基于OMAP5910的移动媒体播放机设计.PDF

基于OMAP5910 的移动媒体播放机设计 作者：东北大学 张石 常 皓 佘黎煌 王艳华 摘要 随着多媒体和通信技术的飞速发展，人们对多媒体及其视频应用的需求日益增长。其中MP3 音频及MPEG4 视频标准已经得到广泛的应用。研究和开发一种嵌入式多媒体播放机具有重 要的现实意义和实用价值。 关键词：OMAP5910，移动媒体播放机，双核处理器 一种基于TI 双核处理器OMAP5910、采用嵌入式LINUX 操作系统设计的移动媒体播放机。 随着多媒体和通信技术的飞速发展，人们对多媒体及其视频应用的需求日益增长。其中MP3 音频及MPEG4 视频标准已经得到广泛的应用。研究和开发一种嵌入式多媒体播放机具有重 要的现实意义和实用价值。 OMAP 是TI 公司近年来提出的面向无线领域和移动媒体的开放式多媒体应用平台。它具有 独特的双核设计，将一个ARM 精简指令处理器和TI C55x 高性能、超低功耗DSP 相结合， 为移动媒体处理提供了强大的动力。目前OMAP 处理器被广泛应用于手持设备、智能电话 及PDA 上。鉴于其对移动媒体的良好支持，OMAP 会在3G 应用中取得更大的市场份额。 因此，开发OMAP 平台的媒体播放机，支持目前主流的 MP3 、MPEG4 媒体解码，对未来 在无线通信领域研发基于OMAP 平台的媒体软硬件应用具有参考作用。 1 系统设计 目前，主流媒体文件格式包括AVI 、MOV 、RM 及WMV 等，其中AVI 文件应用最为广泛。 AVI （Audio Video Interleaved ）是一种RIFF （Resource Interchange File Format ）文件格式。 通常情况下，一个AVI 文件可以包含多个不同类型的媒体流，典型的情况为MPEG4 视频流 加 MP3 音频流。本文介绍一款选择 TI 的OMAP 5910 平台设计的媒体播放机，用来播放 MP3 音频文件和AVI 媒体文件。 1.1 系统硬件设计 本多媒体播放机以TI OMAP 5910 为核心，通过OMAP 5910 集成的总线接口及I/O 端口控 制器，外扩存储器、音频、视频、通讯和SD 卡接口；通过FPGA 扩展了以太网、CF 卡接 口；由CPLD 进行板级芯片的管理，使其具备了完整的多媒体播放机的功能。图 1 为多媒 体播放机的软硬件结构图。 1.1.1 存储器设计 存储器接口通信控制器（TC ）管理的存储器可分为片外和片内两种。而 TC 又有两个独立 的访问片外的存储器接口： (1)快速片外存储器接口（EMIFF ）：与片外SDRAM 相连的快速同步接口。在 EMIFF 接口 上，挂载SDRAM 用于运行LINUX 操作系统。 (2)慢速片外存储器接口（EMIFS ）：与片外 FLASH 、SRAM 等存储器相连的异步接口。在 EMIFS 接口上，分别挂载SRAM 和FLASH 。 1.1.2 板上CPLD 和FPGA 设计 (1)CPLD 。本系统选用XILINX 的95144XL-TQ144 作为整个系统的配置。它负责系统上电 后，对OMAP5910 进行复位，对整个板级的器件进行配置，并作地址译码，以给存储器分 配存储空间。 (2)FPGA 。本系统扩展FPGA 主要是为了扩展CF 卡和以太网。 CF 卡有多种连接方式，本设计选择TRUE IDE 方式，在FPGA 中映射出CF 卡内部相应的 寄存器。这样，通过控制FPGA 内部的寄存器产生相应的时序，写入CF 卡的内部控制器， 完成相应的操作。 以太网选用AX88796L 芯片，它具有标准的ISA 接口和10Mbps/100Mbps 的速度，通过FPGA 进行控制，完全能满足实际的需求。 1.1.3 音视频及人机接口设计 (1)LCD 显示。OMAP 5910 内部集成了一个TFT LCD 控制器，有标准的LCD 控制信号。LCD 电源控制、背光开关控制、亮度控制、触摸屏信号等将由此系统中的 CPLD 供给。此设计 的集成板选择的是NEC LCD ：NL2432DR22-12B 。 (2)键盘。出于人机交互的需求，本系统扩展了3×4 的键盘。 (3)音频接口。本系统采用 OMAP 与TLV320AIC23 外部音频解码器完成音频系统的设计。 通过OMAP 的两根I/O 线模仿I2C 时序来配置音频芯片，而McBSP1 接口用作OMAP 对音 频芯片传输