Blackfin533的DMA技术及其在图像处理中的应用

1、    Blackfin533的DMA技术及其在图像处理中的应用摘要：介绍了Blackfin533中DMA的类型及特点，描述了DMA在实时图像处理领域数据传输中的重要应用，给出了两个具体的应用实例，最后指出了使用Blackfin533的DMA时应注意的事项。 关键词：Blackfin533；DMA；实时图像处理；数据传输直接存储器存取（ ，简称?对计算机系统是非常重要的。它可以使在运行指令的同时从外部存储器或设备中存取数据，也可以在不参与的情况下，由  摘要：介绍了Blackfin533中DMA的类型及特点，描述了DMA在实时图像处理

2、领域数据传输中的重要应用，给出了两个具体的应用实例，最后指出了使用Blackfin533的DMA时应注意的事项。   关键词：Blackfin533；DMA；实时图像处理；数据传输直接存储器存取（ ，简称?对计算机系统是非常重要的。它可以使在运行指令的同时从外部存储器或设备中存取数据，也可以在不参与的情况下，由专用的控制器存取数据。 中的系列产品包括和两类，都是公司最新的基于微信号体系结构的，这些器件含有两个，并集成了大量的外围设备和存储器接口，每秒运算速度最高可达，因而比较适用于各种视频、音频、通信领域。处理器有多个独立的控制器，它能以最小的处理器内核

3、消耗支持数据的自动传输。传输可以发生在处理器的内存与支持的任一外设之间。此外，还可以完成有功能的外设与连接在外部存储器接口上的外部设备（包括控制器和异步存储控制器）之间数据传输。处理器可利用在存储器空间内部，以及在一个存储器空间和外围设备之间传输数据，并可以指定传输操作，以便完全集成化的控制器独立于处理器完成数据传输时返回到正常的处理。处理器的控制器同时支持和 传输，其传输初始化可以通过寄存器状态描述符块中的一组参数来实现。 行和列最大可支持×个元素任意数。而且列的步长可小于行的步长，并可执行交叉存取的数据流。这一个特点在某些视频应用场合特别有用。   

4、有个通道控制器。有功能的外设包括、和。每个支持的外设至少有一个专用的通道。控制器可以完成的几种数据传输类型如下：（）存储器和存储器之间（）；（）存储器和串行外设接口（）之间；（）存储器和串行接口 （）之间；（）存储器和通用异步收发器接口之间；（）存储器和并行外设接口（）之间；处理器上的传输可以基于描述符，也可以基于寄存器。基于描述符的传输需要用存放在存储器内的一组参数来初始化一个序列。这种传输允许多个序列链接在一起。在基于描述符的操作中，一个通道可以通过编程自动建立起来，并可在当前序列完成后开始另一个传输。基于寄存器的允许处理器直接对控制寄存器编程来启动一个传输。传输完成后，为了连续传输数据，

5、也可以用它们原来设置的值自动更新控制寄存器。在数字图像处理中的应用是数字信号处理器（）中用于快速数据交换的重要技术，它具有独立于的后台批量数据传输能力，能够满足实时图像处理中的高速数据传输要求。由于图像处理的原始数据量很大，同时图像处理中也会产生等量的中间数据，对于片内存储资源有限的高速芯片来说，一般需要借用外部存储空间。为了提高系统的实时处理能力，可以将数据在不同存储空间的转移任务交给来完成，从而使只专注于数据的计算。同时对数据的重排功能可以优化图像数据在内存中的存储，这不仅可以提高内部存储空间的利用效率，也可以提高数据的传输效率。虽然图像数据的传输也可由软件实现，但会消耗大量的时钟周期，从

6、而使的高速性能难以发挥。而由来进行同样的工作却不占用的时钟周期。内部专门为适应视频数据处理而增加的二维及相关寄存器有以下几种：（）配置寄存器（ ）主要用来设置二维方式使能和中断产生方式，其中中断可以在一行结束时产生，也可以在整个结束时产生。（）内层循环计数寄存器（ ）用于在二维时保存内层循环的数目（或称行数），该数目必须大于等于。（）内层循环地址增量寄存器（ - ）用于在二维时保存每一次内层循环计数器加之后（也就是在内层每传输完一个元素，但不包括每个内层的最后一个元素），操作（读或写）地址在内存中的增量，此增量应该是二维操作的数据单元长度的整数倍，如二维进行位读写时，此增量必须是?倍。（）外层

7、循环计数寄存器（ ）：该寄存器仅在二维中使用，任务是保存外层循环的数目（或称位列数）。（）外层循环地址增量寄存器（ - ）：该寄存器也仅在二维中使用，任务是保存每次外层循环计数器加后，操作地址在内存中的增量，该值可以为负，且应为二维操作数据单元长度的整数倍。应用举例存储器的有效利用对系统设计者来说是需要着重考虑的问题。外部存储器比较昂贵，而且其存取时具有较长的延迟。为了克服上述问题，处理器片上集成有控制器，可支持片外存储器。因为视频数据率要求非常苛刻，帧缓冲区必须设立在外部存储器上。这样，当处理器操作一个缓存时，另一个缓存便可以存储通过并用传输的数据，见图。下例可将的接口上从图像采集芯片传送过

8、来的视频流中的一场视频图像（×像素）存储到外部存储器中。具体程序代码如下：_() ? ; 把图像存放在中的起始地址处； ; 图像的行数； ; 在内层每次传完一个元素后地址的增量，因为每次传输位，所以是? ; 外层循环的数目，因为总的缓存为×字节,所以? ; 传完一行数据后的地址增量，因为是存储空间是连续的，所以是? ?外设的开启； ;使能，整个结束产生中断，存储器写。位传输，重新开始前丢失中的数据。当一个完整的图像帧存放在后，数据将传输到内部数据存储器中，这样，处理器内核用一个时钟周期的延迟就可以访问到数据。为此，控制器可以用二维传输获得像素块。图所示是一个ד宏

9、块”的传输示意图。图2   为了有效地从原图像中传输一个图像块，一般需要控制四个参数： 、 、 和 。其中 和 分别表示水平和垂直方向上读入读出的元素数。在此应用中“水平”和“垂直”是抽象的概念，因为图像数据在外存中实际上是线性存储的。另外两个参数 和 是在传输了必需的 和 后跨越的数据量。从性能上看，任何时候最多四个唯一的内部子组（）都是活动的。这意味着在视频结构中，填充一个子组（）时，到 只是把数据从一个子组（）拖进来，而没有额外的子组（）激活延迟。下面是一个到的传输代码：_() ;_;是缓冲区的地址_;×；_;_ ; 是×图像块在中的地址_;_;_;_; _;_ ;_ ;消除中断； 中的使用注意事项下面两种情况会导致总线错误：（）数据没有对齐当要传送的数据与当前地址不相符时，可能发生数据没有对齐的错误。数据不对齐包括有情况：第一是当 寄存器的为（）时，地址的最低位不等于；第二是当-为（）时，最低两位地址不等于。如果出现上述错误，寄存器中的位应被置位。（）非法存储器访问发生非法存储器访问时（如访问空间），处理器将得到一个错误响应并导致以下结果：第一是通道会结束当前的单个或突发式传送；第二是信道的使能位（配置字的）将被清零；第三是产生一个总线错误中断并使 状态寄存器中的位被置位。还有一点就是要保证对