HPI接13的视频数据传输系统设计

文章摘要： 重映射新一帧视频数据到进程虚拟地址是缓冲管理的另一任务。因为前一帧数据物理地址已经映射到进程虚拟地址，需要先将前帧物理地址与进程虚拟地址的映射关系去掉，然后重映射当前帧数据到进程虚拟地址。去掉物理地址与进程虚拟地址的映射关系由内核函数zap_page_range完成，调用该函数后，如果进程再访问该虚拟地址，内核会产生缺页中断。这时再用remap_page_range建立当前帧数据物理地址与进程虚拟地址间的映射关系，进程就可以通过同一虚拟地址访问当前帧的数据了。该方法的意义在于，进程不用频繁调用mmap建立物理地址与虚拟地址的映射，只用调用一次，当有新数据到达时，驱动自动将新帧数据映射到

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    重映射新一帧视频数据到进程虚拟地址是缓冲管理的另一任务。因为前一帧数据物理地址已经映射到进程虚拟地址，需要先将前帧物理地址与进程虚拟地址的映射关系去掉，然后重映射当前帧数据到进程虚拟地址。去掉物理地址与进程虚拟地址的映射关系由内核函数zap_page_range完成，调用该函数后，如果进程再访问该虚拟地址，内核会产生缺页中断。这时再用remap_page_range建立当前帧数据物理地址与进程虚拟地址间的映射关系，进程就可以通过同一虚拟地址访问当前帧的数据了。该方法的意义在于，进程不用频繁调用mmap建立物理地址与虚拟地址的映射，只用调用一次，当有新数据到达时，驱动自动将新帧数据映射到先前的进程虚拟地址，提高了进程处理视频数据的效率。实现代码如下：

   

结 语
    在当前视频处理平台上，视频处理、视频传输、复杂任务管理等工作一般都是由一块DSP处理器单独完成，结合其他嵌入式微处理器协同工作的技术方案刚刚起步。经测试，在基于本文提出的高速通信方法设计的视频处理平台上，TMS320DM642与AT9lRM9200间的通信速率可以达到50 Mbps，带宽足够用来传输MPEG等压缩视频数据。如果用HPl32模式，速度还会大幅度提高。同时，因为Linux系统的实时性不是很强，如果采用其他实时性强的操作系统，如Vxworks等，系统性能还会有大的提高。

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    ARM通过HPI读写DSP数据空间，须按以下三步顺序执行：首先，对HPIC寄存器初始化，主要针对HPI16模式最低位HWOB位设置，决定数据传输格式是按高半字在前(设置为0)，还是低半字在前(设置为1)，该位对于HPI32模式无效，可不设置；然后，对HPIA寄存器初始化，设置访问单元的地址；最后通过读写数据寄存器(HPIDA、HPIDF)实现数据读写操作，其中读写HPIDA寄存器是完成连续地址单元读写操作，读写HPIDF寄存器是完成固定地址单元读写操作。注意，在ARM读写的过程中，如果DSP的nHRDY控制线一直为高，表示HPI数据总线未准备好，ARM的读写操作必须等待；当nHRDY为低后，ARM才继续向下执行指令。

2 Linux驱动设计
    Linux虽然是一种整体式操作系统，但允许在运行时动态加载或删除功能模块。这个特点方便了驱动功能模块的开发。Linux系统支持两种模块调用方式：一种是静态编译，直接编译进内核，在系统启动时就运行；另外一种是动态加载，在内核运行时，用insmod／rmmod实现模块的加载和删除功能。在嵌入式系统开发中，一般采用动态加载方式，避免了系统频繁重启。当最终发布产品时，可以把模块直接编译进内核。这种处理方式比较简单，且效率高。
    Linux系统中，内存地址主要涉及以下几个概念：物理地址、内核虚拟地址(包括内核逻辑地址)和进程虚拟地址。在内核层，当内核要访问某内存空间时，用的是内核虚拟地址，再由MMU(存储器管理单元)将内核虚拟地址转换为物理地址。采用虚拟内存技术，每个进程都有互不干涉的虚拟空间。三者直接映射的关系如图2所示，其中内核函数zap_page_range完成去掉物理地址与进程虚拟地址映射关系的功能。

                          

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