DM642 的 VIDEO PORT - SPRU629F C64X VP/VIC简要笔记

TI公司的TMS320C6000DSP系列对于视频有很好的处理能力，以DM642为例，它拥有三个视频接口，可以方便的进行视频的采集处理输出等工作，下面将做详细的介绍。

一 概述

1.1    视频接口

视频接口可以工作在视频捕捉接口；视频显示接口；TSI（transport stream interface）捕捉接口三种模式。

视频接口包括两个通道A和B，可以将其缓存共5120字节分成两部分给两个通道使用，两个通道必须设定成相同的模式（capture or display）。数据分离部分将视频数据分解排列成各种格式：BT.656, Y/C, raw video, and TSI。

视频捕捉模式有五种工作方式：两通道8或10位BT656/row video；单通道8或10位bt656/row video；16或20位Y/C信号；16或20位row video；8位TSI。

对于视频显示模式没有太多区别，当工作在双通道8或10位row video方式时两个通道要同步。

1.2    视频接口FIFO

视频接口里的FIFO用来存储进入或送出的数据，并通过DMA将数据搬运到外部或片内存储器。当DMA内的数据达到（捕捉模式）自己给FIFO设定的阈值或减到（显示模式）阈值时DMA事件产生。

1.2.1        DMA接口

数据的传送通过DMA，DMA请求取决于缓存的阈值。为保证一帧的数据都被传送，阈值的大小等于传输的大小，整个帧的大小应为阈值的整数倍。

1.2.2          视频捕捉模式FIFO设置

对于不同的视频捕捉模式FIFO共有四种设置，bt656模式下FIFO被分成A和B，每部分再分成YCrCb，A接收[9:0]数据，B接收[19:10]数据；8或10位raw data数据FIFO被分成A和B两部分；Y/C数据FIFO分成三部分YCrCb，[9:0]亮度信号[19:10]色度信号；16/20位raw video信号，FIFO为一个整体。

1.2.3          视频显示模式FIFO设置

与捕捉模式没有太多区别。

  

1.3    视频接口管脚分配

数据线20，时钟两条，控制三条（行，场，FID）

二 视频接口

2.1 复位操作

2.1.1 上电复位

上电复位是异步硬件复位，在复位过程中所有的引脚为高阻态。

2.1.2 外围总线复位

外围总线复位为同步硬件复位，复位时所有引脚高阻态，刷新FIFO，寄存器置为默认值，清PEREN位0，置VPHLT位1。当PEREN位始终为0时，vclk0,vclk1,stclk关闭，外围总线有效保证DMA查找，MMR接口允许进入GPIO寄存器，其它口保持高阻状态，如果PEREN为1，VPHLT位为1，vclk0,clke1,stclk有效，MMR允许进入所有的寄存器，其它引脚高阻态，VPTCL将置1。

2.1.3 软件复位

将VPRST置位引起软件复位，与外围总线复位一致除去不清PEREN位。

2.1.4 捕捉通道复位

将RSTCH位置1，捕捉通道复位，没有新的DMA事件产生，捕捉寄存器复位，捕捉通道FIFO刷新，VCEN清0

2.1.5 显示通道复位

将RSTCH置位引起显示通道复位，与捕捉通道类似。

2.2 中断操作

当相关中断位为1时将引起中断。

2.3 DMA操作

2.3.1 捕捉DMA事件产生

事件产生取决于FIFO的状态，如果没有DMA事件没有被处理，FIFO达到设定的阈值，事件产生。DMA有一个计数器从阈值减一，直到为0表示事件完成。对于bt656和Y/C模式共有三个FIFO，每个FIFO产生自己的事件。

2.3.2 显示DMA事件产生

与捕捉DMA事件类似

2.3.3 DMA大小及阈值限制

由于DMA位宽为64bit因此在选择阈值大小时要保证为64bit的整数。

2.3.4 DMA接口操作

当为捕捉模式时DMA只接受读操作，当为显示模式时只接受写操作。

2.4 视频接口控制寄存器VPCTL控制 ：复位，暂停，时钟极性，控制位极性，模式选择。VPSTAT状态 VPIE中断使能 VPIS中断状态
TMS320C6000™ DSP系列的视频接口（video port） 
 

三 视频捕捉接口

3.1 视频捕捉模式选择

根据设置TSI和CMODE bits来配置9种捕捉模式。

3.2 bt656视频捕捉模式

8 个最高有效比特都是l 或都为0 的数据字用于标识目的，所以256 个8 比特字中只有254 个(1024 个10 比特字中的1016 个)可以用于表示信号值。视频数据字是以27 兆字／秒的速率复用传送的，其顺序是：Cb，Y，Cr，Y，Cb，Y，Cr，…… 其中，Cb，Y，Cr 这三个字指的是同址的亮度和色差信号取样，后面的Y 字对应于下一个亮度取样。

3.2.1 bt656捕捉通道

在双通道时，支持两路656或一路656一路raw data。两种情况下656必须有时间参考编码且VCTL定义为CAPEN。如果设置为单通道，只能在A通道。其它不用的数据线可用于GPIO，非标的656也可使用，要用VCTL控制。

3.2.2 bt656定时基准编码

有两个定时基准信号，一个在每个视频数据块的开始(Start of ActiveVideo，SAV)，另一个在每个视频数据块的结束(End of Active Video，EAV)。

每个定时基准信号由4 个字的序列组成，格式如下：

FF 00 00 XY (数值以16 进制表示,FF 00 留供定时基准信号用。)头三个是固定前缀，第4 个字包含定义第二场标识、场消隐状态和行消隐状态的信息。

为了与已有的8 比特接口兼容，D1和DO 比特的值末作规定。F=0/1 第l/2 场时,V=0/1 其它处/场消隐时。H=0/1 有效视频开始处(SAV)/有效视频结束处(EAV)P0，P1，P2，P3：保护比特MSB：最高有效比特 规定了V 和F 比特的状态。P0，P1，P2，P3 比特的状态决定于F，V 比特的状态。

3.2.3 bt656图像窗口大小选择及捕捉

bt656是隔行信号，包括两场。可以采一场或两场。采集的图像大小可以大于或小于有效区域。位置由寄存器确定

3.2.4 bt656数据采样

输入数据包括定时基准编码当CAPEN有效时才被接受。判断位准确后才会解码否则将重新进行判断。

  

3.2.5 FIFO组织

对于8位 每8个字节排满一行，对于10位每行可有4个或6个字节，由寄存器设置而定。

3.3 Y/C捕捉模式

同bt656模式类似

3.4 bt656 Y/C模式场帧操作

3.4.1 捕捉模式

根据CON FRAME CF2 CF1位的不同设置，来配置不同的采集方式。

3.4.2 垂直同步

为了正确捕捉想要采集的图像区域，有必要对行进行垂直方向的计数，当复位时0指的位置便十分重要，也就是什么地方是第一行，这可以根据EXC和VRST位进行配置，共有四种方式。模式0第一行从消隐期间开始，模式1从有效期间开始，模式2和模式3应用于没有嵌入编码的情况，它根据VCTL1，可以是从视频解码器输出的消隐或场同步信号。

3.4.3 行同步

与垂直同步类似，根据EXC和HRST配置不同行同步计数模式，模式0从消隐开始，模式1从有效开始（缺省），适合大部分信号。模式3和模式4用于从外部进入信号。

3.4.4 场判断

一共有三种方法判断奇偶场，通过编码，通过FID，通过HSYNC和VSYNC。

3.5 采集边界条件

为了简化DMA传输，每64位中都不能包含两个不同的行。如果写入不满64位结束一行，下一行将从新的FIFO地址的byte0开始。

3.6 在656 Y/C模式下采集视频

1.       设置垂直开始，停止位置，写入阈值（偶数）

2.       设置DMA

3.       如果有必要设置各种中断使能

4.       设置采集模式，场帧操作同步控制等等最后设置VCEN

 

四 视频显示接口

4.1 视频显示模式选择

一共有三种模式8个显示方式，由DMODE bits决定。要主意DCDIS位的情况。

4.1.1 图像时序

注意逐隔行信号的不同，计数顺序，有效区域显示区域和整个区域的关系。

4.1.2 显示计数器

用于产生图像时序一共有五个计数器，帧行象素计数器用于计数整个图像，图像行象素计数器用于计数有效区域，视频时钟计数器用于计数何时给象素计数器加一（根据不同的显示模式，计数方式有所区别）。帧象素计数器还决定了行消隐的开始结束位置以及行同步的产生位置。帧行计数器决定了场消隐场同步场标志信号的位置，并且可以根据各自的寄存器来设置不同的位置和大小。

4.1.3 同步信号产生

除去上面提到5个同步信号以外，还根据以上的信号进行逻辑组合出复合消隐，复合同步，图像有效三个信号，根据设置寄存器，可以选择这8个信号中的3个作为三个控制引脚的输出。并且这些信号都是支持逐行与隔行信号。

4.1.4 外部同步操作

显示模块可以用外部视频源的同步信号，根据外部的同步信号来确定计数器的值。

4.1.5          端口同步模式操作

可以用两个端口来显示一个视频图像，比如RGB信号，用端口0来显示R和G路，用端口1来显示B路，都用raw data模式，两个端口要同步，端口0为master端口1为slave。

4.2         bt656显示模式

同捕捉模式相似

4.3         Y/C显示模式

同捕捉模式相似

4.4         在656或YC模式下显示视频

1.       设定帧的大小每帧的行数每行的点数

2.       设定水平消隐的位置

3.       确定奇场V bit 的位置

4.       如果需要外部的消隐信号确定奇场的消隐信号的位置

5.       确定偶场V bit的位置

6.       如果需要外部的消隐信号确定偶场的消隐信号的位置

7.       调整显示图像的大小

8.       调整显示图像的位置，也就是偏移量

9.       确定F bit的位置

10.   如果外部的FID信号需要，确定信号的位置

11.   确定显示的范围默认为16 235 240

12.   设置DMA

13.   设置中断

14.   设置阈值大小

15.   设置VDCTL寄存器