH。
2．2．2 調(diào)試中遇到的問題
(1)系統(tǒng)無法正常復(fù)位
在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)MPC860T的CLKOUT引腳無輸出信號，系統(tǒng)上電復(fù)位過程沒有完成，系統(tǒng)無法正常工作。初步判斷是硬件問題。用萬用表和示波器逐步檢查上電復(fù)位、硬件復(fù)位、軟件復(fù)位、時鐘輸入和BDM調(diào)試等模塊電路，發(fā)現(xiàn)正常。判斷是BGA焊接出現(xiàn)問題，將芯片取下，重新焊接，系統(tǒng)復(fù)位正常，時鐘信號輸出穩(wěn)定正常。
(2)網(wǎng)絡(luò)無法與外界通信
100 Mb／s快速以太網(wǎng)驅(qū)動加載中，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議無法運(yùn)行，目標(biāo)板無法與外界網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系。目標(biāo)板網(wǎng)絡(luò)啟動時發(fā)出的MAC地址信息幀外界無法收到。通過仿真器發(fā)現(xiàn)程序單步運(yùn)行正常。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和測試，最終發(fā)現(xiàn)因SDRAM初始化程序沒有運(yùn)行導(dǎo)致程序運(yùn)行(需要SDRAM支持突發(fā)模式)出錯。更改調(diào)試方式，將BootRom開始的所有程序燒入FLASH，上電啟動，網(wǎng)絡(luò)正常，目標(biāo)板與外界建立良好的網(wǎng)絡(luò)通信。
3 結(jié) 語
該系統(tǒng)在實(shí)際測試中話音質(zhì)量穩(wěn)定，測試時聲音清晰，沒有串?dāng)_和雜音，沒有較大延遲，說明硬件設(shè)計正確完備，QMC驅(qū)動程序和語音編解碼和IP封裝與解封裝應(yīng)用程序性能優(yōu)良。
如果板卡上語音通道更多，則每幀的時隙增多、長度增大，因?yàn)镕PGA內(nèi)部電路所提供的的幀同步信號周期并不改變，所以只是實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率提高，可以保證各路語音的同步和實(shí)時性。系統(tǒng)中QMC工作在Transparent Mode限制了它的應(yīng)用范圍，如何改進(jìn)使系統(tǒng)支持多種通信協(xié)議是需要進(jìn)一步研究的問題。
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