基于DSP的視頻采集驅動(dòng)程序的設計
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視頻采集驅動(dòng)程序包括類(lèi)驅動(dòng)和微驅動(dòng)兩個(gè)模塊，視頻采集驅動(dòng)程序的結構框架如圖3所示。
類(lèi)驅動(dòng)使用GIO模塊，GIO模塊的傳輸模式是基于流輸入輸出模塊的同步I/O模式的，更適合文件系統I/O，如視頻采集的應用。該模塊的主要API函數的描述如表1所示。
在圖3中，應用程序使用GIO_create函數創(chuàng )建GIO通道，并通過(guò)調用GIO_submit函數直接與微驅動(dòng)的IOM交換數據，完成視頻數據的采集。
應用程序通過(guò)GIO類(lèi)驅動(dòng)調用微驅動(dòng)的標準API函數，這些標準API函數的描述如表2所示。這些規定的函數將放入微驅動(dòng)的函數接口表(IOM_Fxns)中，以供應用程序通過(guò)GIO類(lèi)驅動(dòng)調用。
在圖3中，微驅動(dòng)的IOM接口將應用程序獲取圖像的命令打包生成數據包，并向微驅動(dòng)發(fā)送。數據包的格式如下： typedef struct IOM_Packet {
QUE_Elem link; /* 數據包隊列 */
Ptr addr; /* 數據地址 */
Uns size; /* 數據長(cháng)度 */
Arg misc; /* 保留使用 */
Arg arg; /* 應用程序 */
Uns cmd; /* 命令字段 */
Int status; /* 命令完成狀態(tài) */
} IOM_Packet;
數據包中數據長(cháng)度與數據地址兩字段由應用程序提供，分別表示獲取圖像的大小及圖像存儲目的地址。微驅動(dòng)依據數據包中的命令字段，調用mdSubmitChan函數將數據包放入數據包隊列，等待中斷服務(wù)函數的處理。視頻采集中的硬件中斷由視頻端口內部FIFO的狀態(tài)觸發(fā)，中斷服務(wù)程序根據數據包中的數據地址字段，通過(guò)EDMA將視頻端口內部FIFO中的視頻數據讀入SDRAM中的圖像存儲目的地址。依據數據包中的數據長(cháng)度字段，在完成相應大小圖像的采集后，中斷服務(wù)程序還將完成以下功能：出列數據包；設置下一次傳送或服務(wù)請求；設置數據包中的命令完成狀態(tài)，并向應用程序返回。
3 視頻采集驅動(dòng)中的視頻數據傳輸
視頻端口內部FIFO與SDRAM之間的視頻數據傳輸通常有以下幾種方法：軟件查詢(xún)、中斷和EDMA方法。軟件查詢(xún)消耗CPU的資源太大，是不可取的，中斷數據傳輸雖可節省很多CPU時(shí)間，但沒(méi)有發(fā)揮DM642的EDMA資源。EDMA[6]是在DMA基礎上發(fā)展起來(lái)的，用于在沒(méi)有CPU參與的情況下完成不同存儲空間之間的數據搬移。DM642提供了64個(gè)獨立的EDMA通道，通道的優(yōu)先級可編程設置，在沒(méi)有CPU參與的情況下實(shí)現片內存儲器、片內外設以及外部存儲空間之間的數據高速搬移。因此，為減輕CPU的負擔，發(fā)揮DM642的強大的外部數據傳輸能力，視頻采集驅動(dòng)使用EDMA完成視頻數據從FIFO到SDRAM的傳輸。
3.1 基于雙EDMA通道的視頻數據傳輸
利用EDMA將FIFO中的數據傳輸到SDRAM中有兩種方法，但是它們的性能卻差別很大。一種方法是利用EDMA將FIFO中的數據直接傳送到SDRAM中。這種方法雖然簡(jiǎn)單且易于操作，但它沒(méi)有充分發(fā)揮SDRAM的頁(yè)讀寫(xiě)的優(yōu)越性，原因在于EDMA讀取FIFO和寫(xiě)入SDRAM時(shí)分為兩個(gè)不同過(guò)程來(lái)實(shí)現，因此EMIF(外部存儲器接口)的時(shí)序不斷地在兩者之間切換，造成很大的時(shí)間浪費，所以這種傳輸效率不高。
由于DM642視頻端口的內部FIFO提供“滿(mǎn)”、“半滿(mǎn)”、“空”三種狀態(tài)，另一方法使用兩個(gè)EDMA通道進(jìn)行數據傳輸。以亮度信號的傳輸為例，當用于存儲亮度分量的內部FIFO半滿(mǎn)(640字節)時(shí)，觸發(fā)DM642的硬件中斷，在中斷服務(wù)程序中啟用一個(gè)EDMA通道將數據從FIFO中讀出，存放到緩沖區BUF中。傳輸完畢后，啟動(dòng)另一個(gè)EDMA通道將數據從BUF中傳輸到SDRAM中。這樣，兩個(gè)EDMA通道分別進(jìn)行讀取FIFO和寫(xiě)入SDRAM的操作，避免了EMIF時(shí)序的切換，可以保證EDMA的有效傳輸。
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