DM81XX系列微处理器框架详解

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：DM 816X系列处理器框架如图2-9所示。Linux运行在该处理器上。④HDVICP2：负责视频编解码处理，根据芯片型号会有2、3个HDVICP2，1个HDVICP2有1080P@60fps的视频编码或解码能力。图2-10引自《DM 8148芯片数据手册》第5页框图。图2-10DM 814X系列处理器框图DM 814X有七种核心处理单元：①ARM Cortex-A8：负责系统控制和外围接口驱动。②PCIe 2.0：负责PCI总线连接，可以连接PCI设备也可以作为PCI扩展设备与X86处理器连接。除去以上还具有同DM816X相关部分相同模块。

DM 81XX处理器框架有DM 816X系列和DM 814X系列。

DM 816X系列处理器框架如图2-9所示。图2-9引自《DM 8168芯片数据手册》第5页框图。

图2-9　DM 816X系列处理器框图

DM 816X有六种核心处理单元：

①ARM Cortex-A8：负责系统控制和外围接口驱动。Linux运行在该处理器上。

②DSP：负责信号处理，可以实现各种算法如图像识别等。

③SGX530：负责3D渲染的硬件加速单元（只有DM 8168有）。

④HDVICP2：负责视频编解码处理，根据芯片型号会有2、3个HDVICP2（DM 8168和DM8167有3个），1个HDVICP2有1080P@60fps的视频编码或解码能力。

⑤HDVPSS：负责处理视频的输入和输出，可以处理多路复合视频输入，如4/8/16路标清输入，显示输出最多可以有4路同源的输出。内部还有很强的降噪、缩放、去隔行等功能。

⑥Media Controller：芯片中包含两个ARM Cortex-M3（作为Media Controller），实现对HDVICP2以及HDVPSS的控制和管理，主要是为了解决前一代DaVinci系列芯片ARM或者DSP在做视频处理时负载高的问题。有了Media Controller，整个芯片在做视频编/解码和视频输入输出时不需要ARM和DSP的干预。

主要外围设备的接口如下：

①EMAC：负责以太网连接，最多支持两个千兆以太网。

②PCIe 2.0：负责PCI总线连接，可以连接PCI设备，也可以作为PCI扩展设备与X86处理器连接。

③SATA：负责SATA接口处理，通常用来与SATA硬盘连接。

④USB 2.0 Ctrl and PHY：负责USB的连接，此接口为USB OTG接口。

⑤DDR2 and DDR3：负责DDR memory的连接，芯片包含两个32bit DDR接口，可以提高整体的DDR吞吐量。

⑥GPMC and ELM：负责各种Flash存储器的连接，该接口可以通过时序编程与FPGA进行连接以扩展功能。

⑦Peripherals：各种外设接口如UART（串口）、I²C（通常负责传感器的控制）、McASP和McBSP（负责音频数据传输）、SD和SDIO（负责SD卡或者WIFI芯片的连接）等。

⑧GP Timer：可编程的定时器，向系统提供定时功能。

除去以上还有以下模块：

①EDMA：负责数据在外设和内存或者内存不同区块之间的复制，用来降低处理器的负载以提高系统性能。

②On-Chip RAM：片内RAM，使系统在外部内存没有初始化好的情况下仍可运行。通常该段内存可用于系统初始化、系统加速等。注意DM 816X系列芯片内部有512KB片内RAM，这么大的容量可以放很多内容，比如在系统初始化的时候很多芯片由于片内RAM的容量限制需要u-boot作为二级引导程序，而DM 816X则可以将u-boot直接作为一级引导程序，从而减少系统启动时间，相应的u-boot需要初始化DDR控制器。

③System Interconnect：片内总线，负责在片内各个模块间建立通道。(www.chuimin.cn)

DM 814X系列处理器框架如图2-10所示。图2-10引自《DM 8148芯片数据手册》第5页框图。

图2-10　DM 814X系列处理器框图

DM 814X有七种核心处理单元：

①ARM Cortex-A8：负责系统控制和外围接口驱动。Linux运行在该处理器上。

②DSP：负责信号处理，可以实现各种算法如图像识别等。

③SGX530：负责3D渲染的硬件加速单元（只有DM 8148有）。

④HDVICP2：负责视频编解码处理，1个HDVICP2有1080P@60fps的视频编码或解码能力。

⑤Video Processing Subsystem（VPSS）：负责处理视频的输入和输出，可以处理多路复合视频输入，如4/8/16路标清输入，显示输出最多可以有4路同源的输出。内部还有很强的降噪、缩放、去隔行等功能。

⑥Imaging Subsystem（ISS）：负责Camera Sensor的接入，可以接入Bayer Patter Raw格式数据，其中包含ISP（Image Sensor Process）模块，可以进行图像处理，另外ISP中包含3A（Auto Focus，Auto White Balance，Auto Expose）统计模块，通过3A统计进行图像参数的调整以达到最佳的图像效果。

⑦Media Controller：其芯片中包含两个ARM Cortex-M3（作为Media Controller），实现对HDVICP2以及VPSS和ISS的控制和管理。

主要外围设备的接口如下：

①EMAC：负责以太网连接。

②PCIe 2.0：负责PCI总线连接，可以连接PCI设备也可以作为PCI扩展设备与X86处理器连接。

③SATA：负责SATA接口处理，通常用来与SATA硬盘连接。

④USB 2.0 Ctrl and PHY：负责USB的连接，此接口为USB OTG接口。

⑤DDR2 and DDR3：负责DDR memory的连接，芯片包含两个32bit DDR接口，可以提高整体的DDR吞吐量。

⑥GPMC and ELM：负责各种Flash存储器的连接，该接口可以通过时序编程与FPGA进行连接以扩展功能。

⑦DCAN：负责CAN总线连接，CAN总线扩展适合工业和汽车应用。

⑧Peripherals：各种外设接口如UART（串口）、I²C（通常负责传感器的控制）、McASP和McBSP（负责音频数据传输）、SD和SDIO（负责SD卡或者WIFI芯片的连接）等。

⑨GP Timer：可编程的定时器，向系统提供定时功能。

除去以上还具有同DM816X相关部分相同模块。