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TM1300 DSP系统的以太网通信接口的设计与实现

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍了TM1300DSP的特点,给出了通过TM1300的PCI接口驱动以太网芯片来实现以太网通信接口的设计方法。该设计将TM1300和以太网结合起来,因而可以方便地实现视频通信,文章详细介绍了该方案的软件和硬件的设计要点,最后给出了对模拟数据和实际视频压缩码流的传送实验结果。
  关键词:PCI总线TM1300以太网通信接口pSOS+内核pNA+
  
  1概述
  
  TM1300是Philips公司推出的新一代高性能多媒体数字信号处理器芯片。基于TM1300的DSP应用系统适合于实时声音、图像处理,可广泛应用于会议电视、可视电话、数字电视等应用场合。它不仅具有强大的处理能力,同时还具有非常友好的音频和视频以及SSI和PCI等I/O接口,因此可以根据应用的需要灵活地构造各种视频通信系统。鉴于目前计算机网络的普及和网上视频业务的发展,很有必要为TM1300视频编码系统开发一个以太网接口以拓宽其应用范围。开发以太网接口的一种合理思路是利用TM1300集成的PCI接口来驱动专用的以太网接口芯片。由于目前多数以太网接口芯片(如Real-tek8029,Realtek8139等)都采用PCI接口,因此,可以用PCI总线将数据从TM1300传输到这些专用的以太网接口芯片后,再由它们发送数据,而且TM1300可以在嵌入式操作系统pSOS中运行,同时由于系统pSOS带有TCP/IP协议栈因此可以方便地完成编码码流的TCP/IP封装。
  
  根据以上思路笔者在进行了前期测试的基础上进行了电路板的设计并顺利完成了调试。目前这个以太网接口已经基本开发成功。本文将对这个设计的技术要点从硬件和软件两个方面进行详细介绍。
  
  2TM1300及PCI总线接口
  
  该系统的硬件结构框图如图1所示。本系统硬件设计的重点是PCI总线接口。PCI总线根据数据位的宽度有32位和64位之分,64位的数据线与32位是兼容的。PC机中常见的是32位PCI总线,它的有用引脚总数是110个,可以分成3组。第一组是基本功能信号线,包括32位共享数据地址线AD〔00..31〕、接口控制线、仲裁线、时钟线、系统复位线、中断线;第二组是附加功能信号线,包括错误报告线、cache功能支持线、JTAG边界扫描线;第三组是电源线,包括设备耗电量标识线、3.3V电源线(12根)、5V电源线(13根)、地线(22根)。
  
  因为Realtek8029不具备PCI的附加功能信号线所支持的cache功能和JTAG边界扫描功能,同时虽然它具有奇偶校验错误报告功能引脚,但该脚可以悬空不用。所以,设计时只需考虑第一组功能信号线的连接即可。
  
  PCI接口的设计有以下几个要点:
  
  (1)PCI总线的仲裁
  
  这里先说明两个概念。首先,PCI总线是多设备共享的,由于PC机里可以有多个PCI设备,所以需要使用仲裁器;其次,PCI设备有主设备和从设备之分,主设备可以发起PCI数据的传送从设备只能被动地响应主设备的操作以对读操作和写操作做出响应。PCI的仲裁引脚是REQ和GNT,分别为请求线和授权线,而且只有PCI主设备有这两个引脚。一般情况下,REQ通常和GNT成对地连到仲裁器,而设备与设备的REQ和GNT通常是互不相连的。
  
  PCI总线的仲裁过程是这

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