关于解码芯片SAA7115及7105的配置，FVID与微驱动

最近因为在做视频处理,所以和解码芯片打交道很多,根据DM642的例程总了一些应该配置的东西.

注:以下的配置均是指AV信号输入,PAL制式输出的条件

(一)关于SAA7115(基于TI的驱动)

结构体定义如下：（vportcap.h）

typedef struct {Int cmode;
Int fldOp;
Int scale;
Int resmpl;
Int bpk10Bit;
Int hCtRst;
Int vCtRst;
Int fldDect;
Int extCtl;
Int fldInv;Uint16 fldXStrt1;
Uint16 fldYStrt1;
Uint16 fldXStrt2;
Uint16 fldYStrt2;
Uint16 fldXStop1;
Uint16 fldYStop1;
Uint16 fldXStop2;
Uint16 fldYStop2;
Uint16 thrld;Int numFrmBufs;
Int alignment;
Int mergeFlds;
Int segId;
Int edmaPri;
Int irqId;
}VPORTCAP_Params;

现在对其中一些关键信息进行注释：

Cmode为vport数据输入格式的选择，如下所示：

VPORT_MODE_BT656_8BIT
VPORT_MODE_BT656_10BIT
VPORT_MODE_RAW_8BIT
VPORT_MODE_RAW_10BIT
VPORT_MODE_YC_8BIT
VPORT_MODE_YC_10BIT
VPORT_MODE_RAW_16BIT
VPORT_MODE_RAW_20BIT

Int fldOp：帧和场的操作模式，在vport.h中定义，参考选择如下：

VPORT_FLDOP_FLD1

VPORT_FLDOP_FLD2

VPORT_FLDOP_FRAME

VPORT_FLDOP_PROGRESSIVE

Scale和resample的设置（具体操作见spru629 66页）：

Intbpk10Bit;

10bit数据打包成64bit数据包的方式，包括：

VPORTCAP_BPK_10BIT_ZERO_EXTENDED

VPORTCAP_BPK_10BIT_SIGN_EXTENDED

VPORTCAP_BPK_10BIT_DENSE

HOUNT=0，VOUNT=1

Xstart～Xstop定义图像的宽度

Ystart～Ystop定义图像的高度

以上4个参数决定了捕获的图像帧的窗口中的位置

Uint16thrld;

指示FIFO的门限值，当捕获的数据达到门限值则出发DMA操作

IntextCtl;

IntvCtRst;

Exc和vCtrst定义了图象捕获中垂直计数器的复位点

InthCtRst;

Exc和hCtrst定义了水平采样计数器的复位点：

当EXC＝0，VRST=0：VCOUNT在场消隐开始时复位

当EXC＝0，VRST=1：VCOUNT在有效行开始时复位

当EXC＝0，HRST=0：HCOUNT在EAV代码结束时复位

当EXC＝0，HRST=1：HCOUNT在SAV代码结束时复位

当EXC＝1，VRST=0，HRST=0时，VCOUNT和HCOUNT都是在VCTL0控制信号的上升沿进行复位；VRST=1，HRST=1时，VCOUNT和HCOUNT都是VCTL0控制信号的下降沿复位

Int fldDect;场检测使能定义

FID：FID=0，指场一的开始；FID＝1指示场2的开始；使用FID输入判断场的方法适合Y/C图像数据流；

 //
（saa7115.h）
typedef struct {          
SAA7115_ModeinMode;
SAA7115_ModeoutMode;
SAA7115_AnalogFormataFmt;BoolenableBT656Sync;
BoolenableIPortOutput;I2C_Handle hI2C;Int hSize;
Int vSize;
Bool interlaced;
} SAA7115_ConfParams; SAA7115_ConfParamsEVMDM642_vCapParamsSAA7115 = {
SAA7115_MODE_NTSC720,          
SAA7115_MODE_USER,
SAA7115_AFMT_COMPOSITE,
TRUE,
TRUE,
INV,
LIN
E_SZ,
NUM_LINES*2,
TRUE,
};

SAA7115_Mode的inMode和outMode可以是下面结构体定义的其中之一；

typedef enumSAA7115_Mode{SAA7115_MODE_NTSC640,
SAA7115_MODE_NTSC720,
SAA7115_MODE_PAL720,
SAA7115_MODE_PAL768,
SAA7115_MODE_CIF,
SAA7115_MODE_QCIF,
SAA7115_MODE_SQCIF,
SAA7115_MODE_SIF
SAA7115_MODE_USER
}SAA7115_Mode;

SAA7115_AnalogFormat aFmt；（saa7115.h）指定编码器的模拟输出模式

typedef enumSAA7115_AnalogFormat {SAA7115_AFMT_SVIDEO,
SAA7115_AFMT_COMPOSITE
}SAA7115_AnalogFormat;

Bool enableBT656Sync;把ITU-RBT.656中定义的SAV/EAV代码插入到输出图像数据流

BoolenableIPortOutput; 选择图像数据的输出端口为I-PORT还是X-PORT

Int hSize; &Int vSize; 分别定义图像的水平宽度和垂直高度

Bool interlaced;指定用户定义的图像采用interlaced（隔行扫描）模式或者progressive（逐行扫描）模式

在TI的例程里有一个结构体,里面有对7115需要配置的项目

//(evmdm642_vcapparamsPAL.c)

SAA7115_ConfParamsEVMDM642_vCapParamsSAA7115 = {SAA7115_MODE_PAL720,SAA7115_MODE_PAL720,SAA7115_AFMT_COMPOSITE,TRUE,TRUE,INV,                  };

这个结构体的原形在头文件saa7115.h中定义

typedef struct {SAA7115_Mode inMode;SAA7115_Mode outMode;SAA7115_AnalogFormat aFmt;BoolenableBT656Sync;BoolenableIPortOutput;I2C_Handle hI2C;InthSize;IntvSize;Boolinterlaced;   }SAA7115_ConfParams;

(1)inMode定义为视频输出格式(在saa7115.h中定义)

typedef enum SAA7115_Mode{SAA7115_MODE_NTSC640,SAA7115_MODE_NTSC720,SAA7115_MODE_PAL720,SAA7115_MODE_PAL768,SAA7115_MODE_CIF,SAA7115_MODE_QCIF,SAA7115_MODE_SQCIF,SAA7115_MODE_SIF,    SAA7115_MODE_USER}SAA7115_Mode;

(2)outMode定义为输出视频格式,值同上

(3) aFmt 定义为视频输出设备的模拟信号格式(值在saa7105.h)中定义

typedef enumSAA7115_AnalogFormat {SAA7115_AFMT_SVIDEO,SAA7115_AFMT_COMPOSITE}SAA7115_AnalogFormat;

(4)enableBT656Sync定义为在输出视频数据流中允许插入ITU-RBT.656定义的SAV/EAV码

(5)enableIPortOutput:用I-PORT口代替X-PORT口输出视频流

(6)hI2CDM642的I2C控制器的句柄

当inMode =SAA7115_MODE_USER时,下面的参数可选

(7)hSize 用户定义图画水平大小

(8)vSize用户自定义图画垂直大小

(9)interlaced定义用户图像是隔行扫描还是逐行扫描模式

由上面我们可以看出,一般在PAL制式采集视频时,需要配置的东西主要是:

输入输出模式、是否有同步信号、使能数据输出口

（二）.EVMDM642_vDisParamsSAA7105配置

(evmdm642_vdisparamsPAL.c)

VPORTDIS_ParamsEVMDM642_vDisParamsChan = {

VPORT_MODE_BT656_8BIT,

VPORT_FLDOP_FRAME,

VPORT_SCALING_DISABLE,

VPORT_RESMPL_DISABLE,

VPORTDIS_DEFVAL_ENABLE,

VPORTDIS_BPK_10BIT_NORMAL,

VPORTDIS_VCTL1_HSYNC,

VPORTDIS_VCTL2_VSYNC,

VPORTDIS_VCTL3_FLD,

VPORTDIS_EXC_DISABLE,

864,

625,

LINE_SZ,

NUM_LINES,

LINE_SZ,

NUM_LINES,

720,

862,

720,

624,

720,

23,

360,

311,

360,

336,

720,

360,

313,

752,

782,

752,

320,

313,

320,

316,

16,

235,

16,

240,

0x10,

0x80,

VPORTDIS_RGBX_DISABLE,

(LINE_SZ>>3),

128,

VPORT_FLDS_MERGED,

NULL,

EDMA_OPT_PRI_HIGH,

};

Display1

EVMDM642_vDisParamsChan 参数说明

1.dmode：

当前值：VPORT_MODE_BT656_8BIT,

作用：co-sited luma andchroma data multiplexed into a single data stream

因当前位数为8bit，VDOUT9~ VDOUT2脚输出8位数据

图1：BT.656 Output Sequence

图2：模式选择

2.fldOp：field and frame operation mode.

当前值：VPORT_FLDOP_FRAME

类似于如下

3. Scale: horizontal 2xscaling enable。

当前值：VPORT_SCALING_DISABLE，不允许缩放。

4．defValEn:

default value output enable.Enable output of default value in the non-blanking period outsidethe image window。

在非空白时段图像输出是否指定为默认值，默认值配置见下面9段。

当前值：VPORTDIS_DEFVAL_ENABLE

5. Resmpl：

VPORT_RESMPL_DISABLE

chroma horizontal 4:2:0 to4:2:2 re-sampling disable.

6.bpk10Bit：

VPORTDIS_BPK_10BIT_NORMAL,

Fifo填充模式，普通模式，一字填充2个10bit

7.vctl1Config: vctl2Config:vctl3Config:vctl1~vctl3引脚的输出选择

其中vctl1:vctl2都有以下四种选择；

VPORTDIS_VCTL2_VSYNC

VPORTDIS_VCTL2_VBLNK

VPORTDIS_VCTL2_CSYNC

VPORTDIS_VCTL2_FLD

vctl3有以下2种选择

VPORTDIS_VCTL3_CBLNK

VPORTDIS_VCTL3_FLD

在此程序中：VPORTDIS_VCTL1_HSYNC,

Vctl

1脚选择输出为水平同步信号

VPORTDIS_VCTL2_VSYNC,

Vctl2脚输出选择为垂直同步信号

VPORTDIS_VCTL3_FLD,

Vctl3脚输出选择为场信号，标志当前场序号（field1或field 2）

8.帧及图像等相关数据，已在下图中标识

9.指定Y,CB,CR分量的默认值：

Y为0x10,

CB 0x80,

CR 0x80,

10. rgbX 仅在rawmode连续输出24/30-bit RGB模式中使用，是否执行3/4 fifo解包。本程序与其无关。指定为VPORTDIS_RGBX_DISABLE。

11.incPix:仅在raw mode中使用。

12.thrld:当fifo中数据达到此值，将触发edma事件。此处为360/8=45双字。

13. numFrmBufs

给driver分配的buffer个数，本程序为3个。

14. Alignment:

Buffer的字对齐，此处为128字节对齐，即buffer的开始地址为128的倍数。

15，mergeFlds:指定场1和场2 buffer是否在存储器中分开存放。

VPORT_FLDS_MERGED,此处不分开放置。

16.SegId:指定driver将buffer分配到的位置，初始值为null，后在初始化函数thrDisplayInit中指定为EXTERNALHEAP，由dsp/bios中mem模块分配可知EXTERNALHEAP是外部存储器中的堆。

17.edma传输的优先级，可指定为高或低。指定为高EDMA_OPT_PRI_HIGH。

18.edma 中断号id，为8，默认值。

SAA7105_ConfParamsEVMDM642_vDisParamsSAA7105 = {

SAA7105_AFMT_SVIDEO,

SAA7105_MODE_NTSC720,

SAA7105_IFMT_YCBCR422_INTERLACED,

TRUE,

FALSE,

INV

};

SAA7105_AFMT_SVIDEO,模拟输出的格式

可选格式有：

typedef enumSAA7105_AnalogFormat {

SAA7105_AFMT_SVIDEO =0,

SAA7105_AFMT_RGB =1,

SAA7105_AFMT_YPBPR =1,

SAA7105_AFMT_COMPOSITE =2

}SAA7105_AnalogFormat;

SAA7105_MODE_NTSC720,视屏模式，可选模式有

typedef enum

{

SAA7105_MODE_NTSC720,

SAA7105_MODE_PAL720,

SAA7105_MODE_QVGA,

SAA7105_MODE_VGA,

SAA7105_MODE_SVGA,

SAA7105_MODE_XGA,

SAA7105_MODE_HD480P60F,

SAA7105_MODE_HD720P24F,

SAA7105_MODE_HD720P60F,

SAA7105_MODE_HD1080I30F

}SAA7105_Mode;

SAA7105_IFMT_YCBCR422_INTERLACED,7105的输入格式，为ycbcr422格式。可选格式有

typedef enumSAA7105_InputFormat {

SAA7105_IFMT_RGB24_YCBCR444,

SAA7105_IFMT_RGB555,

SAA7105_IFMT_RGB565,

SAA7105_IFMT_YCBCR422_NONEINTERLACED,

SAA7105_IFMT_YCBCR422_INTERLACED

}SAA7105_InputFormat;

20.TRUE：指定7105为从模式

21.FALSE：是否使用SAV/EAV code使能内置的同步

INV暂时不指定。在初始化函数中指定。

Display2

1. 初始化工作：

EVMDM642_vDisParamsChan.segId = EXTERNALHEAP;

EVMDM642_vDisParamsSAA7105.hI2C =EVMDM642_I2C_hI2C;

指定将用来分配视频帧缓冲区的存储段ID设置为EXTERNALHEAP。

I2c句柄指定为EVMDM642_I2C_hI2C。

disChan =FVID_create("/VP2DISPLAY", IOM_OUTPUT,

&status,(Ptr)&EVMDM642_vDisParamsChan, NULL);

建立FVID通道并初始化该通道；FVID即是GIO的一种封装，FVID通道即GIO通道。详见附录。

若成功建立，该函数返回fvid通道句柄，若不成功，返回NULL。

参数意义：

"/VP2DISPLAY"：字符串表示device driver的名字，该device driver在DSP/BIOS中定义。

IOM_OUTPUT指定设备的打开模式为输出。

status：该参量是application送给mini-driver的一个状态指针,由mini-driver来返回状态的；

EVMDM642_vDisParamsChan：是用来初始化FVID channel的具体参数，是用结构体的形式打包，并将指向该结构体的指针传送给mini-driver来进行处理，结构体中参数的具体含义已在display文档中介绍过。

NULL：为FVID_Attrs结构参数，为空，表FVID_alloc,FVID_free,FVID_exchangecalls为非block形式，无论成功与否，立刻返回，详见附录。

FVID_control(disChan,VPORT_CMD_EDC_BASE+EDC_CONFIG,(Ptr)&EVMDM642_vDisParamsSAA7105)

应用程序发送一个控制命令给mini-driver，将由mini-driver做相应的响应，在这里将完成对saa7105寄存器的初始化；dischan为指定的fvid通道，由上FVID_create函数返回。VPORT_CMD_EDC_BASE+EDC_CONFIG为相应cmd命令，EVMDM642_vDisParamsSAA7105为一结构体，包含的是配置SAA7105的具体参数信息，该结构体成员已在display文档中介绍，此不再重叙。这里将该结构体的指针传送给mini-driver，mini-driver将通过i2c总线用其配置7105；该函数将导致mdcontrol函数的调用。

（三）Fvid对gio的封装

从fvid.h中我们可以清晰的看出fvid即为gio的一种扩展封装。

#define FVID_alloc(gioChan,bufp) \

GIO_submit(gioChan,FVID_ALLOC, bufp, NULL, NULL)

……………………………………………

.Fvid的属性结构

typedef struct FVID_Attrs{

Uns timeout;

} FVID_Attrs;

Fvid的属性，指定fvid函数（即相当于gio相关函数）等待时间。若函数不能立即返回将会导致进程被挂起。若果指定为非0, FVID_alloc, FVID_free and FVID_exchange只能在 DSP/BIOS task(TSK)使用。因swi和hwi不可能因此挂起。

Fvid信息

typedef struct FVID_Frame{

QUE_ElemqueElement;

union {

FVID_Iframe iFrm;

FVID_Pframe pFrm;

FVID_RawIFrameriFrm;

FVID_RawPFramerpFrm;

} frame;

} FVID_Frame;

typedef structFVID_Iframe{

Char* y1;

Char* cb1;

Char* cr1;

Char* y2;

Char* cb2;

Char* cr2;

}FVID_Iframe;

typedef struct FVID_Pframe{

Char* y;

Char* cb;

Char* cr;

} FVID_Pframe;

typedef structFVID_RawIFrame{

Char* buf1;

Char* buf2;

} FVID_RawIFrame;

typedef structFVID_RawPFrame{

Char* buf;

} FVID_RawPFrame;

QUE_Elem为该gio使用的队列，第二个成员为一指向缓冲区的指针。为联合体，即实例化结构对象第二个成员为指向该种联合体成员之一。该程序为iframe。

.Classdriver／mini-driver模型结构

在类／微型驱动模型中，类驱动通常用于完成多线程I／O请求的序列化功能和同步功能，同时对设备实例进行管理。在包括视频系统I／O和异步I／O的典型实时系统中，只有少数的类驱动需要表示出外部设备的类型。

类驱动通过每个外部设备独有的微型驱动对设备进行操作。微型驱动通过控制外设的寄存器、内存和中断资源对外部设备实现控制。微型驱动程序必须将特定的外部设备有效地表示给类驱动。例如：视频显示设备存在一些不同的帧存，应用软件会根据不同的I／O操作进行帧存的分配，此时微型驱动必须映射视频显存，使得类驱动可以对不连续的内存(分别存放RGB或YUV分量)设计特定的I／O请求。

类／微型驱动模型允许发送由开发者定义数据结构的I／O请求包给微型驱动来控制外部设备，此分层结构使设备驱动的复用能力得到加强，并且丰富了发送给微型驱动的I／0请求包的结构。

上层的应用程序不直接控制微型驱动，而是使用一个或一个以上的类驱动对其进行控制。每一个类驱动在应用程序代码中表现为一个API[3]函数并且通过微型驱动的接口IOM与微型驱动进行通信。类驱动使用DSP／BIOS中的API函数实现诸如同步等的系统服务。

类驱动通过标准的微型驱动接口调用微型驱动控制硬件设备。到目前为止DSP／BIOS共定义了三种类驱动：流输入输出管理模块(SIO)、管道管理模块(PIP)和通用输入输出模块(GIO)。在PIP和SIO类驱动中，调用的API函数已经存在于DSP／BIOS的PIP和SIO模块中。这些API函数需将参数传给相应的适配模块(adapter)，才能与微型驱动交换数据。而在GIO类驱动中，调用的API函数则直接与微型驱动通信(需在CCS2．2以上)。

每一个微型驱动都为类驱动和DSP／BIOS设备驱动管理提供了标准接口。微型驱动采用芯片支持库管理外围设备的寄存器、内存和中断资源。

GIO模块

GIO模块在提供必要的同步读／写API函数及其扩展函数的同时，将代码和使用数据缓存的大小尽量简化。应用程序可以调用GIO的API函数直接与微型驱动的IOM交换数据，这些API函数使得GIO成为了类驱动。

当调用GIO_create创建一个外部设备的通道实例时，GIO在通道实例中增加了状态和I／O请求状态结构、IOM数据包(IOM_Packets)及一个GIO数据对象。GIO创建的通道实例的数据结构如下：

typedef stmctGIO_Obj{

IOM_Fxns*fxns；/* 函数表指针*／

Uns mode；/* 创建模式 *／

Unstimeout；/* 超时时间 *／

IOM_PacketsyncPacket；/* 同步时使用的IOM_Packet*／

QUE_ObjfreeList；/* 异步I／O队列*／

PtrsyncObj；/* 同步对象地址 *／

PtrmdChan；/* 通道实例地址 *／

}GIO_Obj，*GIO_Handle；

函数表指针是应用程序和微型驱动函数表(fxns)的接口；创建模式包括：输入(IOM_INPUT)、输出(IOM_OUTPUT)和双向(IOM_NOUT)；IOM Packet在类驱动和微型驱动间的异步操作时使用；同步对象地址指向特定通道的同步信号；通道实例地址指向微型驱动创建的通道实例。

类／微型驱动模型中的微型驱动直接控制外部设备。只要微型驱动创建了规定的函数，应用程序就可以方便地通过DIO适配模块、PIO适配模块或(和)GIO类驱动调用。这些规定的函数包括：通道绑定函数(md—BindDev)、通道创建／删除函数(mdCreateChan／md—DeleteChan)、I／O请求发送函数(mdSubmitChan)、中断服务函数(ISRs)和设备控制函数(mdControlChan)。这些规定的函数将放入微型驱动的函数接口表(IOM_Fxns)中的相应位置，供应用程序通过适配模块或GIO类驱动调用。函数接口表的结构如下：