來源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：游林儒 李永紅 畢淑娥 李曉文

摘要：介紹赤道公司（equator）的map-ca寬帶數(shù)字信號處理器，提出了一種寬帶應(yīng)用中高性能的單芯片解決方案，給出一個應(yīng)用實例。

關(guān)鍵詞：寬帶信號處理機 超長指令字 媒體加速處理器作為消費類電子設(shè)備市場上綜合寬帶數(shù)字通訊和媒體處理器核心設(shè)備的主要供應(yīng)商，赤道（equator）技術(shù)公司推出了一款高速寬帶數(shù)字信號處理器map-cabsp，在300mhz的時鐘周期運行速度下，其處理能力為30 gops（每秒300億次整數(shù)運算），處理速度相當(dāng)于pentium iii的6.4倍，是其它解決方案的10倍以上。其核心功能是通過軟件為高性能、大視頻流的寬帶應(yīng)用而設(shè)計的�？删幊绦虻男酒试S服務(wù)提供者展開更多的服務(wù)和功能，如time-shifting、安全媒體播放及有針對性的廣告。在高性能的寬帶應(yīng)用產(chǎn)品中如機頂盒、數(shù)字電視、視頻會議系統(tǒng)、醫(yī)療圖像產(chǎn)品、數(shù)字視頻編輯系統(tǒng)和辦公自動化等有著廣泛的應(yīng)用前景。map-ca是equator公司map系列超長指令字處理器中的一種。

1 系統(tǒng)框圖map-ca寬帶信號處理器（bsp）內(nèi)部框圖如圖1所示。主要包含一個超長指令字處理器內(nèi)核（the vliw core）、一個可編程位流協(xié)處理器（the vlx）、視頻濾波協(xié)處理器、顯示刷新控制器和豐富的數(shù)字i/o接口等。map-ca支持各種用軟件實現(xiàn)的視頻、圖像以及信號的壓縮和解壓縮，這種軟件實現(xiàn)的算法相對硬件實現(xiàn)有很大的優(yōu)越性，升級非常方便。

2 硬件接口

map-ca的硬件接口包括視頻輸入輸出接口、音頻輸入輸出接口、pci總線接口、sdram接口、顯示控制器接口、i2c接口、rom控制器接口和標(biāo)準(zhǔn)的在線可編程jtag接口等。

2.1 視頻輸入輸出接口

map-ca有兩個視頻輸入口和一個視頻輸出口。每一個輸入口都支持mpeg-2傳輸通道接口（tci）或者itu-rbt.601/656信號格式。輸出口支持itu-r bt.601/656兼容信號。更讓人稱奇的是，這幾個視頻輸入輸出口還可以作為通用的數(shù)據(jù)傳輸端口。

在tci接口模式下，視頻輸入接口可以按串行或者并行方式輸入mpeg-2視頻數(shù)據(jù)包。默認(rèn)情況下，串行數(shù)據(jù)在tci_data[0]輸入，并行數(shù)據(jù)在tci_data[7:0]輸入，tci接口能智能判斷輸入數(shù)據(jù)包中的同步位，或者利用外部的tci_cync信號同步輸入數(shù)據(jù)。一旦檢測到同步信號，map-ca就會把數(shù)據(jù)送到片內(nèi)的存儲器中。

對于itu-rb rt.601/656的輸入信號，外部只需另接一個視頻編碼器（如philips公司的saa7111a芯片）就可把ntsc/pal制式的信號轉(zhuǎn)換成itu-r bt.656信號，***還可以用系統(tǒng)自帶的i2c總線來控制。視頻輸入輸出接口支持單獨的h/v同步（itu-r bt.601）或者內(nèi)嵌同步信號（itu-r bt.656）信號，可以無縫地實現(xiàn)與ntsc/pal視頻編碼器的接口。同樣可以采用系統(tǒng)自帶itu-r bt.656的i2c總線來控制ntsc/pal視頻編碼器。

作為通用數(shù)據(jù)傳輸端口（gpdp）時，可以像普通的數(shù)據(jù)端口一樣，進行8位數(shù)據(jù)的并行輸入輸出。再加上一個時鐘和一對握手信號，這個接口提供了多個map信號處理器連接的另一種實現(xiàn)方式。這個數(shù)據(jù)端口支持的最高數(shù)據(jù)傳輸率可以高達60mbps。

2.2 音頻輸入輸出接口

map-ca支持多種音頻接口格式。它有一個iec958音頻接口和一個i2s接口。其中iec958音頻接口支持索尼、飛利浦?jǐn)?shù)字接口s/pdif、aes/ebu接口、toslink接口。i2s接口主要用在家庭影院中高質(zhì)量的音頻d/a轉(zhuǎn)換器上，map-ca的i2s接口符合標(biāo)準(zhǔn)的串行協(xié)議，最多可以接3個立體聲dac和一個dac，支持48khz、44.1khz和32khz的音頻采樣頻率。該接口還支持主、從兩種工作模式。

2.3 pci總線接口

map-ca的pci總線接口與pci 2.1規(guī)范完全兼容，最高數(shù)據(jù)傳輸率高達66mbps。pci接口中的配置寄存器在芯片上電時由rom控制其初始化。map-ca的pci接口作為pci總線的目標(biāo)設(shè)備時，通過pci接口可以訪問map-ca內(nèi)部的sdram，還可以訪問一些相對程序員透明的控制寄存器、pio空間等。作為pci主控器，pci接口可以用超長指令字內(nèi)核（vliw core）、協(xié)處理器來初始化pci總線請求，還可以發(fā)起內(nèi)存、i/o和配置命令。map-ca可以作為pci總線上的主機。它有三對申請/應(yīng)答信號線，使得在多處理器系統(tǒng)應(yīng)用中最多可以有4個map-ca同時接到pci總線上而不需要任何中間轉(zhuǎn)接裝置。map-ca是一個單一3.3v供電的器件，如果在5v pci總線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中使用，需要一個3.3v～5v的電平轉(zhuǎn)換芯片即可。

2.4 sdram接口

sdram接口控制單元最多允許用戶外接128mb的sdram，而不需要任何外部邏輯。外部的pci主設(shè)備還可以通過pci接口單元的地址譯碼單元來訪問sdram。存儲控制接口還包括一個可編程硬件單元，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)從存儲器到存儲器、從存儲器到高速緩存的傳送、排隊等