基于多內(nèi)核處理器ADSPBF561的高性能視頻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)中的ADV7183B可對(duì)CCD圖像信號(hào)進(jìn)行解碼處理， 以使其能夠適應(yīng)ADSP BF561處理器； ADV7179則可對(duì)ADSP BF561處理器處理后的信號(hào)再進(jìn)行視頻編碼， 然后送入顯示器進(jìn)行顯示。另外， 通過(guò)ADSP BF561處理器的UART接口和EBIU口可以與控制臺(tái)以及各種處理器外設(shè)進(jìn)行接口， 以用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或通過(guò)以太網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程控制臺(tái)等。

　　2．1 雙內(nèi)核匯聚式處理器BF561

　　ADSP BF561處理器是Blackfin產(chǎn)品家族中的一個(gè)高性能器件， 該器件內(nèi)部包括兩個(gè)獨(dú)立的ADI處理器核， 每個(gè)處理器核則包含一個(gè)雙乘法累加器信號(hào)處理機(jī)和一個(gè)類(lèi)RISC指令集。每個(gè)內(nèi)核均采用完全的SIMD架構(gòu)， 而且包含用于視頻加速處理和圖像處理的指令。匯聚式處理器的特點(diǎn)是減少或避免采用單獨(dú)的數(shù)字信號(hào)和控制處理器， 從而減少物料成本， 簡(jiǎn)化軟硬件開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性。

　　ADSP BF561接口方便、功能強(qiáng)大， 并具有易于控制的兩個(gè)視頻輸入/輸出口， 可支持ITU-R656， 同時(shí)包含有可方便使用的DMA控制器和UART 接口， 以及數(shù)量眾多的GPIO。同時(shí)，Blackfin處理器還可提供全面的電源管理方案。

　　其獨(dú)特的低功耗和低電壓設(shè)計(jì)(Blackfin可以由低于2V的外部電壓供電) 可減少系統(tǒng)的整體功耗，這對(duì)于全天候運(yùn)行的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)， 具有非常重要的意義。

　　雙內(nèi)核BF561具有兩倍于BF533處理器的處理性能， 并具有兩倍的片上存儲(chǔ)器， 從而大大增強(qiáng)了數(shù)據(jù)帶寬， 并可與BF533處理器的代碼完全兼容。BF561處理器自帶的328KB片上存儲(chǔ)器提供有兩個(gè)并行數(shù)據(jù)端口， 因而可直接連接并行AD和DA轉(zhuǎn)換器或其他通用外設(shè)。此外， BF561處理器還內(nèi)置有多個(gè)獨(dú)立的DMA控制器， 并支持?jǐn)?shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸， 從而可使處理器內(nèi)核的負(fù)擔(dān)最小化。BF561延續(xù)了Blackfin處理器接口豐富的特點(diǎn)， 故可為設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的便利。

　　一直以來(lái)， 大部分多內(nèi)核處理器都是集成有多個(gè)DSP和CPU內(nèi)核的異構(gòu)多核處理器， 它們分別將DSP和CPU服務(wù)于信號(hào)處理任務(wù)和控制任務(wù)，十分適合于任務(wù)劃分簡(jiǎn)單的手機(jī)等通信應(yīng)用。而B(niǎo)F561的雙內(nèi)核DSP則是一個(gè)例外， 每個(gè)內(nèi)核都可以同時(shí)單獨(dú)完成信號(hào)處理和控制處理任務(wù)， 因而無(wú)須將這兩類(lèi)任務(wù)分別在多個(gè)內(nèi)核之間的分配， 這樣就可以隨意地進(jìn)行任務(wù)分配以平衡內(nèi)核之間的任務(wù)處理量。BF561的雙核處理器相互獨(dú)立， 因此， 設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)應(yīng)用分配兩個(gè)處理器內(nèi)核的任務(wù)， 而且兩個(gè)內(nèi)核在執(zhí)行指令上是相同的。兩個(gè)處理器內(nèi)核可以分別用于運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)(OS) 和信號(hào)處理。對(duì)于信號(hào)處理任務(wù)量較大的嵌入式系統(tǒng)， BF561也可以將兩個(gè)內(nèi)核同時(shí)用于信號(hào)處理， 然后單獨(dú)采用具有相同內(nèi)核的BF533 (或BF536處理器) 運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)。

　　2.2 ADV7183B視頻解碼器

　　本智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用ADV7183B芯片作為系統(tǒng)CCD圖像信號(hào)的解碼芯片。ADV7183B是一款綜合的視頻解碼芯片， 能夠處理NTSC或PAL制式下的CVBS、S-Video、YPrPb 3種格式的輸入視頻源， 可廣泛地應(yīng)用于放映機(jī)、數(shù)字電視、DVD、游戲機(jī)等電子產(chǎn)品。

　　ADV7183B內(nèi)部帶有行鎖定系統(tǒng)時(shí)鐘(LLC)和自適應(yīng)數(shù)字線長(zhǎng)跟蹤(ADLLT) 電路， 可以提供雙重視頻鎖定功能， 同時(shí)也具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、信息輸出功能以及3行色度梳狀濾波器。ADV7183B完整的AGC和箝位控制功能可對(duì)色度、亮度、飽和度和對(duì)比度進(jìn)行編程視頻調(diào)節(jié)， 并可自動(dòng)進(jìn)行NTSC或PAL檢測(cè)， 它有12個(gè)模擬視頻輸入信道， 可設(shè)置為二線連續(xù)雙向端口模式， 并與I2C兼容； 此外，ADV7183B還可支持不同模式的視頻輸入和16 bit寬度總線數(shù)字輸出， 其輸入峰峰值為0.5 V～2 V。

　　通過(guò)不同的配置， ADV7183B的6個(gè)模擬視頻輸入信道可支持6個(gè)CVBS輸入信號(hào)、3個(gè)S-video輸入信號(hào)和2個(gè)YPrPb構(gòu)成的模擬視頻輸入信號(hào)，并可由寄存器INSEL控制輸入源的類(lèi)型和信道。