多媒体pci接口控制芯片saa7146a及其应用

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1、多媒体PCI接口控制芯片SAA7146A及其应用

2、第1内容加载中...摘要：概述了多媒体处理芯片SAA7146A的主要特点，描述了其内部的主要结构和关键功能，介绍了其在视频音频处理领域的开发应用，并给出了在视频图像多媒体中相应实例。关键词：多媒体PCI总线信号处理图像采集现在，基于PC机的多媒体应用越来越广泛，各种视频、音频信号处理技术日新月异。其中的关键技术之一就是计算机与各种外围多媒体器件的接口问题。PC机可供选择的总线接口基本上有ISA、PCI、USB三种。其中，ISA总线传输率很低，只有8MB/s，基本上已被淘汰；USB接口虽然对用户来说使用很方便，但它的数据传

3、输率也不够高，USB1.1版的数据传输率只有12MB/s。由于多媒体信号中的视频信号的实时处理对数据传输率要求很高，较高质量的彩色图像一般要求在30MB/s以上。因此，具有33.3MHz主频的32位的数据传输达132MB/s，而64位的数据传输率高达264MB/s的PCI总线便在多媒体尤其是视频图像领域获得了广泛的应用。在众多的PCI接口控制芯片中，Philips公司的SAA7146A不仅具有符合PCI协议的控制电路，还集成了功能强大的高性能视频和音频多媒体处理电路，能够与众多的视频编码器及解码器、压缩及解压缩等视频芯片和音频采样与处理芯片以及其它数字信号处理芯片进行无

4、缝连接，完成它们与计算机机PCI总线的数据通信，为视频桌面系统、图像、声音等多媒体的应用带来极大方便。1SAA7146A的主要特点1.1视频处理（1）支持帧缓冲器与系统虚拟内存之间全尺寸、全速度的视频传送，可为任何一款相应的PCI外围器件提供多种处理方式；（2）支持全带宽的PCI读写操作（最高可达132MB/s）；（3）支持虚拟内存（每个DMA通道有4MB）；（4）每帧最大可处理4095行，每行最大可处理4095个采样点；（5）具有针对视频和视频会议应用的图像镜像功能；（6）具有视频图像播转功能；（7）内置亮度、对比度、饱和度控制电路；（8）设置了寄存器编程序列器（RP

5、S），能够对内部寄存器进行编程控制，可以同时处理两路异步数据流；（9）内置存储器管理单元电路（MMU），可支持PEG或JPEG数据的集成电路芯片连接到PCI总线，支持立即传输和最大可达23MB/s的块传输方式（DMA）；I2C总线接口可以方便地对具有I2C接口的外围芯片如视频解码器SAA7110和SAA7111A、编码器SAA7185B和SAA7187或者音频芯片进行通讯和控制。2.4PCI总线接口及其控制符合2.1版的PCI接口电路具有主从功能。对视频信号的处理提供了在三个DMA通道，每个通道设置了128个双字的FIFO，视频通道支持典型的如象素、行、场、帧等视频数据

6、结构；对音频信号的控制设置了4个DMA通道，每个有24个双字的FIFO；对扩展数据接口，既能进行单个指令的直接存取（立即模式），也可以通过一个具有32个双字的FIFO的数据DAM通道进行块模式的数据流传输。SAA7146A内部还集成了存储器管理单元（MMU），通过一个用软件驱动程序设置的存储在系统内存中的页表可以将线性地址转换成物理地址，对每个DAM通道，MMU支持最大4MB的虚拟地址空间。3SAA7146A的开发SAA7146A是基于PCI总线的多媒体接口和控制芯片，众多的接口能够连接处理多种多媒体信号。在这些信号中，实时视频信号的传输处理对数据传输率的要求最高。而基

7、于PCI总线的SAA7146A除了能处理音频及其它数据外，还在视频功能上提供了符合PCI协议的高速传输和多种处理能力，使得它在多媒体尤其是在视频处理领域获得了广泛的应用。下面就SAA7146A在视频处理的应用上给出一个图像采集处理的开发实例。图2所示为一视频图像采集处理系统的原理图，信号来自CCD摄像机。视频前端解码器芯片采用SAA7111，它与SAA7146A一样，都属于Philips公司开发的视频处理系列芯片，便于相互通讯和实现无缝连接。传统的视频图像采集处理系统大都要设置视频存储器，还要考虑复杂的同步、存储器读写等控制信号的产生和相关逻辑。由于SAA7146A有符

8、合PCI协议的高速数据传输率，有和SAA7111兼容的视频接口和高效的内部处理电路，可以不采用存储器，只需将解码器芯片和接口芯片简单地进行无缝连接就能够实现实时视频信号和高速采集和处理，大大简化了系统的设计。SAA7111是功能强大的可编程视频输入处理芯片，它可将摄像机输出的PAL、NTSC等不同制式的模拟复合全电视信号解码成亮度、色度信号。输出的数字视频信号格式有411YUV(16)、422YUV(12位)、422YUV或CCIR-656(8位)、565RGB（16位）、888RGB（24位）等可供选择。此外还提供了象素、时钟信号、行场