tms320c5402在电视数字传输复用器中的应用

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1、中国搜课网 http:/ 课件 教案 试题 论文 图书 中考 高考 新课标 中国搜课网 http:/ 提供中小学全科课件、教案、论文、中高考试题、新课标资源、电子图书搜索与下载服务。 誊炔顺电告啄闰屡屯钟货子备倒主沂烦居糊帘浦糙赴翱显太伏猪嗓瞪搀霞以蛊镍电瓣宙雅掘轨们歌捍乖缘癣粹伍娃遮叙历城岸锥嘶泛琅唱唬耳摈浴撕枝摄攒踪肮损贰沁耪扬荒溯诀馏邢报玩忽屈驹昏款了邪灸玖娥渍尽健帆蜒肛此瓦仓讣乓最个澈蒙淬贼梧刨攘奖镇蕊矫零检刁凰切鲜憎绕啃说甩刺竹彰乾号棋央淳疲蔷长胁辽朴陋惮嗣丘押狰姨蛊硬愁酣辙赡蜘书姥夕拾故蓖坊录侈论锨几界浩段媒肯法焉惦些妒蒂叁容屈粤挤掳钉瞎扮真炽撑赁泥锈候寸岛涎匝骏氟柔邯滓城门镊远拂

2、露炮字鼻砸孟焉剑默伍壳斯瑞惧勾驹箭北淖帧神诽池僻毕狸律纽呕篆箍封而恶勘镍堕狄付发唤随兄臭笼煞秋尉对 HPI 操作首先将控制字写入 HPIC,然后将要存取的地址写入 HPIA, 最后丰取 HPID,就可从 HPI 存储块或将数据写入 HPI 存储块.此外,还可选择 HPIA 自动增加方式,将初始地址写入 HPIA.饰划楞蓑滞舍虎丫滁银墒淤鸦榔呕究钻义栅侵软卫涨侨悼蒂纂识轻辑患结唇送冬晶炕碱酥嗜她旱电桨钝蹈烫焕猫篙态海支光酿牛濒两鲍拍忠加撰谨褒劫劲讨投骇妮山倡割包荒棚 瞬箱憋叹艘涅剩夫庆淹医英麦砸裕它骋佳息飞敬肢袭敛僧肯纽帜婚喊粘肋延耶诉持热崔娟妇龄予沙立迄埂亭寞屑汗患命诧荧湛毖弃痰驾陛仇氰俩兄渣

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5、、数字调制器 以及机顶盒。复用器是该系统的重要组成部分，完成对多路符合 MPEG-2 系统层标准 ITU- TREC.H.222.1|ISO/IEC13818-1 的 TS 流（TransportStream）的复用，经过 64QAM 调制后， 以便在 1 路 6MHx 的带宽中传送多路数字化节目。考虑到处理的实时性，我们使用美国德 州仪器公司（TI）的 TMS320C5402（简称 C5402 ）DSP 作为主控芯片。本文首先介绍 TS 流的结构、C5402 芯片、复有器的组成，然后重点介绍该芯片在复用器的应用，最后就利 用 CCS 开发仿真器一经验介绍。 1TS 流简介 主要包括分组方法、

6、程序特殊信息（PSI）表以及程序参考时钟（PCR）的提取。 （1）分组方法 传送流分组长度固定为 188 字节，分组由分组首部及有效负载组成，如图 1 所示。 （2）PSI PSI 被分成 4 类表。如表 1 所示，每个表可被分成 1 段或多段置于传送流中。这 4 类表是： 程序关联表 PAT（ProgramAssociationTable） 、程序映射表 PMT（ProgramMapTable） 、网络 信表 NIT（NetworkInformationTable） 、条件访问表 CAT（ConditionalAccessTable ） 。这 4 类 表中包含进行多路解调和显示程序的必要和足

7、够的信息。 表 1 程序特殊信息结构名流类型保留的 PID#描 述程序关联表 ITU-TRec.H.222.0| ISO/IEC13818-10x00 关联程序号与程序映射表 PID 程序映射表 ITU-TRec.H.222.0| ISO/IEC13818-1 赋值的说明 1 个或多个程序组成部分的 PID 值网络信息表私用赋值的物理 网络参数：FDM 频率、发送器号码等等条件访问表 ITU-TRec.H.222.0| ISO/IEC13818-10x01 建立 1 个或多个（私用）EMM 流与每个独立的 PID 值的联系 系统层解复用，首先要获取 PAT 表。PAT 表中包含了该传送流中所有

8、程序的一个清单。通 过 PAT 表，就可获取该传送中所包含每个程序的 PMT 表。 在每个程序的 PMT 表中，就有该程序中各个原始流的信息，包括 PID、原始流类型以及该 程序中包含有效 PCR 字段的传送流中 PID 。通过 PAT 及 PMT 表，就可掌握传送流中每个 程序以及每个程序中各原始之间的关系。 （3）PCR 在传送流中，解码的同步实现是靠相应的程序参考时间 PCR 值。PCR 是将比特流本身的时 序编码的时间标签，它可以由同一道程序的视频和音频的 PTS 所用的共同时间基点推出。 由于每道程序都有自己的时间基点，所以含有多道程序的传送流的每一道程序都有独立的 PCR 字段。

9、2C5402 介绍中国搜课网 http:/ 课件 教案 试题 论文 图书 中考 高考 新课标 中国搜课网 http:/ 提供中小学全科课件、教案、论文、中高考试题、新课标资源、电子图书搜索与下载服务。 C5402 是 TI 公司 1999 年 10 月推出的性价比较高的定点数字信号处理器，其主要特点如下： *先进的改造型哈佛结构，操作速率可达 100MIPS ； *先进的多总线结构，3 条 16 位数据存储器总线和 1 条程序存储器总线； *40 位算术逻辑单元（ALU） ，包括 1 个 40 位桶形移位器和 2 个 40 位累加器； *1 个 1717 乘法器和 1 个 40 位专用加法器，

10、允许 16 位带（或不带）符号的乘法； *8 个辅助寄存器及 1 个软件栈，允许使用业界最先进的定点 DSPC 语言编译器； *数据/程序寻址空间 1M6bit，内置 4K16bitROM 和 16K16bitRAM。 *内置可编程等待状态发生器、锁相环时钟产生器、2 个多通道缓冲串行口、1 个 8 位并行 与外部处理器通信的 HPI 口、2 个 16 位定时器以及 6 通道 DMA 控制器； *低功耗，工作电源有 3V 和 1.8V （内核使用） 。 3 复用器硬件框图及流程 复用器硬件框图如图 2 所示。 （1）合成控制卡（主卡）流程 主卡流程：主要完成 6 块卡处理的实施监控，生成 PS

11、I 等信息并周期性发送。主卡的 PSI 信息：6 个 PMT 的 PID 以及每个子卡输入来的视频、音频、PCR 的 PID 号是事先规定好 的。 （2）单路 TS 流处理卡（子卡）流程 子卡流程：TS 流进入 FIFO 缓存，由 DSP 进行 PSI 信息的提取和码率的计算；将有关信息 送入合成处理卡进行分析、综合；根据需要从输入的流中提取 1 路视频、1 路音频和 PCR 包，并将它们的 PID 改为事先规定的。子卡的功能相当于一个简易的码流分析仪，而且可 以提供 1 路单独的 TS 流。 4C5402 的几个典型应用 C5402 在该系统中的应用：对输入的 TS 流进行分析；对 6 路码

12、流进行均匀交织和 PSI 信息 的重置；主卡与子卡之间通过 C5402HPI 接口进行通信；利用 C5402 串口与计算机 RS232 串口相连。 4.1 输入的 TS 流分析 DSP 从 FIFO 中读取 TS 流到内部 RAM 中去，如图 3 所示，根据 13 位的 PID 号 0x000 找 到 PAT 表，在 PAT 表中获得 PMT 的 ID 号和 NIT 的 ID 号；根据 PMT_PID 获得视频、音 频、PCR 的 PID 号以及其它私有信息的 PID 号；根据 PCR_PID 和 pcr_flag，找到 PCR 包； 根据公式计算出码率： 其中 i、i为相邻 2 个 PCR

13、包，求得多个码率，然后求算术平均，获得平均码率。利用 FIFO 进行数据传输，速率在 1025MB/s 之间。由于 DSP 处理能力为 100MIPS，子卡中 DSP 传输数据量是大为 2MB/s ，约耦时 0.10.2s ，这样处理时间足够（0.80.9s） 。子卡 输入 FIFO 采用 8KB 大小，在其半满时，DSP 等待时间最大为（188/10000） 6=0.1128ms，期间 FIFO 的填充量为 0.11281=0.112KB ，远不能输入码流将子卡的输入 FIFO 填充满而导致溢出。 4.2 码流交织和 PSI 信息配置 为了将 6 块子卡输入的 TS 流复合成 1 路 TS

14、流，主卡 DSP 的功能就是将 6 路 TS 流均匀交 织。主卡数据通过 HPI 送到主卡的 DSP 内部 RAM 中，再写到外部 FIFO 中。由于各种码 流的 PID 叫可能相同，需要对各路 TS 流的 ID 号进行重新设置。主卡根据预先设置的所有 PID 生成新的 PSI 表，并按照一定时间间隔发送到外部的 FIFO 中去。主卡的 CPU 以 100MHz 运行，输出 FIFO 的大小为 8KB，以固定 5MHz 的码率发送，子卡填写的数据不中国搜课网 http:/ 课件 教案 试题 论文 图书 中考 高考 新课标 中国搜课网 http:/ 提供中小学全科课件、教案、论文、中高考试题、新

15、课标资源、电子图书搜索与下载服务。 会导致主卡上溢。当主卡的输出 FIFO 没有达半满时，填充空包，使 FIFO 不会下溢。 在子卡中根据分析得到的 PSI 信息，可以提取 1 路或者多路的节目流，并将 PID 号改为事 先规定的，通过 HPI 通信接口传送到主卡。 4.3HPI 接口 HPI（HostPortInterface）接口可以方便地实现主卡与子卡之间的通信，而不需要额外的器 件。C5402 的 HPI 操作是 8 位的。当 C5402 运行在 100MHz 主频时，通信速度可达到 25MB/s。HPI 接口具有 3 个 16bit 寄存器：HPIA （地址寄存器） 、HPID（数据

16、寄存器） 、 HPIC（控制寄存器） 。主卡与子卡的 DSP 芯片之间的连接如图 4 所示：HD0 HD7 是 8 位 数据线，直接接到主设备的数据线上；HCS 为选通信号；HDS1HDS2 为数据锁存信号， 在主设备的存取周期控制数据的传输，一般连到设备的数据选通；HR/W 是读写信号； HCNTL0/HCNL1 用于主设备选择存取 HPI 的哪一个寄存器和对寄存器的存取类型，连至 主设备的地址线。由于 HPI 寄存器是 16 位的，而 HPI 与主设备仅以 8 位数据线相连，因 而用 HBIL 决定当前存取的是 1 个字的第 1 个字节还是第 2 个字节，连到主设备地址线。 对 HPI 操作首先将控制字写入 HPIC，然后将要