機載數字視頻記錄系統的設計

　　系統中的各種接口邏輯、地址譯碼等由epm7128實現，其主要功能有sz1510配置寄存器的地址譯碼，控制、狀態信號寄存器的地址譯碼，產生硬件復位信號，實現sz1510與控制模塊som2386的接口，其中，sz1510配置寄存器和控制、狀態信號寄存器是作為i/o端口與som2386相連的，控制、狀態信號主要用于向外部輸出自檢信號以及接收來自外部的記錄開關控制信號等。

　　系統的控制由som2386完成，som2386是一款高性能、尺寸緊湊的嵌入式控制模塊，他板載嵌入式高性能16位處理器，rdc161，該處理器內部為32位risc架構，并與80c186處理器兼容，其指令與其他x86微處理器兼容，模塊在單一閃存芯片上集成了系統bios和1.44mb閃存，支持標準ide接口和兩個串口。som2386與壓縮編碼芯片sz1510的host接口相連，通過host接口對sz1510進行控制和配置。正常工作時把從host接口輸出的mpeg-1格式的系統流以文件形式送入存儲單元，系統的ide接口從som2386直接引出，為給dom(電子硬盤)提供電源，ide接口的pin20與+5v電源相連，其余引腳信號定義與ide標準相同，som2386模塊的串口1通過驅動芯片max232提供rs-232的調試接口。

　　存儲單元采用dom，它由控制單元和存儲單元組成，是用固態電子器件存儲芯片陣列而制成的硬盤，其接口規范和定義以及使用方法上與普遍硬盤完成完全相同，其突出優點是體積小、抗震性好、工作溫度范圍寬，并且只需單一的5v電源供電，適合于機載環境。

　　3 軟件設計

　　3.1 sz1510的寄存器配置和二進制代碼下載

　　外部主機通過host接口與sz1510內部的兩個寄存器ioar(i/o地址寄存器)、iodr(i/o數據寄存器)來實現sz1510的控制和配置。主機在配置sz1510內部某一寄存器時，首先把這個寄存器的地址寫入ioar，然后把配置的數據寫入iodr，這樣sz1510會自動把配置的數據送到指定地址的寄存器，例如，初始化時主機寫數據0x44到寄存器0x11，必須通過以下過程實現：

　　a)寫傳輸：haddr=0，data=0x11;

　　b)寫傳輸： haddr=1，data=0x44;

　　sz1510內部有一段程序存儲空間，用來裝載內核的二進制代碼，這段空間以塊為單位，每快的存儲空間大小為256b，dsp核的代碼存儲空間為0x280-0x2bf，視頻編碼核的代碼存儲空間為0x0000-0x0004和0x000c，二進制代碼裝載的具體過程如下：

　　a)向0x2e寄存器寫1x01，表明外部sdram為1m×16bit;

　　b)向0x0c寄存器寫0x03，使能frdy和eod中斷;

　　c)向0x11寄存器寫0x18，選擇內部存儲器寫模式;

　　d)向0x10寄存器寫0x20，設定輸出fifo大小為256b;

　　e)對每塊存儲空間裝載二進制代碼，具有如下：向0x08寄存器寫0x04，發送開始命令，等待frdy中斷，清除frdy中斷，向0x01寄存器(data_in)寫256b，等待eod中斷，清除eod中斷。

　　3.2 i2c外設配置

　　saa7113的配置是由sz1510通過其i2c總線來實現。由于sz1510內部存儲空間容量的限制，使得加載的sz1510內核程序代碼會覆蓋i2c外設的配置程序代碼，因此，任何i2c外設的配置必須在sz11510內核程序代碼的下載和配置前完成，主機通過使用sz1510內部host端口寄存器0x42-0x4f(每個8bit寬)與sz1510中的i2c服務例程交互，并通過i2c總線配置任何一個連接到sz1510上的外部器件，所有的命令代碼都必須寫入sz1510地址為0x08處的命令寄存器，sz1510通過地址為0x0d的寄存器寫入代碼為0x80的中斷來通知主機。i2c寫過程如下：

　　a)向0x08寄存器寫“初始化i2c”命令代碼0xc2;

　　b)輸入數據至sz1510并向0x08寄存器寫“i2c寫”命令代碼0x0c;

　　c)數據輸入完成后，sz1510向0x0d寄存器寫中斷命令代碼0x80，通知主機。

　　通過sz1510的i2c總線配置saa7113的時序流程如圖3所示。

　　3.3 系統的軟件調試及工作流程

　　通過從som2386模塊上串口1引出的rs-232接口可以很方便地對系統進行軟件調試，由于cpu芯片rdc1610指令與其他x86微處理器兼容，且模塊bios中集成了虛擬顯示/鍵盤技術，調試時在pc機上運行虛擬顯示軟件pcvid3v0.exe，即可獲得和本地pc的dos環境完全相仿的效果，可直接運行dos下的所有命令，調試是可以通過debug命令直接訪問sz1510的寄存器和控制、狀態端口寄存器等。

　　系統的所有軟件程序做成一個批處理文件，存儲與控制模塊som2386上虛擬軟盤的一指定目錄中，系統上電后自動運行此目錄下的程序，控制系統的工作。系統上電后，整個系統的工作流程如圖4所示。

　　4 結束語

　　由于空中背景比較單一，設定系統工作于vbr模式，能降低碼率，并保持圖像質量的穩定，實驗結果表明系統設計結構可行，若采用2gb的電子硬盤，記錄時間可達8h左右，隨著半導體存儲器容量的不斷增長，系統的記錄時間還將進一步延長，同時，將來還可以通過修改軟件，設定sz1510工作于mjpeg編碼模式，進一步提高記錄視頻的圖像質量，因此，系統具有較大的升級潛力，本結構緊湊、體積小(尺寸僅為90mm×60mm×25mm)、重量輕、使用方便，已在某型飛機上投入使用，并且運行穩定可靠，取得較好的效果。