现代嵌入式计算 - 第16章 - 设计实例 (第2部分)

设计实例–-
多媒体设备

许多嵌入式系统用于消费类设备。高分辨率显示器，触摸控制，现在已是司空见惯;比如，车载娱乐系统，家庭自动化/安全系统，以及多媒体电话。多媒体电话是传统电话和平板电脑的混合体。这些参考设计的属性非常类似。让我们先预览该平台的常见特性：
1.可以下载应用程序或小部件来扩展平台的功能
2.
日历和邮件应用程序的支持
3.
从本地或网络播放高品质流媒体
4. Web浏览支持
5.
提供基于DECT的电话
6.
支持IP电话
7.
视频电话
8.
本地扬声器支持
9.
语音信箱短信服务

这仅仅是一个概述;在现实中，这一类的产品将有一个产品需求文档（PRD）。这是任何项目的起点。在许多情况下，您应该在项目的进行过程中，不断更新这个文档。这里，第一步是确定满足所需的硬件配置。

1. 硬件平台

第一步要选择的是核心处理器。由于本书参考英特尔Atom处理器，因此设计将基于E6XX芯片，和平台控制器集线器(PCH)EG20T。这将提供以下功能：
•核心处理器（英特尔Atom）
•显示和图形控制器;高分辨率显示，复杂的3D加速，alpha混合等
•硬件解码引擎;高清晰度多媒体流的流畅播放是很费计算资源的，使用硬件解码能够解放CPU为应用程序其他方面服务
•硬件视频编码引擎;视频编码比视频解码更加耗费计算资源。视频编码可用于编码相机捕获的视频流
•海量存储接口;SDIO或SATA
•以太网连接;
•HD音频接口;用于连接本地的扬声器和麦克风

该平台还需要一个触摸屏，一个DECT和Wi-Fi模块。
触摸屏接口芯片的选择依赖于触摸屏技术;对于消费领域，一般使用电容式触摸屏。触摸控制器
通过SPI或I2C与核心处理器连接。这个例子采用了SPI，使用ST半导体的STMT07S-Touch
FingerTip多点触控电容屏控制器。

DECT控制器可以通过USB或SPI连接。我们选择了USB控制器，允许数据和语音被传送到DECT处理器。这里，我们不讨论DECT手机设计。当使用USB，我​​们必须确保语音同步，以确保语音数据传输的低延迟。在一些设计中，SPI的可能一个更好的选择。

我们还需要一些简单的按钮控制;这些都是通过GPIO引脚连接。

全部放在一起如图16.7所示。



以下部分将深入到软件组件的选择。

2. 软件平台

现代软件开发，您将不会是整个系统从零开始。事实上，那是非常低效的。我们的目标应该是尽量重用

很多已经存在的软件，而把重点放在您的特定产品的差异上。这些可重用的软件可能来自开源软件，供应商提供的驱动程序或参考设计，或可购买的软件组件。

该平台中的软件可以被分解成层：

•核心平台软件，操作系统，和所有相关联的设备驱动，电源管理，文件系统和显示系统。
•平台中间件和应用框架，是可用于搭建应用程序的库和框架的集合。例如，多媒体框架GStreamer，电话解决方案Telepathy，DSP语音处理优化库，以及3D/
2D的API。进程间通信（IPC）框架在开发中也很重要，它协调应用程序之间的活动，DBUS提供了这样的能力。
•应用程序，不同的应用程序支持特定的功能。例如，媒体播放器，电话拨号应用，邮件，浏览器等。
•主屏幕和应用管理。至少一个主应用程序控制主屏幕;它将包含一种机制来启动应用程序。在许多情况下，部分屏幕会继续由主应用程序所拥有（例如，状态栏）。

图16.8显示了所选择的组件，以及它们在栈中的位置。



图16.8
多媒体软件平台（基于Linux的）

图16.8是整个系统的简化图示;选择和整合这些软件模块需要相当大的努力。