IXP425和DM642的會(huì )議電視多點(diǎn)控制單元硬件設計
IXP425外掛一片Flash,存儲BOOT程序。芯片啟動(dòng)后,從大容量Flash中導入IXP425所需映像到內存中。DSP的程序不單獨配置Flash存儲器,IXP425通過(guò)PCI總線(xiàn)把DSP的程序導入到各自的RAM中運行。IXP425是PCI總線(xiàn)的主器件,其他DSP芯片為從器件。
IXP425通過(guò)PCI總線(xiàn)啟動(dòng)DSP的過(guò)程如下:
①DSP的配置引腳設置為PCI BOOT模式(AEA[22:21]=01,[PCI_EN:TOUT0/MAC_EN]=10)
②IXP425通過(guò)CPLD釋放DM642的復位引腳,DM642進(jìn)入安裝狀態(tài);
③IXP425通過(guò)PCI總線(xiàn)配置DM642的PCI寄存器;
④IXP425設置DM642的存儲器和I/O空間;
⑤IXP425把DM642的BOOT程序導入DM642內部RAM中,起始地址為0;
⑥IXP425訪(fǎng)問(wèn)DM642的存儲器空間,把程序寫(xiě)入DM642的內存中,DM642的頁(yè)寄存器(DSPP)可以使IXP425能夠訪(fǎng)問(wèn)DM642的所有空間;
⑦IXP425置DM642的HDCR寄存器的DSPINT位為1,把DM642從安裝狀態(tài)釋放;
⑧DM642從地址0處開(kāi)始運行BOOT程序。
2.3.4 OPLD設計
單板CPLD完成的具體功能如下:?jiǎn)伟錓C復位控制、中斷處理、時(shí)鐘檢測、時(shí)鐘分頻、時(shí)鐘計時(shí)(時(shí)鐘同步)、片選譯碼、I/O擴展,單板采用一片CPLD,CPLD資源要求僅能使用到70%,預留日后升級使用和防止布線(xiàn)緊張。
2.4 時(shí)鐘設計
(1)PCI時(shí)鐘
33 MHz晶振的輸出經(jīng)過(guò)一個(gè)BUF之后分出 8路:一路給CPLD作為檢測時(shí)鐘;一路給IXP425的OSC-IN作為芯片工作時(shí)鐘;一路給IXP425的EX_CLK引腳,作為Expansion總線(xiàn)時(shí)鐘;一路給IXP425的PCI,作為PCI的時(shí)鐘;剩下4路送給PCI時(shí)鐘驅動(dòng)器。
(2)以太網(wǎng)及SDRAM時(shí)鐘
50 MHz晶振作為CPLD的主時(shí)鐘,該時(shí)鐘經(jīng)過(guò)2分頻后送給各路以太網(wǎng)芯片作為各自芯片的主時(shí)鐘,各個(gè)時(shí)鐘沒(méi)有同步要求。DM642 SDRAM時(shí)鐘由ICS512倍頻獲取,而IXP425的SDCLK_OUT驅動(dòng)能力較強,直接驅動(dòng)4片SDRAM工作。
2.5 單板電源設計
電源框圖如圖7所示。
2.6 JTAG鏈接
單板CPU、CPLD的JTAG單獨成鏈,方便加載和調試,4片DM642連成一條菊花鏈,硬件兼容各個(gè)芯片單獨調試,菊花鏈框圖如圖8所示。
3 硬件調試
本多點(diǎn)控制單元的硬件部分主要進(jìn)行以下調試:
①電源、復位模塊調試:焊接電源模塊芯片及外圍電路,測試+5 V、3.3 V、1.4 V、1.3 V電壓輸出是否正常。電壓輸出正常后,焊接復位電路元件,上電后觀(guān)察復位電壓及延續時(shí)間是否滿(mǎn)足設計要求,用示波器測量復位信號的電平和持續時(shí)間等是否與設計相符。上電后注意各電壓轉換芯片是否燙手,不正常則立即斷開(kāi)電源進(jìn)行檢查。
②最小系統調試:在板上焊接IXP425芯片、DM642芯片、CPLD、SDRAM、Flash、JTAG接口及各模塊電路外圍元件。用放大器仔細檢查有無(wú)短路、斷路、虛焊、漏焊、假焊等情況。無(wú)問(wèn)題后上電,測量各芯片工作電壓是否正常,用示波器和頻率計測量各模塊的工作時(shí)鐘是否正常。利用JTAG口將硬件與計算機相連,配置好控制寄存器后,測試SDRAM讀寫(xiě)功能是否正常,Flash擦寫(xiě)功能是否正常。如果工作不正常,檢查時(shí)序信號、硬件連接等情況。
③PCI總線(xiàn)調試:測試各功能模塊之間數據傳送是否正常,如IXP425讀寫(xiě)4塊DM642,D642之間讀寫(xiě)數據等,需結合計算機、示波器、頻譜分析儀、邏輯分析儀等進(jìn)行測試。
④網(wǎng)絡(luò )收發(fā)模塊調試:焊接LTX972A及外圍器件。檢測IXP425的MII接口與LTX972A芯片之間連接是否正常,通過(guò)Intel提供的LTX972A測試程序測試網(wǎng)絡(luò )收發(fā)模塊是否能與本地PC機通過(guò)網(wǎng)口進(jìn)行數據通信。
4 結論
本多點(diǎn)控制單元在設計上具有以下特點(diǎn):
①非PC機的嵌入式會(huì )議電視多點(diǎn)控制單元設計;
②內部采用PCI總線(xiàn)連接,解決會(huì )議電視多點(diǎn)控制單元內部突發(fā)大數據量傳輸和各數據處理模塊的同步問(wèn)題;
③多并行數據處理模塊設計。
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