基于DSP的視頻采集驅動程序的實現
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1 類/微驅動程序模型
C64x系列的DSP系統給出了類/微驅動模型[1] 的驅動程序結構，采用該模型進行驅動程序設計，應用程序可以復用絕大部分相似設備的驅動程序，從而提高驅動程序的開發效率。類/微驅動模型結構如圖1所示，該模型在功能上將驅動程序分為依賴硬件層(微驅動)和不依賴硬件層(類驅動)兩層，并在兩層之間給出通用接口。上層的應用程序不直接控制微驅動，而是通過類驅動對其進行控制。每一個類驅動在應用程序代碼中表現為一個API函數，并通過標準微驅動的接口IOM與微驅動進行通信。
類驅動使用DSP/BIOS中的API函數[3]實現諸如同步等的系統服務，DSP/BIOS定義了三種類驅動模塊：管道管理模塊(PIP)、流輸入輸出管理模塊(SIO)和通用輸入輸出模塊(GIO)。在PIP和SIO類驅動中，調用的API函數已經存在于DSP/BIOS的PIP和SIO模塊中了，這些API函數需將參數傳給相應的適配模塊，才能與微驅動交換數據。而在GIO類驅動中，調用的API函數則直接與微驅動通信。
2 基于DM642的視頻采集驅動
2.1 硬件結構
筆者利用TI公司的多媒體處理芯片DM642自行研制了嵌入式視頻處理板卡。卡上的主要組成模塊有視頻采集模塊、視頻處理模塊以及網絡發送模塊，其中視頻采集模塊主要由DSP芯片DM642[4]、視頻A/D 轉換芯片SAA7115和同步動態存儲器芯片SDRAM等組成，如圖2所示。來自攝像頭的視頻信號通過SAA7115進行數字化處理，輸出的數字視頻信號經過視頻端口的內部FIFO緩沖后，由DM642通過EDMA將數據傳送到片外SDRAM中，以便供視頻應用程序使用。
采用類/微驅動模型編寫DM642芯片視頻端口的視頻采集驅動程序，驅動必須滿足如下幾個基本功能：
· 硬件中斷；
· 可同時處理DM642的三個視頻端口；
· 支持應用程序配置視頻采集的參數，支持獲取圖像數據；
· 支持場圖像的采集，支持對CVBS和S－VIDEO兩種模擬信號的采集。
在視頻采集過程中，最重要的是對視頻數據進行實時控制和有效的傳輸，因此需要使用硬件中斷，并在中斷服務程序中，根據視頻端口內部FIFO的狀態通過EDMA完成視頻數據的讀入。
2.2 視頻采集驅動程序的框架構建
視頻采集驅動程序包括類驅動和微驅動兩個模塊，視頻采集驅動程序的結構框架如圖3所示。
在圖3中，應用程序使用GIO_create函數創建GIO通道，并通過調用GIO_submit函數直接與微驅動的IOM交換數據，完成視頻數據的采集。
應用程序通過GIO類驅動調用微驅動的標準API函數，這些標準API函數的描述如表2所示。這些規定的函數將放入微驅動的函數接口表(IOM_Fxns)中，以供應用程序通過GIO類驅動調用。
QUE_Elem link; /* 數據包隊列 */
Ptr addr; /* 數據地址 */
Uns size; /* 數據長度 */
Arg misc; /* 保留使用 */
Arg arg; /* 應用程序 */
Uns cmd; /* 命令字段 */
Int status; /* 命令完成狀態 */
} IOM_Packet;
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