多媒体PCI接口控制芯片SAA7146A及其应用

SAA7146A提供了5个数字音频I/O端口，(凹丫丫范文网fanwen.oyaya.net收集整理)可以与SAA7360、SAA7366（ADC）、SAA7350和SAA7351(DAC)等音频采样处理芯片进行无缝连接，内部设置两个独立的接口控制电路，最大可处理2×128bit帧的音频数据流。

2.3 扩展数据总线接口及I2C总线接口

I2C总线接口可以方便地对具有I2C接口的外围芯片如视频解码器SAA7110和SAA7111A、编码器SAA7185B和SAA7187或者音频芯片进行通讯和控制。

2.4 PCI总线接口及其控制

符合2.1版的PCI接口电路具有主从功能。对视频信号的处理提供了在三个DMA通道，每个通道设置了128个双字的FIFO，视频通道支持典型的如象素、行、场、帧等视频数据结构；对音频信号的控制设置了4个DMA通道，每个有24个双字的FIFO；对扩展数据接口，既能进行单个指令的直接存取（立即模式），也可以通过一个具有32个双字的FIFO的数据DAM通道进行块模式的数据流传输。

SAA7146A内部还集成了存储器管理单元（MMU），通过一个用软件驱动程序设置的存储在系统内存中的页表可以将线性地址转换成物理地址，对每个DAM通道，MMU支持最大4MB的虚拟地址空间。

3 SAA7146A的开发

SAA7146A是基于PCI总线的多媒体接口和控制芯片，众多的接口能够连接处理多种多媒体信号。在这些信号中，实时视频信号的传输处理对数据传输率的要求最高。而基于PCI总线的SAA7146A除了能处理音频及其它数据外，还在视频功能上提供了符合PCI协议的高速传输和多种处理能力，使得它在多媒体尤其是在视频处理领域获得了广泛的应用。下面就SAA7146A在视频处理的应用上给出一个图像采集处理的开发实例。

图2所示为一视频图像采集处理系统的原理图，信号来自CCD摄像机。视频前端解码器芯片采用SAA7111，它与SAA7146A一样，都属于Philips公司开发的视频处理系列芯片，便于相互通讯和实现无缝连接。传统的视频图像采集处理系统大都要设置视频存储器，还要考虑复杂的同步、存储器读写等控制信号的产生和相关逻辑。由于SAA7146A有符合PCI协议的高速数据传输率，有和SAA7111兼容的视频接口和高效的内部处理电路，可以不采用存储器，只需将解码器芯片和接口芯片简单地进行无缝连接就能够实现实时视频信号和高速采集和处理，大大简化了系统的设计。

SAA7111是功能强大的可编程视频输入处理芯片，它可将摄像机输出的PAL、NTSC等不同制式的模拟复合全电视信号解码成亮度、色度信号。输出的数字视频信号格式有411YUV(16)、422YUV(12位)、422YUV或CCIR-656(8位)、565RGB（16位）、888RGB（24位）等可供选择。此外还提供了象素、时钟信号、行场等多种同步信号。其所有的可编程功能是通过I2C总线对内部的32个寄存器相应的控制位置相应的数值来完成的，而SAA7146A的I2C接口可以很方便地对其进行编程和控制。由于SAA7146A的实时视频端口既能当作两个独立的D1（8位 CCIR-656）视频I/O口使用，也能并行地当作一个16位的YUV视频总线接口使用，每个端口都有自己相应的象素、时钟、水平和垂直同步信号，因此它支持SAA7111的所有输出格式，用户可以通过对SAA7146A内部的视频端口控制寄存器和HPS控制寄存器的相应控制位编程进行选择。只要设置为并行的422的16位YUV信号，就可以将SAA7111的16位VPO总线与SAA7146A的双D1口直接相连。Y、C信号究竟连接双端哪一个可以通过HPS控制寄存器来进行设置，这里将SAA7111输出的8位Y信号连接到SAA7146A的D1-A端口。8位C信号连接到D1-B端口，将SAA7111产生的象素信号CREF、时钟信号LLC2、水平同步信号HS、垂直同步信号VS等控制信息分别连接到SAA7146A用作色度信号端口（这里即为D1-B）的PXQ-B、LLC-B、HS-B、VS-B管脚上以输入处理422YUV 16位数字视频信号所必需的同步、时钟等控制信号。由于SAA7111的工作模式、控制功能是通过I2C总线对其内部的寄存器进行编程实现的，因此必须将SAA7111的I2C总线的SDA和SCL信号线与SAA7146A同名的管脚进行连接，然后通过软件层次对SAA7146A内部的I2C总线控制寄存器进行编程，从而达到通过SAA7146A对SAA7111进行控制的目的。