視頻處理DSP中外部存儲(chǔ)器接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-11-02 15:36
音視頻編/解碼技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法主要有采用專用編/解碼芯片和基于DSP的軟件編/解碼兩種技術(shù)。后者因其具有較強(qiáng)的靈活性、可擴(kuò)展性和可控性,逐漸成為主流的編/解碼技術(shù)之一。視頻處理的一大特點(diǎn)在于其高數(shù)據(jù)流量和高帶寬消耗,因此存儲(chǔ)接口的性能就成為了影響視頻DSP性能的關(guān)鍵因素之一。我校研制的YHFT-Dx高性能DSP處理器具有很強(qiáng)的處理能力,然而其存儲(chǔ)訪問速度極大的限制了其音視頻處理能力。 本文針對(duì)YHFT-Dx需進(jìn)一步提升存儲(chǔ)訪問速度的需求,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了YHFT-Dx的外部存儲(chǔ)器接口,擴(kuò)展了YHFT-Dx的存儲(chǔ)訪問能力,使其可以同時(shí)支持DDR2 SDRAM存儲(chǔ)器和異步存儲(chǔ)器。設(shè)計(jì)中采用了基于異步FIFO的緩沖、固定請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)下的令牌輪轉(zhuǎn)、基于Cache行偏移量優(yōu)先讀取、雙通道多頻率存儲(chǔ)控制等設(shè)計(jì)技術(shù),有效提升了流媒體存儲(chǔ)訪問速度。論文給出了讀寫請(qǐng)求派發(fā)、讀寫請(qǐng)求緩沖、DDR2訪問控制器、異步訪問控制器、控制寄存器組等各部件的詳細(xì)描述,并進(jìn)行了詳細(xì)的模擬驗(yàn)證。通過本文的工作,YHFT-Dx不但能夠更好地支持異步存儲(chǔ)器,還能夠支持速度更快,容量更大的DDR2 SDRAM存儲(chǔ)器。 支持DDR2 SDRAM的存儲(chǔ)接口的配套實(shí)現(xiàn),使得進(jìn)一步提高視頻DSP的性能和適用范圍成為可能,也為今后進(jìn)一步的研究打下了良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:TP332;TP333
【部分圖文】:
的特性差異較大,工作的頻率各不相同,所以在總體設(shè)計(jì)上采用了雙通道,即異步存控和 DDR2 存控在不同的通道中。§2.1 外部存儲(chǔ)器接口的總體框架部存儲(chǔ)器接口(EMIF)是外部存儲(chǔ)器和片內(nèi)其它單元間的接口,CPU 訪問儲(chǔ)器時(shí)必須通過 EMIF。由于不同存儲(chǔ)器的特性和訪存能力不同,因此,外器接口所支持的存儲(chǔ)器種類對(duì)提高視頻處理 DSP 的處理能力有著重要的影文 EMIF 支持兩種外部存儲(chǔ)器的無縫接口,包括:異步存儲(chǔ)器,包括 ASRAM、ROM 和 FIFODDR2 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DDR2 SDRAM)步存儲(chǔ)器主要用于存放視頻處理 DSP 的引導(dǎo)程序和用戶程序,常采用非易儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)。DDR2 SDRAM 主要用于存放 DSP 運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)和指令。處理等需要大容量高性能存儲(chǔ)器的應(yīng)用場(chǎng)合,DDR2 SDRAM 可以提供非常價(jià)比。MIF 在視頻處理 DSP 芯片結(jié)構(gòu)中的位置如圖 2.1 所示:外
圖 3. 3 一個(gè)典型的 Gray 碼計(jì)數(shù)器采用Gray碼做指針進(jìn)行相等比較運(yùn)算后,上例中讀指針由5'b01101→5'b01110的兩位跳變過程就變?yōu)橛?5'b01011→5'b01001 的一位跳變過程,亞穩(wěn)態(tài)中間結(jié)果的影響被消除了,新的電路結(jié)構(gòu)如圖 3.4 所示:累加器Clk_b鎖存器a>比較器鎖存器b>Clk_bW _pointerR_A ddrRd_Ack鎖存器c>R_enableClk_b移位器Clk_b鎖存器d>R_pointer
寫指針不用同步,那么 FULL 標(biāo)志位。由于讀指針還在增加而新的讀指針還沒有同正的滿。但是根據(jù) FIFO 的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),讀指針同針晚 2 個(gè)寫時(shí)鐘周期。這只會(huì)額外阻攔數(shù)據(jù)發(fā)他的問題。對(duì)于 EMPTY 信號(hào)置位是 FIFO 也可能并沒有空無效兩個(gè)周期而不會(huì)產(chǎn)生其他的問題。同步器的實(shí)現(xiàn)以解決信號(hào)的翻轉(zhuǎn)問題,但是多時(shí)鐘域電路的在。William J. Dally 和 John W. Poulton 對(duì)亞穩(wěn)沿采樣一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的變化時(shí)……事件的順序小,那么用來決定事件發(fā)生先后順序所花的時(shí)那么決策過程所需要的時(shí)間就會(huì)超過限定的時(shí)]圖 3.5 給出了一個(gè)異步信號(hào)同步失敗的例子。W_pointerW_pointer_1鎖存器
【引證文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2867231
【學(xué)位單位】:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2006
【中圖分類】:TP332;TP333
【部分圖文】:
的特性差異較大,工作的頻率各不相同,所以在總體設(shè)計(jì)上采用了雙通道,即異步存控和 DDR2 存控在不同的通道中。§2.1 外部存儲(chǔ)器接口的總體框架部存儲(chǔ)器接口(EMIF)是外部存儲(chǔ)器和片內(nèi)其它單元間的接口,CPU 訪問儲(chǔ)器時(shí)必須通過 EMIF。由于不同存儲(chǔ)器的特性和訪存能力不同,因此,外器接口所支持的存儲(chǔ)器種類對(duì)提高視頻處理 DSP 的處理能力有著重要的影文 EMIF 支持兩種外部存儲(chǔ)器的無縫接口,包括:異步存儲(chǔ)器,包括 ASRAM、ROM 和 FIFODDR2 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DDR2 SDRAM)步存儲(chǔ)器主要用于存放視頻處理 DSP 的引導(dǎo)程序和用戶程序,常采用非易儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)。DDR2 SDRAM 主要用于存放 DSP 運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)和指令。處理等需要大容量高性能存儲(chǔ)器的應(yīng)用場(chǎng)合,DDR2 SDRAM 可以提供非常價(jià)比。MIF 在視頻處理 DSP 芯片結(jié)構(gòu)中的位置如圖 2.1 所示:外
圖 3. 3 一個(gè)典型的 Gray 碼計(jì)數(shù)器采用Gray碼做指針進(jìn)行相等比較運(yùn)算后,上例中讀指針由5'b01101→5'b01110的兩位跳變過程就變?yōu)橛?5'b01011→5'b01001 的一位跳變過程,亞穩(wěn)態(tài)中間結(jié)果的影響被消除了,新的電路結(jié)構(gòu)如圖 3.4 所示:累加器Clk_b鎖存器a>比較器鎖存器b>Clk_bW _pointerR_A ddrRd_Ack鎖存器c>R_enableClk_b移位器Clk_b鎖存器d>R_pointer
寫指針不用同步,那么 FULL 標(biāo)志位。由于讀指針還在增加而新的讀指針還沒有同正的滿。但是根據(jù) FIFO 的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),讀指針同針晚 2 個(gè)寫時(shí)鐘周期。這只會(huì)額外阻攔數(shù)據(jù)發(fā)他的問題。對(duì)于 EMPTY 信號(hào)置位是 FIFO 也可能并沒有空無效兩個(gè)周期而不會(huì)產(chǎn)生其他的問題。同步器的實(shí)現(xiàn)以解決信號(hào)的翻轉(zhuǎn)問題,但是多時(shí)鐘域電路的在。William J. Dally 和 John W. Poulton 對(duì)亞穩(wěn)沿采樣一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)的變化時(shí)……事件的順序小,那么用來決定事件發(fā)生先后順序所花的時(shí)那么決策過程所需要的時(shí)間就會(huì)超過限定的時(shí)]圖 3.5 給出了一個(gè)異步信號(hào)同步失敗的例子。W_pointerW_pointer_1鎖存器
【引證文獻(xiàn)】
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1 潘媛媛;紅外高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];復(fù)旦大學(xué);2010年
2 余斌福;高速電子花樣機(jī)嵌入式控制器的研究和實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2012年
3 劉宗福;FT-C55 LP外部存儲(chǔ)器接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年
4 周密;基于DSP的汽車視覺防撞系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2010年
本文編號(hào):2867231
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