基于DM642的EDMA圖像處理系統

作者：時(shí)間：2010-09-21 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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　　1 前言

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/151500.htm

　　DM642 (TMS320DM642)型處理器是TI最新推出的面向多媒體處理領(lǐng)域的數字信號處理器(DSP).給多媒體設備的實(shí)現提供了另一種有效的手段。 DM642建立在C64x DSP核基礎上.采用德州儀器公司開(kāi)發(fā)的第二代高性能的先進(jìn)的超長(cháng)指令字結構VeloeiTl.2TM,在600MHz的時(shí)鐘頻率下.DM642每秒可以進(jìn)行24億次16位的乘累加或48億次的8位的乘累加。這樣強大的運算能力使得DM642可以進(jìn)行實(shí)時(shí)多視頻圖像處理。它的增強型直接內存存取 (EDMA)對DSP圖像處理系統是非常重要的，它可以在沒(méi)有CPU參與的情況下完成映射存儲空間中數據搬移。靈活使用EDMA可以大大提高數據傳輸效率。以：DM642為例，結合Sobel算法給出EDMA的一種具體控制和實(shí)現方法。

　　2 DM642的EDMA控制器

　　DM042的EMDA能提供超過(guò)2Gb/s的外部帶寬.支持64路獨立觸發(fā)的事件傳輸，總共有85個(gè)參數對“Linking”或“Chaining”進(jìn)行配置。Linking是在1個(gè)事件被觸發(fā)時(shí)允許1個(gè)序列進(jìn)行傳輸。Chaining是當1個(gè)通道的數據傳輸完畢時(shí)觸發(fā)另1個(gè)通道的數據傳輸。 Linking和Chaining使得僅僅被CPU初始配置之后EDMA能夠連續的自動(dòng)運行。EDMA的特點(diǎn)決定了其適合圖像處理的功能。由于圖像處理的原始數據量很大.同時(shí)圖像處理中也會(huì )產(chǎn)生同等量的中間數據.對于片內存儲資源有限的高速DSP來(lái)說(shuō),一般需要借用外部存儲空間。為了提高系統的實(shí)時(shí)處理能力.可以將數據在不同存儲空間轉移的任務(wù)交給EDMA來(lái)完成，而CPU只用于數據的計算。同時(shí)，EDMA對數據重排功能可以?xún)?yōu)化圖像數據在內存中的存儲，這不僅可以提高內部存儲空間的利用效率.而且可以提高數據的傳輸速率。雖然對圖像數據的傳輸也可由軟件實(shí)現，但將消耗大量的CPU時(shí)鐘周期。使DSP的高速性能難以發(fā)揮。而由EDMA來(lái)完成同樣的工作幾乎不占用CPU的時(shí)鐘周期。

　　在C64xDSP中.EDMA控制器負責片內L2存儲器與其他設備之間的數據傳輸。EDMA控制器和DMA在結構上有很大的不同.其增強之處包括：

　　提供了64個(gè)通道;

　　通道間的優(yōu)先級可以設置;

　　支持不同結構數據傳輸的鏈接。

　　EDMA控制器由以下幾部分組成;

　　事件和中斷處理寄存器;

　　事件編碼器;

　　參數RAM;

　　硬件地址產(chǎn)生。

　　其中,事件寄存器控制對EDMA事件進(jìn)行捕獲。1個(gè)事件相當于1個(gè)同步信號，由它觸發(fā)1個(gè)EDMA通道開(kāi)始數據傳輸。如果有多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生.則由事件編碼器對它進(jìn)行分辨。EDMA的參數RAM中存放了有關(guān)的傳輸參數，這些參數會(huì )被送入地址發(fā)生器硬件.進(jìn)而產(chǎn)生讀寫(xiě)操作所需要的地址。

　　EDMA支持8bit、16bit和32bit數據的存儲。在EDMA中定義了下列概念：

　　(1) 數據單元(element)的傳輸。單個(gè)數據單元從源地址向目的地址傳輸.如果需要，每1個(gè)數據單元都可以由同步事件觸發(fā)傳輸;

　　(2) 幀(frame)。l組數據單元組成1幀，l幀中的數據單元可以是相鄰連續存放的，也可以是間隔存放的.幀傳輸可以選擇是否受同步事件控制，“幀” 一般在1維傳輸中提及;

　　(3) 陣列(array)。1組連續的數據單元組成1個(gè)陣列.在1個(gè)陣列中的數據單元不允許間隔存放。1個(gè)陣列的傳輸可以選擇是否受同步事件控制。“陣列 ”一般在2維傳輸中提及;

　　(4) 塊(block)。多個(gè)幀或者多個(gè)陣列的數據組成1個(gè)數據塊;

　　(5) 1維(1一D)傳輸。多個(gè)數據幀組成1個(gè)1維的數據傳輸。Block中幀的個(gè)數可以是 l～65536。

　　(6) 2維(2一D)傳輸。多個(gè)數據陣列組成1個(gè)2維的數據傳輸。第1維是陣列中的數據單元，第2維是陣列的個(gè)數。

　　3 EDMA的控制機制

　　3.1 事件與事件控制寄存器

　　EDMA有64個(gè)通道.每1個(gè)通道都有1個(gè)事件與之關(guān)聯(lián).由這些事件觸發(fā)相應通道的傳輸。

　　3.2 傳輸參數與參數 RAM

　　EDMA控制器與DMA控制器在結構上有所區別。C64x的.EDMA控制器是基于RAM結構。參數.RAM(Parameter RAM。PaRAM)的容量是2KB，總共可以存放85組EDMA傳輸控制參數。多組參數還可以彼此連接起來(lái)，從而實(shí)現某些負責數據流的傳輸.例如循環(huán)緩存和數據排序等。參數RAM中保存的內容包括：

　　64個(gè)EDMA通道對應的入口傳輸參數.每組參數包括6個(gè)字;

　　用于重加載，鏈接的傳輸參數組。每組參數包括24字節;

　　8字節空余的RAM可以作為“草稿區”(scratch pad area)。

　　一旦捕獲到某個(gè)事件.控制器將從PaRAM頂部的64組入口參數中讀取數據對應的控制參數送往地址發(fā)生器硬件。

　　表l給出1組EDMA傳輸參數的內部結構，總共6個(gè)字.192bit?？梢酝ㄟ^(guò)32bit的外設總線(xiàn)對EDMA的參數.RAM進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。