基于ADSP-BF561的寬帶信息終端設計

隨著家電、通信、消費電子“3C”合一的大趨勢，基于IP寬帶網絡的IPTV系統逐漸成為熱點。IPTV(Internet Protocol TV or Interactive Personal TV)也叫交互式網絡電視，是利用寬帶網的基礎設施，一般以IP機頂盒作為主要終端設備，集互聯網、多媒體、通信等多種技術于一體，通過IP協議向家庭用戶提供包括數字電視在內的多種交互式數字媒體服務的嶄新技術。

　　本文提出并設計實現了一種基于Blackfin BF561的寬帶信息終端。該終端采用目前計算機領域最為活躍的嵌入式系統技術，以高性能DSP處理器和嵌入式Linux操作系統為核心，對寬帶信息終端進行設計實現。

　　該寬帶信息終端實際上是一款低端的IPTV機頂盒，可為用戶提供互聯網信息瀏覽和流媒體視頻播放服務。該終端在國內電信運營商現有網絡條件(主要是網絡帶寬)下，能夠呈現比較理想的媒體播放效果。

　　該終端已經成功商用，在四川電信的農村信息化工程中得到批量采購。目前，依托四川電信部署的農村綜合信息內容平臺，已有數千臺該款寬帶信息終端推廣到四川各地農村使用。

　　2 系統設計

　　2.1 系統總體設計

　　基于DSP的寬帶信息終端的系統設計原理如圖1所示，uClinux操作系統、音視頻解碼、各種網絡協議、嵌入式瀏覽器、流媒體播放器、圖形用戶界面均由BF561處理，通過PPI、SPORT、UART等多種通訊接口，和外接外圍器件進行連接。

　　Blackfin BF561是Analog Devices公司近年針對高端多媒體應用推出的雙核DSP處理器。BF561作為對稱多處理器(SMP)器件，它的每一顆內核都有自己的高速L1指令和數據存儲器，同時兩顆內核共享128KB的L2存儲器。每顆內核都能訪問多種外設，包括視頻接口、串口和定時器等。[2] 此外，Blackfin處理器還擁有高性能處理器內核、高帶寬DMA性能、專為增強視頻處理定義的指令集、高效控制處理、分層存儲器、動態電源管理等特性。

　　在設計中，采用BF561的一顆內核處理所有“MCU型”任務，例如圖形重疊、網絡管理和流程控制，同時運行uClinux操作系統；另一顆內核則執行主要的DSP功能。我們將MP3音頻解碼也置于處理“MCU型”任務的那顆內核中，而另一顆內核則只進行MPEG4視頻解碼處理。[4]

圖1 基于DSP的寬帶信息終端系統設計原理圖

　　下面從視頻流程、音頻流程、網絡通訊對系統主機進行描述。

　　2.1.1 視頻信號的再現

　　從網絡傳輸到本地的視頻信號（視頻、文本），經過以太網控制器的信號處理，通過總線輸入到BF561，經過MPEG4解碼器處理成ITU656格式，再經過 DAC轉換成CVBS或Y/C信號，在電視上顯示，從而實現了視頻圖像的重現。DAC采用Analog Devices公司的ADV7179KCP芯片。

　　2.1.2 音頻信號的拾取和再現

　　從網絡傳輸到本地的音頻信號（MP3），經過以太網控制器的信號處理，通過總線輸入到BF561，經過MP3解碼器處理成ITU656格式，再經過 DAC轉換成模擬音頻信號，在電視上實現重放。DAC采用WOLFSON公司的WM8731S芯片。[5]