基于ADSP-BF537的无线视频传输方案

文章摘要：0 引 言无线通信技术和视频压缩技术的迅速发展，使得无线视频传输成为人们研究的热点。无线视频传输具有数据量大，实时性要求高，无线信道资源有限的特点。新一代的视频压缩标准H．264结合专用视频DSF芯片可以满足信源编码的要求。而处理数据量大，速度快，运算结构相对简单的FPGA适用于信道编码。基于以上考虑，设计了一个无线视频传输系统，并以发射端ADSP-BF537作为控制器，配置FPGA和进行数据通信。1 总体结构实现方案系统硬件的实现方案如下：发送端由摄像机、专用视频编码芯片、控制模块、基带模块、射频模块(RF)等部分组成。接收端由射频接收模块、控制模块、基站模块、专用视频解码芯片等部分组成。系

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　　0 引 言

　　无线通信技术和视频压缩技术的迅速发展，使得无线视频传输成为人们研究的热点。无线视频传输具有数据量大，实时性要求高，无线信道资源有限的特点。新一代的视频压缩标准H．264结合专用视频DSF芯片可以满足信源编码的要求。而处理数据量大，速度快，运算结构相对简单的FPGA适用于信道编码。基于以上考虑，设计了一个无线视频传输系统，并以发射端ADSP-BF537作为控制器，配置FPGA和进行数据通信。

　　1 总体结构实现方案

　　系统硬件的实现方案如下：

　　发送端由摄像机、专用视频编码芯片、控制模块、基带模块、射频模块(RF)等部分组成。接收端由射频接收模块、控制模块、基站模块、专用视频解码芯片等部分组成。系统结构如图1所示。

　　视频编码部分使用基于DM642的H．264视频编码器。该芯片通过网口传输数据，输出的视频流是H．264格式，输出图像的分辨率范围为176×144～702×576，而且可以根据具体需要修改码流和帧率。

　　控制模块使用ADI公司的ADSP-BF537作为主要芯片。其主要作用是完成FPGA的配置、接口控制、通信链路的建立(视频流数据的传输)。

　　基带模块以Xilinx公司Spartan3 400万门级芯片的FPGA作为主要芯片。FPGA完成整个基带信号处理，包括信道编码、OFDM调制、滤波等。

　　射频模块由发射单元、接收单元、频率合成单元、外置15 W功放等四部分组成，采用差分I，Q信号调制、解调，双向传输。发射单元将I，Q差分输入经调制芯片调制成340 MHz的射频信号，经功率控制、功放、隔离器送往环行器、天线；通过收发电平控制进行发送和接收的切换；接收单元对接收信号进行滤波、低噪声放大器后送I，Q解调芯片解调出差分的I，Q信号，并进行RSSI检测和AGC控制。工作模式采用半双工模式；频率合成单元为发射单元提供340 MHz本振信号，为接收单元提供680 MHz本振信号。

　　2 控制模块中DSP与FPGA数据通信

　　由于FPGA基于SRAM工艺，上电后数据会丢失。一般FPGA除了采用边界扫描方式JTAG下载外，更多采用与FPGA相对应PROM芯片静态配置，这种配置方式由于PROM容量小，价格昂贵，易于烧坏等缺点，在产品化之前一般不予采用，更可取的方法是采用控制器动态配置FPGA，比如单片机、DSP。同时，视频服务器通过网口发送视频数据，需要一个控制部分前向网口接收视频服务器的数据，后向配置FPGA，发送视频数据。基于以上考虑，整个系统中控制部分均由ADI公司的Blackfin系列DSP BF537完成，DSPBF537通过接口与视频服务器和FPGA通信。

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　　对DSP而言，DSP通过外部总线连接到SRAM0和SRAM1，这就相当于外扩了两个外部RAM，DSP可以自由地访问它们。图2中的SRAM0，SRAM1分别用于DSP发送数据和接收数据。SRAM0和SRAM1本身是双口RAM，可以供DSP和FPGA访问，就是通过这种共享存储器的方式完成数据交互。

　　2．3 软件系统结构

　　相关程序是用含有VDK(Visual DSP Kernel)的DSP软件开发工具Visual DSP开发的。VDK是一种带有API函数库的实时操作系统内核，它具有任务调度和任务管理功能，一共支持32个任务。VDK是整个软件的基础，所有其他的程序都运行在该Kernel上。程序流程图如图3所示。

　　上电或复位后，DSP自启动后VDK启动线程lwip_sysboot_threadtype开始运行。在线程lwip_sysboot_threadtype中进行板级初始化和Lwip协议栈和网口初始化，其中板级初始化包括FPGA初始化，EBIU初始化，MDMA初始化，FLAG初始化。接下来创建下面几个线程：

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