多媒体处理器DM642及其在视频监控中的应用

　　引　言

　　视频监控系统的设计方案有很多种，但是市场产品的主流一般选择两种方案：一是基于CPU和专用的视频编解码ASIC芯片。该方案选择以ARM为核心的CPU和专用媒体处理芯片搭建。优点是开发时间相对较短，但由于采用ASIC，灵活性较差，产品一旦定型，很难更改。二是采用面向媒体处理的专用DSP。其开发时间不长，优点是由于算法是软件代码，所以可以不断对产品性能进行升级，重复开发成本较低。由全球最大的DSP制造商德州仪器(TI)推出的TMS320DM642(以下简称DM642)作为一款高性价比、专用于多媒体应用的DSP，已被国内外视频应用从业者广泛接受和采用。本文较详细地介绍DM642的主要特性和系统应用开发技术，并给出基于DM642的视频监控应用实例。

　　DM642多媒体处理器

　　DM642是TI 公司专门为多媒体应用而开发的DSP，采用TI 的第二代高级超长指令字结构(VelociTI)，使得在一个指令周期能够并行处理多条指令。它可在600MHz时钟频率下工作，每个指令周期可并行8条32bit指令，因此，可达到4800MIPS的峰值计算速度。DM642采用两级缓存结构：第一级包括相互独立的LIP(16kB)和LID (16kB)，只能作为高速缓存使用;第二级L2(256kB)是一个统一的程序/数据空间，可整体作为SRAM映射到存储空间，也可整体作为第二级Cache，或是二者按比例的一种组合来使用。DM642具有64个独立通道的EDMA(扩展的直接存储器访问)控制器，负责片内L2与其他外设之间的数据传输。容量较大的两级缓存和EDMA 通道是DM642高性能的体现之一，若能合理使用和管理，将能大幅度提高程序的运行性能。其结构如图1所示。

　　此外DM642具有丰富的外围设备接口，包括3个可配置的双通道视频端口video port，其中每个videoport又分成A和B两个通道，A/B通道可分别处理一路视频采集，因此DM642最多可以处理6路视频采集数据(不带音频)。如果将video port配置成用于视频输出，则只能在A通道输出，B通道不可以，因此DM642最多可支持3路视频输出(不带音频)。如果同时处理音频，每一个video port可以处理两路立体声。另外还包括64bit的外部存储器接口(EMIF)、10/100Mbit/s以太网MAC和多通道音频串行端口(McASP)以及66MHz32bit的PCI接口。

　　DM642的基本系统由DM642和外扩的存储器以及外设组成，而外扩的存储器和外设均通过DM642的外部存储器接口(EMIF)进行扩展。DM642基本系统所必须的外扩资源包括：

　　(1)SDRAM(4M64bit)，用于存放程序和缓存数字视频/ 音频数据;

　　(2)FLASH(4M8bit)，用于存放固化程序，以便进行ROM引导;

　　(3)UART(288bit)，扩展2个异步串口(RS232/RS422/RS485);