（計(jì)算機(jī)軟件與理論專業(yè)論文）基于bf561的嵌入式視頻播放系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

摘要摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)娛樂方面的要求也越來越高。作為信息的一種載體，圖像及視頻給人帶來的感覺是最直接最豐富的，因此目前有關(guān)視頻的研究和應(yīng)用一直層出不窮，而視頻編碼技術(shù)和傳輸技術(shù)也在日益的關(guān)注中有了飛速發(fā)展。近些年來，人們?cè)诎雽?dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域及嵌入式芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域也取得了大量成果，多核心嵌入式芯片就是其一。隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們對(duì)各種視頻信息應(yīng)用的要求越來越迫切。面對(duì)新增的多種的視頻業(yè)務(wù)需求，充分利用嵌入式芯片本身的優(yōu)勢(shì)，把視頻編解碼的相關(guān)內(nèi)容放置其內(nèi)，組成一個(gè)系統(tǒng)，是解決很多視頻應(yīng)用的關(guān)鍵。這使得對(duì)基于嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)視頻的傳輸、解碼、播放的研究更加迫切，并具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。通過對(duì)嵌入式、視頻編解碼等技術(shù)的研究，本文提出了基于u c l i n u x 的多媒體視頻播放系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)硬件平臺(tái)采用微信號(hào)構(gòu)架的a d s p b f 5 6 1 嵌入式微處理器。軟件平臺(tái)的核心根據(jù)需求采用了嵌入式u c l i n u x 操作系統(tǒng)。本文對(duì)多媒體視頻播放的概念及發(fā)展趨勢(shì)、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式u c l i n u x 發(fā)展概況、h 2 6 4 、m e p g 4 等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了深入分析，并對(duì)多媒體視頻應(yīng)用在未來的意義進(jìn)行了闡述。在上述基礎(chǔ)上，本文提出了一種嵌入式視頻播放系統(tǒng)的硬件總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并逐步對(duì)硬件和軟件模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)化：以a d s p b f 5 6 1作為m p u ，n o rf l a s h 、n a n df l a s h 和s d r a m 為存儲(chǔ)單元，c s 4 3 3 4 作為a u d i o 的a i d 轉(zhuǎn)化模塊、a d 7 1 7 9 作為v i d e o 的a d 轉(zhuǎn)換模塊、i s p l 7 6 0 作為u s b 接口。本文在p c b 設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用了基于信號(hào)完整性分析的高速數(shù)字p c b 設(shè)計(jì)方法，在研究i b i s 模型的基礎(chǔ)上，綜合利用了各種易于獲得的電路模型和現(xiàn)有的e d a工具，建立了高速數(shù)字信號(hào)p c b 板級(jí)傳輸模型。在整個(gè)p c b 設(shè)計(jì)中，采用了經(jīng)驗(yàn)法則和仿真計(jì)算相結(jié)合的方法，對(duì)p c b 布線進(jìn)行了信號(hào)完整性分析，根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)p c b 的設(shè)計(jì)進(jìn)行反復(fù)調(diào)整和修改來控制p c b 中的信號(hào)完整性問題，并最終制板成功。軟件設(shè)計(jì)包括：建立了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境，對(duì)b o o t l o a d e r 的啟動(dòng)過程進(jìn)行了分析，實(shí)現(xiàn)了b o o t l o a d e r 的移植；完成了嵌入式l i n u x 操作系統(tǒng)的移植工作；對(duì)l i n u x 根文件系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了嵌入式l i n u x 根文件系統(tǒng)。摘要設(shè)計(jì)了n a n df l a s h 的驅(qū)動(dòng)程序，移植了其他硬件的驅(qū)動(dòng)程序。關(guān)鍵詞：b f 5 6 1 、u b o o t 、u c l i n u x 、驅(qū)動(dòng)、視頻a b s t r a c ta b s t r a c tw i t ht h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya n di m p r o v e m e n to ft h el i v i n gs t a n d a r d so ft h ep e o p l e ，p e o p l e sd e m a n do na m u s e m e n ti si n c r e a s i n g a st h el o a d e ro fi n f o r m a t i o n ，p i c t u r ea n dv i d e oi n f o r m a t i o nb r i n gu st h em o s tp l e n t i f u la n da c t u a lf e e l i n g ,s ot h er e s e a r c ha n da p p l i c a t i o na b o u tv i d e oe m e r g e dw i t h o u te n d ，a n dt h et e c h n i q u eo fe n c o d i n ga n dt r a n s m i s s i o nd e v e l o pq u i c k l y r e c e n ty e a r s ，p e o p l em a k eal o t so fg r e a tp r o g r e s s e so ns e m i c o n d u c t o re n g i n e e r i n ga n de m b e d d e dc h i pd e s i g n ，m u l t i - c o r ec h i pi so n eo ft h e m a ss o c i a ld e v e l o p m e n tt h ed e m a n do fv i d e oa p p l i c a t i o nb e c o m em o r ea n dm o r eu r g e n t t a k et h ea d v a n t a g eo fe m b e d d e dc h i pt oi n t e g r a t ed e c o d ei n t e r r e l a t e dt e c h n i q u ei st h ek e yt os o l v ev i d e oa p p l i c a t i o n s ot h ev i d e or e s e a r c ho ft r a n s m i s s i o n ,d e c o d i n ga n dd i s p l a yw h i c hb a s e do nt h ee m b e d d e di su r g e n la n di ti st h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l t h r o u g hi n - d e p t h 蚰l d 毋n gi ne m b e d d e da n dv i d e oe n c o d i n ga n dd e c o d i n gt e c h n o l o g y , t h ed e s i g ns c h e m eo fm u l t i m e d i ap l a y e rs y s t e mb a s e do ne m b e d d e du c l i n u xi sp u tf o r w a r d i nt h i ss y s t e m ，h a r d w a r ep l a t f o r mi sb a s e do na d s pb l a c k f i n - 5 61d u a le 1 ) r ee m b e d d e dp r o c e s s o r , a n ds o f b c c a r ep l a t f o r mi so nt h eb a s i so fe m b e d d e du c l i n u x t h et r e n do fm u l t i m e d i ap l a y e r , t h ed e v e l o p m e n to ft h ee m b e d d e ds y s t e ma n dt h ee m b e d d e du c l i n u x ，a n dt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h eh 2 6 4 、m e p g 一4a r ea n a l y z e d t h es i g n i f i c a n c eo fm u l t i m e d i aa p p l i c a t i o ni nf u t u r ec o m m u n i c a t i o n si se l a b o r a t e d t h em a c r of r a m e w o r ki sp a r t e di n t oh a r d w a r ea n ds o f t w a r ew h i c ha r ed e s i g n e di nd e t a i l s i nh a r d w a r ed e s i g n ，t h ea d s pb l a c k f i n - 5 61d u a lc o r ee m b e d d e dp r o c e s s o rb yw a yo fm p u ，n o rf l a s h 、n a n df l a s ha n ds d r a mb yw a yo fm e m o r yu n i t , c s 4 3 3 4b yw a yo fa u d i oa dt r a n s f o r mm o d u l e , a d 717 9b yw a yo fv i d e oa dt r a n s f o r mm o d u l e ，i s p17 6 0b yt h ew a yo ft h eu s bi n t e r f a c e d u r i n gt h ep c bd e s i g np r o c e s s ，w eu s eh i g hs p e e dp c bd e s i g nt e c h n i q u eb a s eu p o nr e f e r e n c et h es i g n a li n t e g r i t yt h e o r y b a s eo nt h er e s e a r c ho fi b i sm o d e l ，w eu s eb o t hc i r c u i tm o d e la n de d at o o l st ob u i l dah i g hs p e e ds i g n a lb o a r dt r a n s m i s s i o nm o d e l w ec o m b i n ee x p e r i e n c ep r i n c i p l ew i t hs i m u l a t i o nt od e s i g nt h ep c ba n da n a l y z eas e r i e sp r o b l e mo fs i g n a li n t e g r i t y w em o d i f ya n da d j u s to u rp c bo v e ra n do v e ra g a i ni i ia b s t r a c tt oc o n t r o lt h es i g n a li n t e g r i t yp r o b l e m f i n a l l y , w em a k et h ep c bs u c c e s s f u l n es o f t w a r ed e s i g ni n c l u d e dt h eb u i l d i n go fc r o s s - c o m p i l ee n v i r o n m e n t , t h ea n a l y z i n go fb o o t l o a d e r ss t a r t u pp r o c e s s ，t h et r a n s p l a n t i n go fb o o t l o a d e r , t h em i g r a t i n go fl i n u xk e r n e lt oa d s pb l a c k f i n - 5 61a n dt h ed e s i g n i n go fr o o tf i l es y s t e mb a s e do nt h er e s e a r c ho fl i n u xr o o tf i l es y s t e m s d e s i g nt h ed r i v e rf o rn a n df l a s ha n dt r 缸l s p l a n t i i l go t h e rd r i v e rf o rh a r d w a r e k e y w o r d s ：b f 5 6 1 ，u b o o t ，u c l i n u x ，d r i v e r ，v i d e oi v獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：日期：年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。( 保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月e t第一章緒論1 1 引言第一章緒論視頻信息技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的最新成果，改變了人們的生活習(xí)慣，帶來了良好的應(yīng)用體驗(yàn)，這導(dǎo)致目前與視頻信息技術(shù)的相關(guān)的研究和應(yīng)用是當(dāng)前的一個(gè)熱點(diǎn)，因此視頻編碼技術(shù)和傳輸技術(shù)在近年來取得了長足的進(jìn)步。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們?cè)诎雽?dǎo)體芯片技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域也隨之取得了長足進(jìn)步，嵌入式芯片核心頻率不斷提高，目前甚至出現(xiàn)了多核心的嵌入式芯片，使得嵌入式芯片的性能和以往相比得到了很大提高。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，面對(duì)新增的多種的視頻業(yè)務(wù)需求，利用嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的最新成果，搭建一個(gè)能進(jìn)行視頻編解碼應(yīng)用的系統(tǒng)，能較好的解決目前眾多視頻應(yīng)用的需求。1 2 課題研究背景與意義計(jì)算機(jī)技術(shù)和嵌入式技術(shù)近年來發(fā)展迅速，具備最新技術(shù)新一代的電子產(chǎn)品在各行各業(yè)特別是通信、消費(fèi)電子行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，其中比較具有代表性到產(chǎn)品有：智能手機(jī)、i p t v 、數(shù)字機(jī)項(xiàng)盒、p m p 播放器、m p 4 等。像m p 4 等產(chǎn)品，它們的主要功能之一就能進(jìn)行多媒體的播放，特別是視頻的播放。因此必須在具有這些功能的這些產(chǎn)品上采用嵌入式視頻播放技術(shù)，才能較好的滿足諸如方便隨身攜帶，功能豐富而又體積小巧等要求，又能較好的控制制造成本，具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。實(shí)現(xiàn)目前令人眼花繚亂豐富多彩的多媒體應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)之一就是必須要有與應(yīng)用相匹配的信息傳輸速率。以常見的音頻和視頻信息應(yīng)用為例，通話質(zhì)量越好，圖像越清晰，則需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就越大。這些數(shù)據(jù)如果沒有經(jīng)過壓縮處理，則以目前的技術(shù)要解決它們的存放和傳輸問題都存在很大的困難。為了解決這個(gè)矛盾，目前主要采用的是信息壓縮技術(shù)。具體來講，就是先把這些信息數(shù)據(jù)按一定的方式進(jìn)行壓縮處理，在傳輸或存儲(chǔ)，使用的時(shí)候在按一定的方式進(jìn)行解壓縮。上述的信息壓縮技術(shù)應(yīng)用到視頻領(lǐng)域中，就是我們平常說的視頻編碼技術(shù)。電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文因?yàn)椴捎眠@種技術(shù)，往往能大大減小原始信息的大小，方便存儲(chǔ)和傳輸，所以這種技術(shù)近年來得到了快速發(fā)展。為規(guī)范這些形形色色的視頻編碼技術(shù)，人們制定了一系列的視頻編碼的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并不斷地發(fā)展和完善它們。2 0 0 0 年1 0 月，國際運(yùn)動(dòng)圖像專家組提出了m p e g - 4 標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)是具有較高的質(zhì)量同時(shí)保持了相對(duì)小的文件體積，能在一定程度上解決視頻信息的傳輸和存儲(chǔ)的問題。該標(biāo)準(zhǔn)提出的初衷是解決在多媒體應(yīng)用中的視頻壓縮問題，由于特點(diǎn)突出，目前已經(jīng)在例如視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)電視、視頻會(huì)議、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域被廣泛的采用，并取得了不俗的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由視頻編碼組和運(yùn)動(dòng)圖像編碼專家組聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組提出了h 2 6 4 標(biāo)準(zhǔn)。h 2 6 4 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的前身是h 2 6 3 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，h 2 6 4 在保留了h 2 6 3 中成功部分的同時(shí)，進(jìn)一步引入了大量視頻編碼領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，如快效應(yīng)濾波技術(shù)，整數(shù)變換技術(shù)，多幀參考技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的采用，使得h 2 6 4 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)在壓縮比、標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)碼率、最終圖像質(zhì)量等重要性能指標(biāo)上比h 2 6 3 頻編碼標(biāo)準(zhǔn)有了極大提高。有資料表明，重建相同的圖像信息，h 2 6 4 文件的平均大小只相當(dāng)于采用h 2 6 3 標(biāo)準(zhǔn)的4 5 左右。a v s ( a u d i ov i d e oc o d i n gs t a n d a r d ) 是具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的提出標(biāo)志著我國在這個(gè)領(lǐng)域取得了巨大進(jìn)步，作為信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼系列標(biāo)準(zhǔn)之一，a v s 的第二部分，主要面向高清電視廣播和高密度存儲(chǔ)媒體應(yīng)用，a v s 第七部分主要面向?qū)D像分辨率要求不高的場合，比如可視化移動(dòng)通訊【3 】。由于a v s 、m p e g - 4 、h 2 6 4 等標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上采用了時(shí)間復(fù)雜度換空間復(fù)雜度的原理，所以要實(shí)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)，算法比較復(fù)雜，計(jì)算量極大。目前比較成熟的編解碼器都是p c 平臺(tái)上的，由于嵌入式系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，必須為其量身打造一個(gè)合適的系統(tǒng)，才有可能滿足這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算能力的要求，從而使得上述標(biāo)準(zhǔn)在嵌入式領(lǐng)域能得到充分應(yīng)用，最終體現(xiàn)在產(chǎn)品上，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和市場實(shí)用價(jià)值。嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心部件，控制輔助系統(tǒng)運(yùn)行，是系統(tǒng)的大腦，在很大程度上決定了一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的性能，因此嵌入式處理器的發(fā)展就是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要縮影。嵌入式處理器的種類繁多，具體可分為嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式d s p 處理器三類，目前流行的嵌入式處理器有x 8 6 e x 、a r m 、p o w e r p c 、m i p s 、s t r o n g a r m 等系列。嵌入式系統(tǒng)一出現(xiàn)，就因?yàn)樗怀龅奶攸c(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注，采用這些嵌入式技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品往往具有形小巧、容易攜帶、功耗低、性能出色等特點(diǎn)，從而大大的提高了人們的生活水平。隨著信息時(shí)2第一章緒論代的來臨，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用的普及，對(duì)嵌入式產(chǎn)品提出了新的要求，因此好的嵌入式處理器應(yīng)該能支持多媒體信息處理和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。為滿足嵌入式系統(tǒng)對(duì)諸如多媒體以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等運(yùn)算密集型場合對(duì)性能的要求，同時(shí)又滿足嵌入式系統(tǒng)低功耗的要求，美國a d i 公司推出了新一代的b l a c k f i n系列處理器。b l a c k f i n 系列處理器的由a d i 和i n t e l 聯(lián)合設(shè)計(jì)，屬于第四代d s p 。b l a c k f i n 系列處理器基于精簡指令集結(jié)構(gòu)體系，字長3 2 位，同時(shí)向下兼容1 6 位。b l a c k f i n 系列處理器一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是既能進(jìn)行d s p 信號(hào)處理，又具有m c u 的管理功能。在處理器架構(gòu)上，高效的設(shè)計(jì)使處理器具有強(qiáng)大的并行處理能力。在指令集擴(kuò)展上，b l a c k f i n 系列處理器增加了幾條專用的視頻處理指令，使得該系列處理器在處理針對(duì)其優(yōu)化過的視頻應(yīng)用時(shí)相對(duì)于其他同類產(chǎn)品具有較大的性能優(yōu)勢(shì)。不僅如此，b l a c k f i n 系列處理器還具有動(dòng)態(tài)的功耗管理功能，因此非常適合對(duì)性能有一定要求，同時(shí)對(duì)功耗比較敏感的場合。目前，a d i 公司已經(jīng)把u c l i n u x移植到該系列處理器上，為該系列處理器在通訊、多媒體領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從目前國內(nèi)外的研究情況來看，只需要根據(jù)該系列處理器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)h 2 6 4 、a v s 、m p e g 一4 編解碼器進(jìn)行優(yōu)化，就可以在主觀質(zhì)量損失很小的情況下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻編解碼。因此，采用b l a c k f i n 系列處理器的嵌入式系統(tǒng)不僅能作為數(shù)字機(jī)頂盒、數(shù)字電視的解決方案，同時(shí)也適用于通訊終端、m p 4 等消費(fèi)電子產(chǎn)品。所以，基于b l a c k f i n 處理器的嵌入系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，相信在不久的將來，越來越多的基于該系列處理器的電子消費(fèi)產(chǎn)品將出現(xiàn)在廣大消費(fèi)者的視野中。雖然b l a c k f i n 系列處理器已經(jīng)提供了豐富的接口，但是隨著市場應(yīng)用需求的變化和技術(shù)的發(fā)展，可以預(yù)見，將來可能需要連接各種各樣新出現(xiàn)的外設(shè)來滿足不斷提出的應(yīng)用需求，因此對(duì)該系列處理器的擴(kuò)展進(jìn)行研究是非常有必要的。嵌入式系統(tǒng)不同的需求決定了不同系統(tǒng)的硬件設(shè)備差異性非常大，可以說幾乎沒有完全一樣的兩個(gè)系統(tǒng)。不同于p c 機(jī)，嵌入式系統(tǒng)沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，想采用一個(gè)類似于w i n d o w s 的通用的操作系統(tǒng)幾乎是不可能的。因?yàn)檫@除了依賴于處理器采用的體系結(jié)構(gòu)，還依賴于周邊具體的硬件設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)往往配備的是根據(jù)本系統(tǒng)量身定做的嵌入式操作系統(tǒng)。目前，嵌入式系統(tǒng)中采用的比較常見的操作系統(tǒng)有v x w o r k s 、u c l i n u x 、u c o s 2 等。a d s p b f 5 6 1 處理器是a d i 公司推出的b l a c k f i n 系列中的高性能雙核處理器，能較好的滿足多媒體和通信方面的各種應(yīng)用。綜合考慮成本等因素，在消費(fèi)電子領(lǐng)域比較常用的嵌入式操作系統(tǒng)是開源的u c l i n u x 。本文的主要研究對(duì)象就是基于a d s p - b f 5 6 1 ，操作系統(tǒng)采用u c l i n u x 的一個(gè)嵌入式視頻播放系統(tǒng)。其中，重點(diǎn)研3電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文究了硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，相關(guān)驅(qū)動(dòng)的編寫，操作系統(tǒng)的移植等關(guān)鍵問題，為基于此處理器的應(yīng)用，特別是在多媒體視頻領(lǐng)域產(chǎn)品的開發(fā)作了鋪墊。1 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在過去的幾年中，隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，需要存儲(chǔ)、傳輸和處理的數(shù)據(jù)呈爆炸式，指數(shù)級(jí)別的增加。由于原始的未經(jīng)壓縮的這些信息數(shù)據(jù)體積龐大，給它們的存儲(chǔ)和傳輸帶來了問題，必須要采用新的技術(shù)來解決。在這種大環(huán)境背景下，為解決以上難題，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)特別是針對(duì)視頻應(yīng)用領(lǐng)域的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)孕育而生，并在實(shí)踐應(yīng)用中得到了快速發(fā)展。目前業(yè)界主流通行的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)有h 2 6 3 、h 2 6 3 + 、h 2 6 3 + + 和h 2 6 4 ，m p e g 系列標(biāo)準(zhǔn)則有m p e g l 、m p e 6 - 2 、m p e g 一4 和m p e g 一7 ，還有我們國家提出的具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)a v s 。新一代的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)雖然在壓縮比、碼率等重要標(biāo)準(zhǔn)上表現(xiàn)優(yōu)異，但這些性能上的提高是以增加運(yùn)算的復(fù)雜度為代價(jià)的，即以時(shí)間復(fù)雜度換取空間復(fù)雜度。所以要實(shí)現(xiàn)這些標(biāo)準(zhǔn)，算法比較復(fù)雜，計(jì)算量極大，目前比較成熟的編解碼器都是基于p c 平臺(tái)的。由于嵌入式系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，必須為其量身打造一個(gè)合適的系統(tǒng)，才能在計(jì)算能力相對(duì)有限的嵌入式環(huán)境中滿足這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算能力的要求。目前能夠滿足視頻應(yīng)用需求的新一代的高性能嵌入式處理器主要有以下幾種：t i 公司的新型數(shù)字媒體處理器t m s 3 2 0 d m 6 4 2 ，有資料表明使用該處理器能滿足微軟公司制定的w m v 9 格式的高清晰視頻文件的播放要求，也滿足h 2 6 3 、h 2 6 4 、m p e g - 2 、m p e g 一4 等視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的要求【5 】。英國a r m 公司設(shè)計(jì)的a r m 9 、a r m l l處理器系列可以流暢的解碼h 2 6 4 格式文件，并且在功耗控制上做的相當(dāng)出色。此外還有a d i 聯(lián)合i n t e l 推出的b l a c k f i n 系列處理器。該系列處理器創(chuàng)新的采用了a d i 公司提出的微信號(hào)結(jié)構(gòu)，帶有針對(duì)多媒體應(yīng)用的專用指令集。并且它在同一個(gè)芯片上同時(shí)集成了數(shù)字信號(hào)處理邏輯單元和微控制器單元，使以前需要2 個(gè)處理器配合完成的工作現(xiàn)在可能只需要一塊芯片就能完成，大大的減小了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，控制了成本。該系列中的b f 5 6 1 處理器具有對(duì)稱的雙核結(jié)構(gòu)，兩個(gè)相同的內(nèi)核可以運(yùn)行相同的代碼共同參與密集計(jì)算，因此經(jīng)過優(yōu)化就可以輕松的對(duì)多種視頻標(biāo)準(zhǔn)如m p e g 一2 、m p e g _ 4 、h 2 6 4 提供有效的支持【6 】。目前在國外，美國的s a n dv i d e o 公司推出了支持h 2 6 4 m p e g - 4 的解碼器內(nèi)核s v i p o i l p 。挪威的t a n d b e r g 公司推出的t 5 5 0 t 7 0 0 0 t 8 0 0 0 系列產(chǎn)品能支持4第一章緒論h 2 6 4 ，該公司宣稱目前其產(chǎn)品按h 2 6 4 標(biāo)準(zhǔn)以3 8 4 k b p s 的碼率進(jìn)行編碼的圖像質(zhì)量已經(jīng)接近于h 2 6 3 標(biāo)準(zhǔn)下7 6 8 k b p s 的水平。在國內(nèi)，雖然這方面產(chǎn)品開發(fā)起步稍晚，但是目前也已有不少公司完成了相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)，其中成立于1 9 9 8 年的華恒科技提出了基于b l a c k f i n 處理器的m p 4 播放器解決方案、視頻監(jiān)控解決方案。1 4 本文課題主要研究工作1 、應(yīng)用需求調(diào)研和方案設(shè)計(jì)。通過對(duì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、視頻編碼技術(shù)、以及媒體播放技術(shù)的研究，從而了解嵌入式視頻播放系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、各種實(shí)現(xiàn)方案及其應(yīng)用場合。在此基礎(chǔ)上確定總體設(shè)計(jì)方案。2 、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先是對(duì)外圍器件選型，考察是否滿足視頻解碼算法處理和實(shí)際應(yīng)用的需要，包括存儲(chǔ)器容量計(jì)算與選型，u s b 和網(wǎng)卡控制芯片的選型等。最后繪制系統(tǒng)的原理圖和p c b 圖，通過軟件仿真進(jìn)行信號(hào)完整性分析并指導(dǎo)布局和布線。3 、系統(tǒng)硬件調(diào)試編寫驅(qū)動(dòng)。主要是調(diào)試各個(gè)硬件包括u a r t 、網(wǎng)卡、n a n df l a s h和u s b 驅(qū)動(dòng)，編寫n a n df l a s h 驅(qū)動(dòng)程序。4 、系統(tǒng)軟件移植。首先移植b o o t l o a d e r ，然后完成嵌入式l i n u x 內(nèi)核的剪裁與移植，制作l i n u x 根文件系統(tǒng)，并燒寫到f l a s h 中。1 5 本文的章節(jié)安排本論文主要包括以下七個(gè)部分：第一章為概述，闡述嵌入式視頻播放系統(tǒng)的研究的背景，意義和現(xiàn)狀。第二章主要是根據(jù)國內(nèi)外的資料介紹系統(tǒng)核心部件a d s p b f 5 6 1 處理器以及其系統(tǒng)的其余部分，說明嵌入式視頻播放系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，并分節(jié)詳細(xì)描述了各個(gè)部分具體的設(shè)計(jì)情況。第三章討論了p c b 設(shè)計(jì)中的信號(hào)完整性問題，并介紹了如何進(jìn)行信號(hào)仿真。最后討論了p c b 設(shè)計(jì)中的布局和布線問題，并給出了導(dǎo)出光繪文件的步驟。第四章介紹了b o o t l o a d e r ，并具體說明了u - b o o t 的移植過程。第五章詳細(xì)介紹了u c l i n u x 內(nèi)核的裁剪和移植，并說明了文件系統(tǒng)的移植。第六章闡述了硬件設(shè)備主要是n a n df l a s h 的驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。第七章對(duì)整個(gè)工作簡要作了總結(jié)并提出了未來的研究方向。5電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2 1b l a c k f i n 系列處理器的介紹2 1 1b l a c k f i n 系列處理器的發(fā)展傳統(tǒng)的嵌入式處理器根據(jù)其應(yīng)用范圍和主要功能的不同，被劃分為嵌入式微處理器、嵌入式微控制器( m c u ) 、嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器( d s p ) 三類。它們的分工明確，針對(duì)性強(qiáng)，被應(yīng)用于不同的場合。但是近年來，功能單一的嵌入式處理器面對(duì)日益豐富的以多媒體視頻為代表的消費(fèi)電子應(yīng)用需求已經(jīng)顯得捉襟見肘，力不從心。這些產(chǎn)品往往要求系統(tǒng)既能勝任各種復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算，同時(shí)為給予用戶直觀舒適的操作體驗(yàn)，因此往往引入了圖形化的操作界面( g u i ) 。這就要求產(chǎn)品能對(duì)操作系統(tǒng)提供支持，以便能使用比較成熟的g u i 。而在以往，d s p 的強(qiáng)項(xiàng)是復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算，m c u 的強(qiáng)項(xiàng)則是邏輯流程控制，因此為同時(shí)滿足上述2 個(gè)需求，往往此類系統(tǒng)不得不同時(shí)搭載d s p 和m c u ，大大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性、可靠性和生產(chǎn)成本。正是看到上述問題，因此目前有一部分嵌入式處理器生產(chǎn)商們推出了采用d s p與m c u 配合的混合處理器架構(gòu)的嵌入式處理器，并在此領(lǐng)域展開了激烈競爭。美國模擬器件公司a d i ，于1 9 9 9 年和i n t e l 公司合作，創(chuàng)造性的提出了一種叫做微信號(hào)體系結(jié)構(gòu)m s a ( m i c r o s i g n a la r c h i t e c t u r e ) 的處理器設(shè)計(jì)方案?；谶@種微信號(hào)結(jié)構(gòu)，推出了b l a c k f i n 系列處理器。采用微信號(hào)結(jié)構(gòu)的b l a c k f i n 系列處理器不僅在同一塊芯片上集成了嵌入式微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器，而且具有較高的工作頻率，其中的a d s p 一5 6 1 還采用了雙核設(shè)計(jì)。由于b l a c k f i n 處理器既具備了微處理器的功能，同時(shí)又擁有數(shù)字信號(hào)處理器的高性能，因此b l a c k f i n 處理器在市場上有著非常廣泛的應(yīng)用前景。2 1 2b l a c k f i n 系列處理器的特點(diǎn)為滿足嵌入式系統(tǒng)對(duì)諸如多媒體以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等運(yùn)算密集型場合對(duì)性能的要求，同時(shí)又滿足嵌入式系統(tǒng)低功耗的要求，美國a d i 公司推出了新一代的b l a c k f i n系列處理器。b l a c k f i n 系列處理器的由a d i 和i n t e l 聯(lián)合設(shè)計(jì)，屬于第四代d s p 。6第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)b l a c k f i n 系列處理器基于精簡指令集結(jié)構(gòu)體系，字長3 2 位，同時(shí)向下兼容1 6 位。該系列處理器一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是既能進(jìn)行d s p 信號(hào)處理，又具有m c u 的管理功能。在處理器架構(gòu)上，高效的設(shè)計(jì)使處理器具有強(qiáng)大的并行處理能力。在指令集擴(kuò)展上，b l a c k f i n 系列處理器增加了幾條專用的視頻處理指令，使得該系列處理器在處理針對(duì)其優(yōu)化過的視頻應(yīng)用時(shí)相對(duì)于其他同類產(chǎn)品具有較大的性能優(yōu)勢(shì)。不僅如此，b l a c k f i n 系列處理器還具有動(dòng)態(tài)的功耗管理功能，因此非常適合對(duì)性能有一定要求，同時(shí)對(duì)功耗比較敏感的場合。在該系列處理器上創(chuàng)造性的采用了叫做微信號(hào)體系結(jié)構(gòu)m s a ( m i c r o s i g n ma r c h i t e c t u r e ) 的處理器設(shè)計(jì)方案。采用微信號(hào)結(jié)構(gòu)的b l a c k f i n 系列處理器不僅在同一塊芯片上集成了嵌入式微控制器和數(shù)字信號(hào)處理器，使得b l a c k f i n 處理器能夠在信號(hào)處理和控制處理任務(wù)中均有尚佳表現(xiàn)，而且在許多場合中免除了同時(shí)使用2 塊處理器的情況，極大的簡化了硬件設(shè)計(jì)難度，降低了成本f 7 1 。該系列處理器同時(shí)具有較高的工作頻率，其中該系列中的a d s p - 5 6 1 還采用了雙核設(shè)計(jì)。根據(jù)a d i 提供的資料，目前b l a c k f i n 系列處理器的單核產(chǎn)品最高工作頻率高達(dá)7 0 0 m h z ，并且把額定工作電壓保持在到o 8 v 的水平，有效的降低了系統(tǒng)功耗，這意味著在主要依靠電池供電的移動(dòng)通訊和消費(fèi)電子領(lǐng)域，延長了系統(tǒng)的工作時(shí)間，同時(shí)也降低了系統(tǒng)對(duì)散熱子系統(tǒng)的要求。a d i 公司依靠強(qiáng)大的技術(shù)力量，提供了一整套完善的開發(fā)工具，比如在線仿真器、v i s u a ld s p + + 集成開發(fā)環(huán)境等，這些開發(fā)工具大大縮短了采用b l a c k f i n 系列處理器作為主芯片的系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。總結(jié)起來，b l a c k f i n 系列處理器具有如下的一些特點(diǎn)：1 、微信號(hào)體系結(jié)構(gòu)。d s p 和m c u 相結(jié)合，統(tǒng)一采用一個(gè)綜合信號(hào)，簡化了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和復(fù)雜度。2 、計(jì)算單元高并行度。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的計(jì)算單元能在同一個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行多次算術(shù)運(yùn)算，使得計(jì)算單元利用率最大。3 、高效的地址產(chǎn)生器。地址產(chǎn)生器能產(chǎn)生支持高級(jí)d s p 濾波運(yùn)算的地址。4 、動(dòng)態(tài)電源管理。動(dòng)態(tài)電源管理可以智能的根據(jù)處理器負(fù)載情況，通過改變電壓和工作頻率兩種方式，減小系統(tǒng)功耗。5 、代碼密度高。獨(dú)特的體系結(jié)構(gòu)對(duì)多種格式的指令均有良好支持，并能充分利用總線寬度。6 、多級(jí)內(nèi)存結(jié)構(gòu)。合理設(shè)計(jì)的分層結(jié)構(gòu)的內(nèi)存，在增加很少成本的基礎(chǔ)上大大縮短了內(nèi)核訪存時(shí)間，提高了系統(tǒng)的整體性能。7電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7 、獨(dú)有的指令集。針對(duì)視頻應(yīng)用，提供了專門的視頻類指令，大大提高了此類應(yīng)用的處理速度。8 、提供了豐富的外圍設(shè)備接口，增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。2 2b l a c k f i n 5 6 1 處理器介紹a d s p b f 5 6 1 處理器隸屬于a d i 公司的b l a c k f i n 處理器系列，主要面向多媒體視頻和通信方面的各種應(yīng)用。a d s p b f 5 6 1 包含兩枚獨(dú)立的內(nèi)核，也就是俗稱的雙核處理器。a d s p - b f 5 6 1 集雙核處理引擎，r i s c 指令集以及單指令多數(shù)據(jù)( s i m d )等特點(diǎn)于一身，形成一套獨(dú)特的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。a d s p b f 5 6 1 具備對(duì)稱多處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)( s m p ) ，使得它在信號(hào)處理和流程控制方面能夠提供較好的性能和設(shè)計(jì)靈活性。a d s p _ b f 5 6 l 可以采取一個(gè)內(nèi)核運(yùn)行操作系統(tǒng)( o s ) 和相應(yīng)的守護(hù)控制進(jìn)程，另外一個(gè)內(nèi)核運(yùn)行數(shù)字信號(hào)處理算法的工作模式。2 2 1b l a c k f i na d s p b f 5 6l 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)a d s p - b f 5 6 1 工作頻率為6 0 0 m h z ，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2 - 1 所示。電壓控制器li 中斷控制看門狗fi 中斷控制看門狗l l 指令存儲(chǔ)器存儲(chǔ)管理單元i dl l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器il l 指令存儲(chǔ)器吲存儲(chǔ)管理單元1 dl i 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線接口引導(dǎo)r o m 睦= i 廠= 習(xí)ld m a i 控制器d m a 2 控制器外部端口控制圖2 - ia d s p b f 5 6 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)a d s p b f 5 6 1 的具體結(jié)構(gòu)特性如下：1 、包含兩個(gè)工作頻率6 0 0 m h z 的內(nèi)核，每個(gè)內(nèi)核均完整的包含：j t a g 接口一一一蚋一一一一一第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)獨(dú)立的1 6 位的乘加器( m a c ) ；兩個(gè)獨(dú)立的4 0 位的邏輯算術(shù)運(yùn)算單元( a l u ) ；四個(gè)獨(dú)立的8 位的視頻邏輯算術(shù)運(yùn)算單元；一個(gè)獨(dú)立的4 0 位的移位器。2 、支持動(dòng)態(tài)電源管理；3 、可以通過e b i u 能支持片外異步或同步存儲(chǔ)器，如s d r a m ；4 、包含內(nèi)存管理單元( m m u ) ：5 、1 2 個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器，2 個(gè)看門狗定時(shí)器；6 、提供多達(dá)4 8 個(gè)的可編程標(biāo)志引腳；7 、1 個(gè)i r d a 通用串行口，1 個(gè)s p i 兼容端口；8 、兩個(gè)并行外設(shè)接口( p p i ) ；9 、0 7 - 1 2 v 的核心電壓，3 3 v 的i 0 電壓。2 2 2b l a c k f i na d s p b f 5 6 1 處理器內(nèi)核a d s p b f 5 6 1 具有兩個(gè)獨(dú)立的內(nèi)核，每個(gè)內(nèi)核都包含了兩個(gè)4 0 位的算術(shù)邏輯單元( a l u ) ，兩個(gè)每次可完整進(jìn)行一次1 6 x 1 6 位乘法運(yùn)算并累加計(jì)算結(jié)果的的m a c單元，一個(gè)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行移位提取和存儲(chǔ)等操作的功能豐富的4 0 位移位器，4個(gè)能執(zhí)行單指令處理多數(shù)據(jù)邏輯運(yùn)算的視頻a l u 單元【8 l 。a d s p - b f 5 6 1 指令集經(jīng)過優(yōu)化，這使得編譯后的代碼密度非常高。復(fù)雜d s p 指令采用了3 2 位操作碼，體現(xiàn)了多功能指令的全部特征。這些都是基于d s p 的，基本可以滿足各種應(yīng)用中對(duì)信號(hào)處理的要求?；趍 s a 體系結(jié)構(gòu)的a d s p - b f 5 6 1 內(nèi)核支持多種長度不一的指令，它能將1 6位控制指令與3 2 位d s p 指令在混合一起并鏈接進(jìn)6 4 位的長指令組中，使內(nèi)存分組最大。采用這種體系結(jié)構(gòu)的a d s p - b f 5 6 1 內(nèi)核，可以最大效率地處理8 位、1 6 位和3 2 位字長的數(shù)據(jù)。a d s p - b f 5 6 1 可以支持8 位、1 6 位、3 2 位整數(shù)和1 6 位、3 2位小數(shù)數(shù)據(jù)類型，支持任意的位和位域操作、插入和抽取。它可以同時(shí)讀取一條指令和兩個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)單元。a d s p b f 5 6 1 內(nèi)核包含一個(gè)程序控制器，負(fù)責(zé)管理指令的對(duì)齊和解碼部分。內(nèi)核包含的循環(huán)計(jì)數(shù)器允許嵌套零開銷循環(huán)。這些都是基于m c u 的。a d s p b f 5 6 1 內(nèi)核包含8 個(gè)3 2 位寄存器，2 個(gè)a l u 操作的專用的4 0 位寄存器。其中，每個(gè)3 2 位的寄存器可以當(dāng)作2 個(gè)獨(dú)立的1 6 位寄存器使用。a d s p - b f 5 6 1 內(nèi)9電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文核包含用于存儲(chǔ)內(nèi)存地址的幾組專用寄存器，分別是用于存儲(chǔ)地址索引的1 0 一1 3 ，用于存儲(chǔ)地址長度的l o - l 3 ，用于存儲(chǔ)地址基址的b 0 一b 3 和用于存儲(chǔ)指針的f p 、s p 、p o - p 5 。a d s p - b f 5 6 1 內(nèi)核包含的循環(huán)緩沖器則負(fù)責(zé)存儲(chǔ)將要執(zhí)行的指令。a d s p - b f 5 6 1 的片內(nèi)存儲(chǔ)器空間被分配給內(nèi)核，只有當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置成超級(jí)用戶模式或者仿真模式的時(shí)候可以允許訪問內(nèi)存。a d s p - b f 5 6 1 的存儲(chǔ)器管理單元( m m u )提供存儲(chǔ)器保護(hù)功能，保護(hù)系統(tǒng)寄存器避免非法訪問。a d s p - b f 5 6 1 內(nèi)核支持有限的并行能力，即1 個(gè)3 2 位的指令可以和2 個(gè)1 6 位指令并行執(zhí)行，使編程人員在編程時(shí)可以巧妙利用并行能力來提高程序執(zhí)行的效率。目前，a d i 公司為b l a c k f i n 配套的集成開發(fā)環(huán)境v i s u a ld s p + + 在編譯時(shí)還不能很好的支持內(nèi)核的并行能力。2 2 3b l a c k f i na d s p b f 5 6 1 的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)a d s p - b f 5 6 1 的內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)采用了r i s c 架構(gòu)處理器常采用的哈佛結(jié)構(gòu)并分級(jí)分層。l l 存儲(chǔ)器工作在和內(nèi)核相同的頻率上，訪存延遲最小，性能最高。l 1 存儲(chǔ)器又分為指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，分別存放指令和局部變量數(shù)據(jù)信息。l l 指令存儲(chǔ)器和l l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器能把它自己一半存儲(chǔ)空間配置成靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或用作緩存。l 2 存儲(chǔ)器分布工作頻率和內(nèi)核異步，訪存延遲比l 1 要稍大，但制造成本比l l 低。在這一級(jí)采用統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間。a d s p - b f 5 6 1 包含了1 6 k b 的指令緩存，1 6 k b的指令靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，3 2 k b 的數(shù)據(jù)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，3 2 k b 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器緩存，4 k b 的數(shù)據(jù)暫存器。a d s p - b f 5 6 1 的外部結(jié)構(gòu)體系將存儲(chǔ)器構(gòu)造成統(tǒng)一的4 g b 地址空間，用3 2 位地址尋址。包括內(nèi)部存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器，在這個(gè)統(tǒng)一的地址空間中獨(dú)立占據(jù)各自的一段。該地址空間的結(jié)構(gòu)是分層的，訪存速度快的存儲(chǔ)器被當(dāng)作緩存和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，在層次結(jié)構(gòu)中離內(nèi)核最近，而訪存速度相對(duì)較慢的部分則安排在離內(nèi)核較遠(yuǎn)的地方。圖2 - 2 是a d s p - b f 5 6 1 的存儲(chǔ)器映射圖。1 0第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)c o r e a f j j o r y 腳c o r e b 怔h o r y m a po d r em m rr e g 落t e r sc o r em m rr e g 璃盯只8s y s t e “m rr e g l s l e r s罔耋! 漣鼠v 囂d“，一，l 1s c r a t c h p a ds r a m ( 4 k ；旺s e r v e d5：l 1i n s t r u c t i o ns r a m i c a c h ef 16 k )r e s e r v e d。77 ：fl 1i n s t r u c t w ) ns r a mf 16 k 難s l 求v 臼口翔戡饈冀v o4一、“l(fā) 1d a t ab a n kb $ r a m c a c h e 1 6 k )l 1d a t ab a n k8s r a me 1 6 k )f l e s 舟v 毫bl 1d a t ab a n kas r a m 心a c h e ( 16 k l 1d a t ab a n kas r a m e k )，- _ l 1s c r a t c h p a ds r a mf 4 k )- r e s e r v e d- ui n s t r u c t i o ns r a m 虻a c h ef 1 6 k )_ - r e s e r v e o，。玉么l ii n s t r u c t i o ns r a m 1 6 k 溉s e r v e dr e s e r v e dil 1d a t a b a n kbs r a w c a c h e ( 8 k )_ - 。l 1d a t ab a n kbs r a m1 1 6 k )_ _ r e s e r v e dt 7 i 鼉l 1d a t ab a n kas r a m j c a c h e1 1 6 k )l id a t ab a n kas l 屯a t mf 1 s k )。r e s e r v e d?！?。：口么l 2s r a mf 1 2 8 k 。? i 。? i j 。| 7 。j 髑魄婚嘲激“t 。il wj ? ，| j 繢b o o tr o mf 2 k 、jj 。，7 r b b e r v e d ，“# 9 諺? i 一篇蔦。、| j ，癌a s y k c 托m o r yb a n k3a s y n cm e m o r yb a n k2a s y n cm e m o r yb a n k a s y n cm e m o r yb a n k0。! ，一i 謹(jǐn)島游撕澄t 。一。，| t 。j 二。一i 鏹es d r a mb a n k3s d r a v b a n k2s d r a mb a n k s d r a m b a n ko圖2 2a d s p - b f 5 61 存儲(chǔ)器映射圖a d s p b f 5 6 1 外部存儲(chǔ)器通過外部總線接口單元( e b i u ) 進(jìn)行訪問。此接口支持動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，最多可以擴(kuò)展到四個(gè)。a d s p b f 5 6 1 也可以通過外部總線接口單元( e b i u ) 和閃存等異步存儲(chǔ)設(shè)備連接。p c i 3 3 兼容的s d r a m 控制器可通過編程與多達(dá)4 個(gè)b a