TMS320C5402在电视数字传输复用器中的应用

【本文由PB创新网为您整理】
摘要：首先简介传送流语法和TMS320C5402 DSP芯片，然后重点介绍该芯片在复用器中的应用，最后谈谈对象芯片进行软件编程的体会。

    关键词：传送流 TMS320C5402 复用器

引言

随着信息技术的发展，电视信号的数字化编码、数字化存储、数字化处理已经越来越广泛。新开发的数字有限电视广播系统主要包括MPEG-2编码器、数字传输复用器、数字调制器以及机顶盒。复用器是该系统的重要组成部分，完成对多路符合MPEG-2系统层标准ITU-TREC.H.222.1ISO/IEC13818-1的TS流（Transport Stream）的复用，经过64 QAM调制后，以便在1路6MHx的带宽中传送多路数字化节目。考虑到处理的实时性，我们使用美国德州仪器公司（TI）的TMS320C5402（简称C5402）DSP作为主控芯片。本文首先介绍TS流的结构、C5402芯片、复有器的组成，然后重点介绍该芯片在复用器的应用，最后就利用CCS开发仿真器一经验介绍。
javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>
1 TS流简介

主要包括分组方法、程序特殊信息（PSI）表以及程序参考时钟（PCR）的提取。

（1）分组方法

传送流分组长度固定为188字节，分组由分组首部及有效负载组成，如图1所示。

（2）PSI

PSI被分成4类表。如表1所示，每个表可被分成1段或多段置于传送流中。这4类表是：程序关联表PAT（Program Association Table）、程序映射表PMT（Program Map Table）、网络信表NIT（Network Information Table）、条件访问表CAT（Conditional Access Table）。这4类表中包含进行多路解调和显示程序的必要和足够的信息。

表1 程序特殊信息

结构名	流类型	保留的PID#	描    述
程序关联表	ITU-T Rec.H.222.0 ISO/IEC 13818-1	0x00	关联程序号与程序映射表PID
程序映射表	ITU-T Rec.H.222.0 ISO/IEC 13818-1	赋值的	说明1个或多个程序组成部分的PID值
网络信息表	私用	赋值的	物理网络参数：FDM频率、发送器号码等等
条件访问表	ITU-TRec.H.222.0 ISO/IEC 13818-1	0x01	建立1个或多个（私用）EMM流与每个独立的PID值的联系

系统层解复用，首先要获取PAT表。PAT表中包含了该传送流中所有程序的一个清单。通过PAT表，就可获取该传送中所包含每个程序的PMT表。

在每个程序的PMT表中，就有该程序中各个原始流的信息，包括PID、原始流类型以及该程序中包含有效PCR字段的传送流中PID。通过PAT及PMT表，就可掌握传送流中每个程序以及每个程序中各原始之间的关系。

（3）PCR

在传送流中，解码的同步实现是靠相应的程序参考时间PCR值。PCR是将比特流本身的时序编码的时间标签，它可以由同一道程序的视频和音频的PTS所用的共同时间基点推出。由于每道程序都有自己的时间基点，所以含有多道程序的传送流的每一道程序都有独立的PCR字段。
javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>
2 C5402介绍

C5402是TI公司1999年10月推出的性价比较高的定点数字信号处理器，其主要特点如下：

*先进的改造型哈佛结构，操作速率可达100MIPS；

*先进的多总线结构，3条16位数据存储器总线和1条程序存储器总线；

*40位算术逻辑单元（ALU），包括1个40位桶形移位器和2个40位累加器；

*1个17×17乘法器和1个40位专用加法器，允许16位带（或不带）符号的乘法；

*8个辅助寄存器及1个软件栈，允许使用业界最先进的定点DSP C语言编译器；

*数据/程序寻址空间1M×6bit，内置4K×16bit ROM和16K×16bit RAM。

*内置可编程等待状态发生器、锁相环时钟产生器、2个多通道缓冲串行口、1个8位并行与外部处理器通信的HPI口、2个16位定时器以及6通道DMA控制器；javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>

*低功耗，工作电源有3V和1.8V（内核使用）。

3 复用器硬件框图及流程

复用器硬件框图如图2所示。

（1）合成控制卡（主卡）流程

主卡流程：主要完成6块卡处理的实施监控，生成PSI等信息并周期性发送。主卡的PSI信息：6个PMT的PID以及每个子卡输入来的视频、音频、PCR的PID号是事先规定好的。

（2）单路TS流处理卡（子卡）流程

子卡流程：TS流进入FIFO缓存，由DSP进行PSI信息的提取和码率的计算；将有关信息送入合成处理卡进行分析、综合；根据需要从输入的流中提取1路视频、1路音频和PCR包，并将它们的PID改为事先规定的。子卡的功能相当于一个简易的码流分析仪，而且可以提供1路单独的TS流。

4 C5402的几个典型应用

C5402在该系统中的应用：对输入的TS流进行分析；对6路码流进行均匀交织和PSI信息的重置；主卡与子卡之间通过C5402 HPI接口进行通信；利用C5402串口与计算机RS232串口相连。

4.1 输入的TS流分析

DSP从FIFO中读取TS流到内部RAM中去，如图3所示，根据13位的PID号0x000找到PAT表，在PAT表中获得PMT的ID号和NIT的ID号；根据PMT_PID获得视频、音频、PCR的PID号以及其它私有信息的PID号；根据PCR_PID和pcr_flag，找到PCR包；根据公式计算出码率：

javascript:window.open(this.src);" style="cursor:pointer;"/>

其中i'、i''为相邻2个PCR包，求得多个码率，然后求算术平均，获得平均码率。利用FIFO进行数据传输，速率在10～25MB/s之间。由于DSP处理能力为100MIPS，子卡中DSP传输数据量是大为2MB/s，约耦时0.1～0.2s，这样处理时间足够（0.8～0.9s）。子卡输入FIFO采用8KB大小，在其半满时，DSP等待时间最大为

[1] [2] [3]  下一页