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DaVinci DM6437 概述

2019-07-13 14:50发布

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 一、DaVinci DM6437 概述
TMS320DM6437是TI公司2006年推出的、专门为高性能、低成本视频应用开发的、主频600MHz的、32位定点DSP达芬奇 (DaVinci(TM)) 技术的处理器系列。
TMS320DM6437具有下列特点：
　　采用TI第3代超长指令集结构(VelociTI.3)的TMS320C64x+ DSP内核，主频可达600MHz，支持8个8位或4个16位并行MAC运算，峰值处理能力高达4800MIPS，可实时处理8路CIF或3路D1格式的H.264编码算法。
　　采用2级Cache存储器体系结构，片上有32K字节RAM/Cache可配置的1级程序存储器L1P，48K字节RAM + 32K字节RAM/Cache可配置的1级数据存储器L1D，和128K字节RAM/Cache可配置的2级程序/数据存储器L2，存储器体系结构更灵活、合理，有利于提高图像处理代码/数据的吞吐率。
　　片上具有64通道增强型DMA控制器EDMA3，其支持复杂的数据类型的传输，有利于图像数据的高效传输和格式变换。
　　丰富的外部存储器接口：一个专用的32位、200MHz、256M字节寻址空间的DDR2存储器接口用于接口高速、大容量的DDR2存储器，以存储代码和数据;一个8位、64M字节寻址空间的异步存储器接口用于接口8位Nor Flash或Nand Flash，以存储固化代码。
　　丰富的片上外设：一个专用的单通道视频输入接口，既可以方便地与各种数字视频输入标准接口，还具有常用的视频预处理功能;一个专用的单通道视频输出接口，既可以提供多种模拟视频输出标准，还可以提供各种数字视频输出标准接口，并且在视频输出之前，还支持多个视频窗口管理及在视频画面上叠加文本数据;一个多通道音频串口，可无缝接口音频Codec器件，实现模拟视频信号的输入/输出;一个I2C总线，可无缝接口视频解码器/编码器和音频Codec的控制口，方便实现音/视频编解码器的控制;32位PCI总线，方便与PC机接口，实现多板并行工作。10/100M以太网MAC，方便实现嵌入式视频网络化要求;16位HPI接口，方便实现主/从结构的双处理器视频处理系统。
　　由上可知，DM6437是非常适合于作为单通道视频处理系统的主处理器。为了使DM6437适用于多通道视频监控系统，需要将多个视频通道的数据复合后，再通过DM6437片上视频输入接口输入。所以，下面将着重对DM6437的片上视频输入/输出接口逐一介绍。
DM6437视频子系统VPSS
　　DM6437片上视频输入/输出接口统称为视频子系统VPSS，DM6437的视频子系统由二部分组成，一是视频处理前端，用于输入数字视频数据，为多种标准的数字视频输入提供接口，并为输入的数字视频数据作必要的预处理。二是视频处理后端，用于输出数字视频数据，以驱动显示器显示视频图像。
　　DM6437视频处理前端VPFE为视频处理系统提供二大功能，一是为多种标准数字视频输入提供无缝接口，二是为各种视频处理应用提供必要的预处理。
　　DM6437数字视频输入接口被称为CCD控制器，为输入数字视频流提供数据通路和必需的同步信号，其功能如下：
　　*16位视频数据总线
　　*像素时钟频率最高可达75MHz
　　*可直接接口CCD或CMOS图像传感器
　　*可接口8/10位BT.656标准数字视频流
　　*可接口8/16位带行、场同步信号的YCbCr 4:2:2格式数字视频流
　　对于视频监控应用来说，视频信号一般为来自于摄像头的模拟视频信号，其经视频解码器转换为8/10位BT.656或8/16位带行、场同步信号的YCbCr 4:2:2数字视频流，再输入到DSP中进行处理。
　　为适应各种视频处理应用，DM6437的视频前端还提供下列3个预处理功能：
　　预览器Previewer：将来自CCD控制器或来自外部存储器的RGB图像格式转换为YCbCr 4:2:2图像格式。
缩放器Resizer：接受来自预览器或文本存储器的视频数据，由硬件实现图像大小的缩放，水平和垂直方向缩放比例相互独立，缩放范围为1/4x~4x。
　　H3A：由硬件实现自动对焦、自动白平衡、自动曝光。首先接受RGB图像格式，并将图像细分成二维像素块，像素块的大小、位置可编程。然后对像素块进行累加和峰值统计。最后实现3A控制输出。
DM6437视频处理后端VPBE用于实现视频图像的输出显示。显示屏上的一幅图像可以分成若干个区域，每个区域可以代表不同的视频源，即来自不同的视频输出缓冲器，在输出显示之前，需要将来自不同视频输出缓冲器的视频数据复合成一个完整的数字视频流，这个过程称为视频窗口管理;另外，还经常需要将某些图形、字符等信息叠加到视频图像上一起输出显示，这些叠加到视频图像上的图形、字符存储于独立的缓冲器中，因而在输出显示之前，还需要将来自图形、字符缓冲器的数据复合进输出数字视频流中，这个过程称为图形、字符OSD窗口管理与叠加。最后，将复合后的完整的数字视频流以一定的时序格式进行输出，这个过程称为视频输出编码。DM6437视频处理后端可以同时支持2个视频窗口和2个图形、字符OSD窗口管理，并可支持8种视频窗口与OSD窗口数据叠加方法。DM6437的视频输出编码既可以实现用于直接驱动模拟监视器的标准模拟视频输出，也可实现用于直接驱动带数字接口的显示器的多种标准数字视频输出。
数字输出接口兼容高清输出，模拟输出要外接高清编码芯片。
TMS320DM643x 处理器是达芬奇技术中首批仅基于 DSP 的产品，以低于以往的价位提供了更高的处理性能。在摩尔定律的作用下，结合增强型 DSP 内核与最新视频处理子系统 (VPSS)，DM643x 处理器能够提高视频性能，以 D1 解析度实现高达 H.264 的视频编码，而且与前代 DSP 数字媒体处理器相比，成本降低了 50%。所有四款处理器均采用新型 TMS320C64x+(TM) 内核，工作频率在 300 至 700 MHz 之间。在全新的应用领域以低廉的价位实现数字视频。
通过集成预览引擎、图像缩放工具以及屏幕视控加速器 (on-screen display accelerator)，VPSS 实现了高达 40％ 的性能提升，从而为 DSP 添加更多功能预留了空间。此外，集成多达四个 DAC 还将系统成本降低了 4 美元之多。而对更多应用，TMS320DM6437 还为网络功能、用户接口以及运行 DSP 完整系统所需的其他任务预留了足够空间。

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