嵌入式數字媒體處理器原理與開發(fā)：基于TI達芬奇DM8168系列
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- 作者：羅鈞 著
- 出版時間：2016/6/1
- ISBN：9787512419605
- 出 版 社：北京航空航天大學出版社
- 中圖法分類：TP332
- 頁碼：13915頁
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
TMS320DM8168是目前TI推出的DaVinci系列中zui先進的數字媒體處理器,高度集成ARMCortex-A8、TMS320C674xDSP、3D圖形加速器、高清視頻處理子系統、高清視頻編碼協處理器以及豐富的外設,其處理速度快,功能強大,是TI推出的DaVinci系列中性能zui好的視頻SOC。
本書全面介紹了TMS320DM8168的硬件原理、軟硬件開發(fā)與系統設計,主要內容包括其基本特性、硬件結構、片內外設、開發(fā)軟件與工具等。同時本書還根據研究團隊多年的研發(fā)經驗,提供了以DM8168為核心處理器的視頻編碼處理系統的應用開發(fā)技術及實例,重點解決應用設計中的關鍵問題。
本書內容豐富、理論聯系實際,可以作為高等院校電子、信息類相關專業(yè)嵌入式系統研究方向高年級本科生和研究生的教材,也可以作為從事嵌入式系統研究與應用開發(fā)工程技術人員的參考用書。
第1章 概 述………………………………………………………………………… 1
1.1 TI簡介及其發(fā)展……………………………………………………………… 1
1.1.1 簡 介…………………………………………………………………… 1
1.1.2 歷史進程………………………………………………………………… 2
1.2 DSP技術概述………………………………………………………………… 3
1.2.1 概 述…………………………………………………………………… 3
1.2.2 DSP的發(fā)展歷程………………………………………………………… 3
1.2.3 DSP芯片分類…………………………………………………………… 4
1.3 DSP特點及結構……………………………………………………………… 5
1.3.1 特點及優(yōu)勢……………………………………………………………… 5
1.3.2 體系結構………………………………………………………………… 6
1.4 TI公司的DSP芯片………………………………………………………… 10
1.4.1 TI公司DSP芯片簡介………………………………………………… 10
1.4.2 TMS320C2000系列DSP……………………………………………… 10
1.4.3 TMS320C5000系列DSP……………………………………………… 13
1.4.4 TMS320C6000系列DSP……………………………………………… 17
1.5 達芬奇技術…………………………………………………………………… 19
1.5.1 簡 介…………………………………………………………………… 19
1.5.2 達芬奇技術應用………………………………………………………… 21
1.5.3 達芬奇軟件與I/O技術……………………………………………… 22
1.5.4 TI達芬奇數字視頻處理器…………………………………………… 24
1.6 本章小結……………………………………………………………………… 27
1.7 思考題與習題………………………………………………………………… 27
第2章 TMS320DM8168總體結構及功能概述…………………………………… 28
2.1 概 述………………………………………………………………………… 28
2.1.1 簡 介…………………………………………………………………… 28
2.1.2 系統結構方框圖………………………………………………………… 30
2.2 特性及其應用………………………………………………………………… 31
2.2.1 器件特性………………………………………………………………… 31
2.2.2 性能及應用范圍………………………………………………………… 34
2.3 封裝與引腳分布……………………………………………………………… 35
2.3.1 封裝信息………………………………………………………………… 35
2.3.2 引腳分布與引腳功能…………………………………………………… 37
2.4 芯片配置……………………………………………………………………… 53
2.4.1 控制模塊………………………………………………………………… 53
2.4.2 引導順序………………………………………………………………… 58
2.4.3 引腳復用控制…………………………………………………………… 59
2.5 本章小結……………………………………………………………………… 60
2.6 思考題與習題………………………………………………………………… 60
第3章 TMS320DM8168處理器結構……………………………………………… 61
3.1 概 述………………………………………………………………………… 61
3.2 ARM 處理器子系統………………………………………………………… 62
3.2.1 簡 介…………………………………………………………………… 62
3.2.2 特 性…………………………………………………………………… 63
3.2.3 MPU 集成子系統……………………………………………………… 63
3.2.4 MPU 子系統的時鐘和復位…………………………………………… 65
3.2.5 ARM Cortex-A8處理器……………………………………………… 67
3.2.6 AXI2OCP和I2Async網橋…………………………………………… 68
3.2.7 中斷控制器……………………………………………………………… 71
3.2.8 電源管理………………………………………………………………… 71
3.2.9 HostARM 地址映射………………………………………………… 74
3.3 C674xDSP子系統………………………………………………………… 74
3.3.1 簡 介…………………………………………………………………… 74
3.3.2 C674xDSP特征……………………………………………………… 76
3.3.3 DSP子系統的結構…………………………………………………… 77
3.3.4 TMS320C674x宏模塊………………………………………………… 78
3.3.5 高級事件觸發(fā)…………………………………………………………… 82
3.4 高清視頻圖像協處理器子系統……………………………………………… 82
3.5 SGX530圖形加速器………………………………………………………… 86
3.5.1 概 述…………………………………………………………………… 86
3.5.2 SGX集成與功能描述………………………………………………… 89
3.5.3 SGX寄存器…………………………………………………………… 91
3.6 內部處理器通信…………………………………………………………… 102
3.6.1 復位請求……………………………………………………………… 102
3.6.2 IPC特性……………………………………………………………… 102
3.6.3 IPC組成及其策略…………………………………………………… 102
3.6.4 IPC配置……………………………………………………………… 105
3.6.5 郵 箱………………………………………………………………… 106
3.6.6 自旋鎖………………………………………………………………… 114
3.7 內存管理…………………………………………………………………… 120
3.7.1 概 述………………………………………………………………… 120
3.7.2 系統MMU …………………………………………………………… 120
3.7.3 MMU 原理…………………………………………………………… 121
3.7.4 MMU 寄存器………………………………………………………… 130
3.8 本章小結…………………………………………………………………… 140
3.9 思考題與習題……………………………………………………………… 140
第4章 TMS320DM8168系統互連與內存映射………………………………… 142
4.1 內存映射…………………………………………………………………… 142
4.1.1 概 述………………………………………………………………… 142
4.1.2 L3內存映射…………………………………………………………… 142
4.1.3 L4內存映射…………………………………………………………… 145
4.1.4 Cortex-A8內存映射………………………………………………… 150
4.1.5 C674xDSP內存映射………………………………………………… 152
4.1.6 內存測試程序………………………………………………………… 154
4.2 系統互連…………………………………………………………………… 156
4.2.1 概 述………………………………………………………………… 156
4.2.2 L3互連………………………………………………………………… 156
4.2.3 L4互連………………………………………………………………… 158
4.3 本章小結…………………………………………………………………… 160
4.4 思考題與習題……………………………………………………………… 161
第5章 TMS320DM8168存儲器控制…………………………………………… 162
5.1 動態(tài)內存管理……………………………………………………………… 162
5.1.1 概 述………………………………………………………………… 162
5.1.2 特 性………………………………………………………………… 163
5.1.3 功能模塊……………………………………………………………… 163
5.1.4 關鍵詞和縮寫詞……………………………………………………… 164
5.1.5 DMM 功能描述……………………………………………………… 165
5.1.6 TILER功能描述……………………………………………………… 174
5.1.7 DMM/TILER寄存器………………………………………………… 185
5.2 通用內存控制器…………………………………………………………… 197
5.2.1 概 述………………………………………………………………… 197
5.2.2 結 構………………………………………………………………… 198
5.2.3 基本編程模型………………………………………………………… 204
5.2.4 GPMC寄存器………………………………………………………… 205
5.3 DDR2/3內存控制器……………………………………………………… 207
5.3.1 概 述………………………………………………………………… 207
5.3.2 體系結構……………………………………………………………… 208
5.3.3 DDRPHY …………………………………………………………… 224
5.3.4 DDR2/3SDRAM 初始化…………………………………………… 226
5.3.5 DDR2/3內存控制器的使用………………………………………… 231
5.3.6 DDR2/3寄存器……………………………………………………… 237
5.3.7 DDR2測試程序……………………………………………………… 239
5.4 本章小結…………………………………………………………………… 240
5.5 思考題與習題……………………………………………………………… 241
第6章 TMS320DM8168系統控制與中斷……………………………………… 242
6.1 電源、復位和時鐘管理模塊………………………………………………… 242
6.1.1 電源管理……………………………………………………………… 242
6.1.2 復 位………………………………………………………………… 249
6.1.3 時 鐘………………………………………………………………… 253
6.1.4 PRCM 寄存器………………………………………………………… 262
6.2 看門狗模塊………………………………………………………………… 262
6.2.1 概 述………………………………………………………………… 262
6.2.2 結 構………………………………………………………………… 263
6.2.3 看門狗定時寄存器…………………………………………………… 269
6.2.4 軟件程序設計………………………………………………………… 277
6.3 中斷系統…………………………………………………………………… 280
6.3.1 中斷一覽表…………………………………………………………… 280
6.3.2 Cortex-A8MPU 中斷控制器………………………………………… 289
6.3.3 C674xDSP中斷控制器……………………………………………… 294
6.3.4 應用實例……………………………………………………………… 297
6.4 本章小結…………………………………………………………………… 298
6.5 思考題與習題……………………………………………………………… 299
第7章 TMS320DM8168EDMA3控制器……………………………………… 300
7.1 簡 介……………………………………………………………………… 300
7.1.1 概 述………………………………………………………………… 300
7.1.2 特 性………………………………………………………………… 301
7.1.3 關鍵詞及其解釋……………………………………………………… 302
7.2 EDMA3結構……………………………………………………………… 304
7.2.1 功能概述……………………………………………………………… 304
7.2.2 EDMA3傳輸類型…………………………………………………… 307
7.2.3 參數RAM …………………………………………………………… 309
7.2.4 DMA 傳輸啟動……………………………………………………… 319
7.2.5 DMA 傳輸完成……………………………………………………… 322
7.2.6 事件、通道和PaRAM 映射…………………………………………… 323
7.2.7 EDMA3通道控制區(qū)域……………………………………………… 325
7.2.8 EDMA3通道連接…………………………………………………… 327
7.2.9 EDMA3中斷………………………………………………………… 328
7.2.10 EDMA3內存保護…………………………………………………… 333
7.2.11 事件隊列……………………………………………………………… 337
7.2.12 EDMA3傳輸控制器………………………………………………… 338
7.2.13 EDMA3優(yōu)先級……………………………………………………… 340
7.3 EDMA3傳輸實例………………………………………………………… 341
7.3.1 塊數據傳輸…………………………………………………………… 342
7.3.2 子幀獲取……………………………………………………………… 342
7.3.3 數據排序……………………………………………………………… 343
7.4 EDMA3寄存器…………………………………………………………… 345
7.4.1 EDMA3CC寄存器…………………………………………………… 345
7.4.2 EDMA3TC寄存器…………………………………………………… 349
7.5 應用實例…………………………………………………………………… 350
7.6 本章小結…………………………………………………………………… 356
7.7 思考題與習題……………………………………………………………… 356
第8章 通用I/O 接口與定時器………………………………………………… 357
8.1 通用I/O接口……………………………………………………………… 357
8.1.1 概 述………………………………………………………………… 357
8.1.2 操作模式……………………………………………………………… 359
8.1.3 時鐘和復位方案……………………………………………………… 359
8.1.4 中斷特性……………………………………………………………… 360
8.1.5 通用接口基本編程模型……………………………………………… 362
8.1.6 GPIO寄存器………………………………………………………… 366
8.1.7 應用舉例……………………………………………………………… 376
8.2 定時器……………………………………………………………………… 377
8.2.1 概 述………………………………………………………………… 377
8.2.2 功能描述……………………………………………………………… 379
8.2.3 訪問寄存器…………………………………………………………… 385
8.2.4 Posted模式選擇……………………………………………………… 386
8.2.5 寫寄存器訪問………………………………………………………… 387
8.2.6 讀寄存器訪問………………………………………………………… 388
8.2.7 定時器寄存器………………………………………………………… 388
8.3 本章小結…………………………………………………………………… 401
8.4 思考題與習題……………………………………………………………… 401
第9章 TMS320DM8168外圍設備互聯接口…………………………………… 402
9.1 簡 介……………………………………………………………………… 402
9.1.1 概 述………………………………………………………………… 402
9.1.2 特 征………………………………………………………………… 403
9.1.3 功能結構……………………………………………………………… 404
9.2 時鐘與總線控制…………………………………………………………… 406
9.3 地址翻譯與地址空間……………………………………………………… 407
9.3.1 地址翻譯……………………………………………………………… 407
9.3.2 地址空間……………………………………………………………… 414
9.4 PCIe回環(huán)…………………………………………………………………… 416
9.5 L3內存映射………………………………………………………………… 417
9.6 中斷和DMA ……………………………………………………………… 418
9.6.1 中斷支持……………………………………………………………… 418
9.6.2 DMA 支持…………………………………………………………… 421
9.7 復位和電源………………………………………………………………… 422
9.7.1 復位注意事項………………………………………………………… 422
9.7.2 電源管理……………………………………………………………… 428
9.7.3 設備與連接電源狀態(tài)間的關系……………………………………… 430
9.8 使用情況…………………………………………………………………… 431
9.8.1 PCIeRootComplex ………………………………………………… 431
9.8.2 PCIeEndPoint ……………………………………………………… 433
9.9 PCIe寄存器………………………………………………………………… 434
9.9.1 訪問配置空間的只讀寄存器………………………………………… 434
9.9.2 PCIeRC訪問EP應用寄存器……………………………………… 435
9.9.3 DEBUG寄存器的LTSSM 狀態(tài)…………………………………… 435
9.9.4 PCIe應用寄存器……………………………………………………… 435
9.9.5 配置類型0寄存器…………………………………………………… 458
9.9.6 配置類型1寄存器…………………………………………………… 461
9.9.7 PCIe功能寄存器……………………………………………………… 468
9.9.8 PCIe擴展功能寄存器………………………………………………… 477
9.9.9 中斷消息發(fā)送寄存器………………………………………………… 484
9.9.10 電源管理功能寄存器………………………………………………… 485
9.9.11 端口邏輯寄存器……………………………………………………… 487
9.10 應用實例…………………………………………………………………… 496
9.11 本章小結…………………………………………………………………… 498
9.12 思考題與習題……………………………………………………………… 499
第10章 TMS320DM8168串行外圍設備接口…………………………………… 500
第11章 TMS320DM8168多通道緩沖串口……………………………………… 563
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