数码相机处理器设计及系统集成研究_周荣政 第三章:数码相机处理器的结构设计
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数码相机处理器的结构设计............................................17
3.1设计要求...........................................................................17
3.1.1 片上总线....................................................................17
3.1.2存储器接口..................................................................19
3.1.3处理器核/处理器接口.....................................................21
3.2基于DMA总线的处理器结构设计...........................................22
3.2.1体系结构.....................................................................22
3.2.2工作模式.....................................................................23
3.2.3 DMA总线的参数设置....................................................26
3.3 DMA总线控制器设计...........................................................28
3.3.1 DMA 通道...................................................................29
3.3.2 DMA状态管理.............................................................30
3.3.3 DMA请求控制.............................................................31
3.3.4 DMA总线时序.............................................................31
3.4 SDRAM存储器接口设计.......................................................32
3.4.1 SDRAM 请求控制.........................................................32
3.4.2地址管理....................................................................34
3.4.3刷新引擎.....................................................................35
3.4.4上电复位.....................................................................36
3.5 MCU处理器接口设计...........................................................36
3.5.1地址锁存器..................................................................37
3.5.2地址译码器..................................................................37
3.5.3中断控制器..................................................................37
3.5.4虚拟DMA读写............................................................38
本章主要讨论了数码相机处理器的设计要求,给出了一种基于DMA总线的 数码相机处理器的体系结构的设计,并详细讨论了其中的DMA总线控制器、 SDRAM存储器接口以及MCU处理器接口的设计方法。
数码相机系统功能的日趋复杂,以及性能的逐步提高,对数码相机处理器的 设计提出了更高的要求。主要有:
•实时性。数码相机是一个实时采样、处理和显示系统,特别是在取景过 程中。系统的实时性不仅要求芯片具备足够的实时图像处理能力,还要 求系统总线具有足够的带宽,以保证图像采样、处理和显示等各种功能 的并发处理。
•高效性。处理器的处理效率,指完成一种功能所占用的处理器资源、内存资源、总线带宽等,还包括内存和功能模块的可复用能力。
•低功耗。主要为了适应可便携式应用和环保的要求。低功耗的实现除了 釆用更先进的工艺和更低的工作电压之外,还取决于芯片的时钟管理和 总线管理。
•可配置能力。数码相机处理器当中包含多个功能模块,可配置能力要求 芯片能够通过对这些功能模块的不同配置,实现各种不同的工作模式, 其中既包括预先设置的模式,也包含一些不属于预先配置的测试模式。
为达到这些要求,数码相机处理器必须在片上总线、内存接口和处理器核(或 处理器接口)等方面做出仔细的设计和选择,并需要各个功能模块以及微处理器 的配合。