"图形协处理器SM501在视频系统中的应用"
图形协处理器SM501是一款便携式图形显示协处理器芯片,专门为嵌入式CPU提供补充功能,具有视频和2D硬件加速能力。它支持多种输入/输出接口,包括模拟RGB、数字LCD屏接口、8位并行接口、USB、UART、IrDA、Zoom Video、AC 97或I2S、SSP、PWM和I2C。
SM501的2D引擎包括一个前端颜色空间转换器,支持4:1和1:8的比例。视频引擎支持在每个像素点8位、16位或32位数据宽度时2个不同的视频输出(双显示屏),为每个视频输出提供三色硬件指针。LCD支持后端YUV颜色空间转换和4:1/1:212比例缩放。
Zoom Video接口通过外部电路可实现NTSC/PAL和MPEG解码和电视信号输入。在各种显示接口下都可实现最高1024 X 768像素分辨率显示。SM501在总线接口上可以与现有的许多嵌入式处理器进行互联,并集成PCt接口。
在本设计中,SM501与Intel PXA270嵌入式ARM处理器和TMS320DM642 DSP处理器共同构成了多CPU嵌入式视频处理系统。PX A270处理器作为整个系统的核心,通过操作系统对整个系统资源进行调控,包括存储器的分配、任务的调度以及对各个设备的使用;TMS320DM642主要用于多路音视频的采样和压缩编码;SM501主要完成高质量的视频显示。
SM501有三种不同的系统架构配置方法圈,其中两种是统一内存结构(UMA:Unitled Memo~ Architecture)。A配置使 用专用的存储器,显示效果也最好。为SM501配置本地SDRAM用作帧缓存:当SM501当作从设备时,控制本地SDRAM,当作为主设备时,SM501通过对主CPU的请求获得总线控制权,访问系统内存。
B配置是一种UMA,系统SDRAM同时作系统内存和显示帧缓冲。在这种配置下,SM501和主CPU之间的总线竞争频繁,所以带宽有限,但是成本相对较低。C配置也是一种UMA,系统内存和帧缓冲都存放在本地SDRAM中,由于本地的SDRAM工作频率最高可达150MHz,所以提供了比B配置更高的带宽,所以也是一种不错的选择。
在本设计中,由于要实现高质量的视频显示,所以选用了A配置。系统SDRAM为128MByte,本地SDRAM为16MByte,用作帧缓冲。