圖1 DM320的結構圖

本系統(tǒng)整體方案是建立在TI DM320基礎之上的。DM320 是一款支持視頻編/解碼的帶有雙CPU核的處理器。針對多媒體器件做專門的處理, 它可以直接支持視頻輸入/輸出, 可以方便的擴展音頻的輸入/輸出, 支持USB ,SDRAM,FLASH，CF/SD/MMC/MS/MS Pro 接口。DM320的結構圖，如圖1所示。    

TI DM320將C5409與ARM926整合，即將CPU與DSP同時集成在DM320核心內。芯片采用32MB或64MB容量的SDRAM，以及4MB的閃存，用作加載與存放操作系統(tǒng)。DM320本身已內建LCD控制器、USB2.0 OTG接口控制器，同時讓CCIR-656格式信號經(jīng)由總線在視頻譯碼芯片與DM320間傳送。由于NTSC/PAL編碼器也被整合在其中，因此也可直接進行復合視頻輸出。

                                                       圖2   DM320硬件系統(tǒng)的整體框架圖

另一方面，DM320還可支持CCD/CMOS感光組件的連接，使得未來PMP要導入DSC、DV等更為容易。對于存儲卡的兼容性部分，除現(xiàn)階段主流的 CF、SD及MMC外，還包括Memory Stick。此外，此芯片還提供2組RS232串行端口、1組JTAG接口，能支持更多的外圍設備。DM320硬件系統(tǒng)的整體框架圖，如圖2所示。 

PMP系統(tǒng)的軟件設計    

因為要兼顧到高質量的音視頻效果、多種外設和有限的系統(tǒng)資源，PMP軟件系統(tǒng)的設計變得相對復雜。系統(tǒng)設計將軟件分為三層結構，如圖3所示。   

                   圖3 PMP軟件設計框圖

該系統(tǒng)的最底層是操作系統(tǒng)層，其中包括bootloader引導程序，主要完成系統(tǒng)從FLASH的啟動，LOGO的顯示，以及OS的引導。嵌入式 Linux主要包括適合在TI DM320上運行的Linux操作系統(tǒng)，以及各種外圍設備的驅動程序。第2層為CODEC和MMI核層，MMI核包括第3層主GUI和各種應用程序所依賴的各種框架結構和數(shù)據(jù)結構，如窗口管理，定時器管理等。CODEC部分包括音頻的編解碼程序(主要由ARM實現(xiàn))和圖像的編解碼程序(主要由DSP實現(xiàn))。最上層為主GUI和各種應用程序。應用程序包括：FileManager(用來瀏覽存儲器中的文件)，VideoPlayer(播放視頻文件)， AudioPlayer(播放音頻文件)，ImageViewer(瀏覽圖片)，F(xiàn)M(收音機)，Games(游戲)，Resumes(重新播放音/視頻文件)。

嵌入式Linux操作系統(tǒng)    

本系統(tǒng)采用的Linux內核是對從Internet上下載比較穩(wěn)定的Arm-Linux內核進行相應的修改,并編寫相關外圍設備的驅動程序,使之成為一個適合TI DM320開發(fā)的操作系統(tǒng)環(huán)境。之所以稱為嵌入式，是因為其操作系統(tǒng)運行的環(huán)境并不是普通的PC，而且嵌入在非PC構架的電子設備中。

關于內核修改Kconfig文件    

Kconfig文件是用來對你所要加載內核內容進行配置的文件。比如，當在控制臺上敲入make menuconfig，就會看到內核配置的窗口，可對其中的內容進行選擇。選擇[*]表示把此內容編入內核，選擇[M]表示把此內容當成模塊編譯。 

Linux支持動態(tài)加載內核模塊的功能，甚至可以在運行操作系統(tǒng)一段時間后再加載內核模塊。由于DM320框架并未列入內核中，所以我們需要把DM320 框架加入內核。首先，就要在內核目錄下./arch/arm/Kconfig加入DM320的配置選項，這樣才能在執(zhí)行make menuconfig配置內核時看到DM320框架。修改的部分內容如下所示：

             

同時，去掉其他CPU框架。如：

        

最后，就是要把內核配置選項中對DM320開發(fā)有用的項選進來。比如：

       

因為要把CODEC編入內核，所以我們還要加入支持CODEC的配置選項：

       source "codecs/modules/Kconfig"    

同時，如果我們要加入一個新外圍設備，也需要在Kconfig文件中加入對應的內容。比如說，要加入一個三星的4英寸TFT LCD的驅動，我們可以修改./drivers/char/Kconfig文件，并加入以下內容：

        

其中，config DM320_SAMSUNG_4_LCD表示增加一個新的配置入口。一旦這個配置選項被選中就會在. /include/Linux/autoconf.h:有:#define CONFIG_DM320_SAMSUNG_4_LCD 1的定義。   

這樣的話,我們在整個內核源碼樹中都可以使用CONFIG_DM320_SAMSUNG_4_LCD來進行特定的選擇。    

在tristate "DM320 SAMSUNG 4.0 inch 16:9 TFT LCD"中，引號里的內容為出現(xiàn)在配置選項中的提示文字。tristate表示三態(tài),意思是除了可以選擇[*]、[ ]外,還可以選擇[M],表示把當前內容當成模塊編譯。    depends on ARCH_DM320_20 && BOARD_400H表示如果前面配置平臺框架時選擇了ARCH_DM320_20,并在選擇型號時選擇了BOARD_400H,我們就可以看到這個對于三星4英寸TFT LCD的配置選項。    

default y表示默認把此驅動編入內核。help的內容為當我們對內核進行配置時,選幫助所看到的內容。

Makefile文件：簡單地說，Makefile是用來進行項目配置和管理的。我們要把Linux編譯、鏈接最后生成可執(zhí)行的內核映像,Makefile文件是必不可少的。    

在該PMP設計開發(fā)中,只需要把外設驅動模塊加入相應的內核源碼樹就可以完成對Makefile文件的修改。以加入三星4英寸TFT LCD驅動為例，只需要在./drivers/char/Makefile加入如下內容即可：obj-$(CONFIG_DM320_ SAMSUNG_4_LCD)  += dm320_lcd_samsung4.o

PMP系統(tǒng)設計中兩個必須的驅動以及要注意的問題

LCD驅動程序     

在一個PMP設備中，LCD顯示屏是必備的。在LCD驅動程序的設計過程中，主要是要選好時鐘源、分頻系數(shù)以及時鐘極性。比如在DM320中，時鐘控制器有以下幾個外部輸入：PCLK、SYSCLK、MXI、M48XI，其中除了M48XI外其余均選擇27M外部晶振。LCD的時鐘頻率DCLK在本系統(tǒng)中是由VENC(Video Encoder Clock)確定,而VENC又可以通過系統(tǒng)的PLL分頻而確定，所以說首先要選好時鐘源和恰當?shù)姆诸l系數(shù)，然后通過設置VENC的寄存器就可以設置時鐘的極性。

FrameBuffer驅動    

FrameBuffer是把顯存抽象成一個設備，通過對這個設備的讀寫就等同于直接對顯存進行操作。這種操作是抽象的、統(tǒng)一的。用戶不必關心顯存的物理位置、換頁機制等具體細節(jié)，這些都是由FrameBuffer設備驅動程序來完成的。 FrameBuffer對應的源文件在Linux/drivers/video/目錄下。全部的抽象設備文件作為fbcon.c與各種顯卡驅動程序相關的源文件放在該目錄下，如筆者所進行的針對DM320的FrameBuffer源文件dm320fb.c。在源文件我們要設置相應屏幕的長、寬以及每一個像素點的位數(shù)等等，還有一些與DM320 OSD(On-Screen Display)相關的寄存器的設置。因為涉及內容較多，在此不再贅述。　　

結語    

本PMP方案設計的產品已經(jīng)進入量產階段，經(jīng)過大量的用戶測試，證實了整個設計是切實可行的。同時，其設計思路對于其他類似產品如車載GPS，都有一定的參考價值。