视频采集中DMA控制的流模式接口设计

视频采集中DMA控制的流模式接口设计

关键词：DMA , 采集 , 接口 , 模式 , 视频

本设计采用流传输模式的从端口读传输和从端口写传输的方法。从端口读传输中，除了要设计接收主端口发出的clk信号、address信号、 read信号、chipselect信号和readdata信号之外，从外设还需要设置dataavailable信号有效来表示它能够接收读传输。从端口读传输接口信号及其时序如图1所示，由从外设发出的dataavailable有效时启动流模式读传输，数据通过DMA的搬运，开始连续不断地由从外设流向主端口直至传输完成，传输的停止或中断也由从外设来决定。同样的道理，在写传输中，要设计接收主端口发出的clk信号、address信号、 write信号等基本从端口写传输信号之外，从外设则需要设置ready-fordata信号有效来表示它能够接收写传输，图2为从端口写传输接口信号及其时序。此外，读传输和写传输中的endofpacket信号取决于用户设计。

2010-2-22 14:35:07 上传

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2 SoPC系统结构

如图3所示，SoPC系统以32位Nios II处理器为核心，将所有的接口模块集成到一块FPGA内。其中，多口SDRAM控制器作为一个自定制外设与其他通用外设(DMA控制器、SRAM控制器、Flash接口等)一同挂在Avalon总线上，并与图像采集模块、VGA显示控制模块以及12C通信模块等一起构成SoPC视频采集系统。本设计中，片外SDRAM容量较大，作为视频数据源缓冲区以及显示缓冲区；片外SRAM速度快但资源有限，可用于视频处理缓冲区。从SDRAM(数据源)到 SRAM(处理缓冲区)以及从SRAM(处理缓冲区)到SDRAM(显示缓冲区)的传输，则由DMAC采用流模式的方法来实现数据的搬运。

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3 流模式接口的设计

(1)四口SDRAM控制器

本系统采用片外SDRAM作为帧缓冲区，而对SDRAM使用的关键在于其控制接口的设计。在SoPCBuilder集成开发软件中，可直接使用系统元件库提供的单口SDRAM控制器，但是该控制器IP核无法满足采集、传输和显示同时进行的要求。因此，自定制了一个四口SDRAM控制器。如图4所示，该四口SDRAM控制器中的2个端口用于流模式的读和写，另外2个端口一个作为图像数据源输入，还有一个作为VGA显示输出。

2010-2-22 14:35:08 上传

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