嵌入式語(yǔ)音通信系統中VxWorks BSP的設計實(shí)現
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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行的匯編程序代碼。該函數功能包括處理器的復位、內存的初始化以及其他的最基本和必要的初始化工作。需要修改的內容如下：
內部存儲器映射寄存器IMMR。該寄存器用來(lái)標識內部地址空間的基址，將該寄存器設置為“FF000000”。
SIU模式配置寄存器SIUMCR。包括有外部總線(xiàn)仲裁器配置，外部master的支持，DEBUG調試端口配置，系統接口引腳配置以及奇偶校驗支持，將該寄存器設置為“00E10000”。
BSP中討論SDRAM的初始化過(guò)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(xiě)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是參數配置頭文件，該文件包含大量宏定義，為使MPC860T正常運行且SCC串口工作在QMC協(xié)議透明模式，根據實(shí)際需要做了如下配置：
(1)修改系統常量對應的宏定義：SCCx參數在雙端口RAM中存儲的起始地址、緩沖區描述符(BD)的基地址、緩沖區和BD的數目等；
(2)串口和時(shí)隙分配表的初始化，主要包括時(shí)隙分配、引腳分配等，通過(guò)設置SI RAM參數，規定了每個(gè)邏輯通道對應的時(shí)隙和數據路由，本系統中選擇SCC2和TDMB接口實(shí)現QMC通信，引腳配置如下：
PC6 RSYNC，PA2 RXC，PA10 RXD，PA0 TXC。PA11 TXD
(3)SCC2初始化：設置SCC2工作在QMC模式；
(4)QMC全局參數初始化：MCBASE(多通道基地址指針)，初始化為SCC2對應外部BD表的基地址，MRBLR(最大接收緩沖區長(cháng)度)，接收、發(fā)送時(shí)隙分配表起始地址的指針(Rx S PTR，Tx S PTR)，接收、發(fā)送時(shí)隙分配表當前時(shí)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特定通道參數初始化：TBASE，RBASE(該邏輯通道的緩沖區描述符的起始地址)，TBPTR，RBPTR(當前發(fā)送、接收緩沖區描述符指針)，TMR-BLR(最大接收幀長(cháng)度)等。
2．1．5 驅動(dòng)程序
驅動(dòng)程序直接對硬件操作，實(shí)現硬件和操作系統、應用程序之間的交互。需要自行編寫(xiě)MPC860 SCC串口驅動(dòng)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結構體中定義的5個(gè)函數和中斷處理函數ppc860QmcInt()、Qmc邏輯通道復位函數ppc860QmcChannelReset()。ppc860SccIoctl()提供了一些設備控制選項，包括停止數據傳送、察看當前通信狀態(tài)(空閑還是忙)、輪詢(xún)或中斷模式選擇等；ppc860sccInt()處理QMC通道的中斷請求，通過(guò)中斷方式實(shí)現數據的收發(fā)功能；ppc860SccStartuP()函數啟動(dòng)一個(gè)發(fā)送周期；ppc860SccCallbackInstall()安裝回調函數。中斷處理函數的功能有：
(1)提供接收、發(fā)送中斷處理函數，調用回調函數完成設備和較高層協(xié)議之間的數據傳送。
(2)處理數據接收過(guò)程中出現的接收數據過(guò)長(cháng)，數據傳送被迫終止等異常。由于不需要QMC的輪詢(xún)模式，因此ppc860SccPollInput()和ppc860SccPollOutput()以NULL函數的形式實(shí)現。同時(shí)還要編寫(xiě)sysSccSeri-al．c文件，修改sysLib．c文件和usrConfig．c文件。在sysSccQmc．c中提供SCC設備描述符的初始化例程、SCC中斷連接例程等；通過(guò)修改sysLib．c和usrCon-fig．c文件以實(shí)現VxWorks對QMC驅動(dòng)程序的調用和QMC驅動(dòng)程序與TTY系統的掛接。
2．1．6 通道中斷處理過(guò)程
數據收發(fā)的核心是中斷處理函數。QMC中的所有邏輯通道共享SCC2的中斷，SCC2維持有一個(gè)全局中斷表，表中每一項里面都含有邏輯通道號和中斷源，可以被驅動(dòng)識別以處理不同情況下出現的事件。中斷發(fā)生時(shí)，驅動(dòng)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(lèi)型，再調用相應的收發(fā)和錯誤處理函數。
2．1．7 數據接收和發(fā)送
多通道語(yǔ)音通信系統中MPC860T SCC串口時(shí)分復用即工作在QMC模式，邏輯通道的通信協(xié)議為T(mén)rasparent mode，該協(xié)議僅傳輸二進(jìn)制數據，不對數據流進(jìn)行位級操作，不區分數據幀中的格式位、起止位和數據位等，不對接收的數據做檢錯處理，因而具有較高的數據傳輸速率。
接收函數由中斷服務(wù)例程調用。由于是每接收一幀產(chǎn)生一次中斷，故接收函數也每次處理一幀的數據。數據的接收由接收描述符RxBD控制。當要接收數據時(shí)，接收函數首先需要確定RxBD有效；確定沒(méi)有問(wèn)題后，才將數據從接收緩沖區拷貝到接收Ring buffer，并復位RxBD；否則在進(jìn)行相應錯誤處理后復位RxBD。接收函數流程如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/152331.htm
數據發(fā)送不調用中斷處理函數，發(fā)送函數檢測到發(fā)送緩沖區可用(即TxBD中R位為1)后，調用回調函數將數據從發(fā)送Ring buffer拷貝到串口發(fā)送緩沖區(Txbuffer)。這里為發(fā)送功能開(kāi)辟足夠大的環(huán)形緩沖區(足以容納應用程序每一幀的數據)。發(fā)送函數流程如圖4所示。
2．2 BSP調試方法和遇到的問(wèn)題
2．2．1 調試方法
開(kāi)發(fā)調試有兩種方法，一種是使用仿真器通過(guò)BDM(后端調試模式)一步步地跟蹤調試，另一種是通過(guò)點(diǎn)燈的方式進(jìn)行所謂的“黑”調?！昂凇闭{的方法是通過(guò)“燈”閃、用示波器測片選等，根據外部現象和所編的測試代碼進(jìn)行比較分析來(lái)調試程序。進(jìn)行“黑”調的目的是調通信串口部分代碼，宿主機可以通過(guò)串口與目標機的通信，然后再調試其他部分。調試流程分成兩部分。首先是預內核啟動(dòng)代碼(Pre-Kernel Initializa-tion)，待最小內核啟動(dòng)正常后再添加I／O系統、文件系統、網(wǎng)絡(luò )系統等組件和調試應用程序。使用仿真器Vi-sion Probe通過(guò)BDM方式調試BSP并將BootRom映像燒入FLASH。
2．2．2 調試中遇到的問(wèn)題
(1)系統無(wú)法正常復位
在調試過(guò)程中，發(fā)現MPC860T的CLKOUT引腳無(wú)輸出信號，系統上電復位過(guò)程沒(méi)有完成，系統無(wú)法正常工作。初步判斷是硬件問(wèn)題。用萬(wàn)用表和示波器逐步檢查上電復位、硬件復位、軟件復位、時(shí)鐘輸入和BDM調試等模塊電路，發(fā)現正常。判斷是BGA焊接出現問(wèn)題，將芯片取下，重新焊接，系統復位正常，時(shí)鐘信號輸出穩定正常。
(2)網(wǎng)絡(luò )無(wú)法與外界通信
100 Mb／s快速以太網(wǎng)驅動(dòng)加載中，網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議無(wú)法運行，目標板無(wú)法與外界網(wǎng)絡(luò )建立聯(lián)系。目標板網(wǎng)絡(luò )啟動(dòng)時(shí)發(fā)出的MAC地址信息幀外界無(wú)法收到。通過(guò)仿真器發(fā)現程序單步運行正常。經(jīng)過(guò)反復試驗和測試，最終發(fā)現因SDRAM初始化程序沒(méi)有運行導致程序運行(需要SDRAM支持突發(fā)模式)出錯。更改調試方式，將BootRom開(kāi)始的所有程序燒入FLASH，上電啟動(dòng)，網(wǎng)絡(luò )正常，目標板與外界建立良好的網(wǎng)絡(luò )通信。
3 結 語(yǔ)
該系統在實(shí)際測試中話(huà)音質(zhì)量穩定，測試時(shí)聲音清晰，沒(méi)有串擾和雜音，沒(méi)有較大延遲，說(shuō)明硬件設計正確完備，QMC驅動(dòng)程序和語(yǔ)音編解碼和IP封裝與解封裝應用程序性能優(yōu)良。
如果板卡上語(yǔ)音通道更多，則每幀的時(shí)隙增多、長(cháng)度增大，因為FPGA內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)際數據傳輸速率提高，可以保證各路語(yǔ)音的同步和實(shí)時(shí)性。系統中QMC工作在Transparent Mode限制了它的應用范圍，如何改進(jìn)使系統支持多種通信協(xié)議是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。
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