专利名称：一种基于多媒体嵌入式微处理器的产品级开发板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实现实时图像/视频数据信号的数据压縮、存储、传输和显
示的嵌入式开发平台，尤其是一种基于嵌入式微处理器的开发板。
背景技术：
嵌入式开发平台，是将微处理器或者微控制器的所有功能接口引出实现在电路板 上，并提供相应的可开发的程序代码，成为一个可再次开发的全的系统，产品生产商在此基 础之上做二次开发，通过开发系统的接口编写应用程序，并且对硬件做测试调整和增减调 整，设计出最终产品。借助开发系统，可以降低开发难度，縮短开发时间，降低开发成本。 目前，现有的i.MX27微处理器开发平台存在以下问题一、开发系统的集成度较 低，多采用接口模块分离式设计，不利于开发系统向最终产品过度，PCB设计比较初级，整体 布局杂乱，并且电路板设计尺寸较大与产品要求相差较大，增大了产品二次开发的难度，不 利于縮短开发周期。二、由于i. MX27微处理器封装工艺要求高的原因，现有的i. MX27微处 理器开发系统电路板工艺要求一般为8层PCB板，增加了产品二次开发的难度并提高了最 终产品生产的工艺成本。三、DDR RAM大部分分为两片组合式，这不仅增大了产品电路板的 尺寸还提高了材料成本和工艺成本，不利于电子产品小型化的开发设计。
发明内容本实用新型解决的技术问题是提供一种基于i. MX27嵌入式微处理器的视音频分 析与处理产品级的开发板，基于专用的视音频嵌入式开发平台，实现实时图像/视频数据 信号的数据压縮、存储、传输和显示。在本实用新型提供的开发平台的基础上可縮短系统开 发周期，降低开发难度，降低开发成本，提供产品级的样板设计参考。 本实用新型的目的通过以下技术解决方案来实现一种基于多媒体嵌入式微处 理器的产品级开发板，其特征在于所述开发板基于视音频嵌入式开发平台，所述的视音频 嵌入式开发平台的核心模块中的微处理器集成了一个视频编解码模块。所述微处理器为 i.MX27微处理器。 上述的视音频嵌入式开发平台，包含核心模块、视频输入模块、显示模块、音频输 入输出模块、传输通信模块、存储模块和Debug模块，其特征是系统完善的集成了视音频编 解码、存储、传输通信以及便于二次开发的Debug模块；视频输入模块、显示模块、音频输入 输出模块、传输通信模块、存储模块和Debug模块分别于核心模块相连， 上述的核心模块包括i. MX27微处理器、SDRAM存储器和Flash存储器，所述的 i. MX27微处理器、SDRAM存储器和Flash存储器构成本实用新型的最小系统，i. MX27微处理 器作为本实用新型的核心微处理器，是飞思卡尔半导体公司推出的基于ARM构架的嵌入式 微处理器，采用BGA封装，是工业级应用的芯片，有广泛的适用范围。SDRAM存储器通过SDR 数据地址总线与i. MX27微处理器相连，内部集成了视频编解码模块可支持H. 264、MPEG-4、 H,263视频压縮标准的硬件编解码。在本实用新型中支持的是MDDR SDRAM类型的存储器，并且采用一片式设计，减小了产品电路板的设计尺寸，有利于手持多媒体终端体积的小型 化，并且相对两片式设计降低了物料成本和工艺成本。所述的Flash存储器在本实用新型 中采用的NAND Flash闪存类型，通过EMI接口与i. MX27微处理器相连。 所述的视频输入模块包含CMOS摄像头接口和TV in接口模块两种视频输入方式， CMOS摄像头接口可以直接挂接CMOS摄像头，进行视频数据采集，并通过CSI总线传输到核 心模块进行压縮处理等。TV in接口模块可以连接CVBS复合模拟信号输入源，如CCD摄像 头、TV信号等，TV in接口模块采集的视频数据通过TV解码芯片解码后通过CSI总线传输 给核心模块进行压縮处理等。 所述的显示模块主要承担本实用新型压縮处理后的视频数据的显示功能，可以直 接通过3. 5英寸LCD液晶屏显示，或者通过TV编码芯片的解码处理后输出到TV显示以及 经过TV转VGA信号板的转接后实现VGA显示。 所述的音频输入输出模块通过I2S接口与核心模块相连，在本使用新型中采用的 音频编解码芯片是MC13783，可以通过线性输入或麦克风采集音频数据；通过耳机、线性输 出或喇叭输出音频数据。 所述的传输通信模块主要承担本实用新型视音频数据和程序数据的通信和传输， 包含Wi-Fi&BT模块接口 、 GPS模块接口 、 GSM、 GPRS模块接口 、 FEC以太网模块USB模块接 口和F M通信模块等，所述的Wi-Fi&BT模块接口 、 GPS模块接口 、 GSM、 GPRS模块接口通过 UART接口与核心模块相连，进行视音频等数据的双向通信和传输，Wi-Fi&BT模块接口、GPS 模块接口 、GSM、GPRS模块接口可以分别挂接相应的模块，用于评估测试各模块的性能。FEC 以太网模块通过FEC接口与核心模块相连，支持10/lOOMbps自适应以太网。USB模块通过 USB总线与核心模块相连，支持高速USB Host和高速USB 0TG，同时也可以通过USB模块挂 接Wi-Fi&BT模块及其他通信模块。FM通信模块通过12C总线与核心模块相连，可以接收 FM调频信号。 所述的存储模块主要承担存储视音频等数据的功能，主要包括HDD硬盘存储、SD 接口模块和USB接口模块等存储方式，HDD硬盘存储通过ATA接口与核心模块连接，支持大 容量硬盘挂接，大大提高了本开发平台的存储能力。SD接口模块通过SDIO接口与核心模 块相连，SD接口模块可以挂接大容量SD存储卡和其他SD卡接口外设。USB接口模块通过 USB总线与核心模块相连，可外接USB闪存，实现数据存储和传输。 本实用新型将上述所有模块集成在一块电路板上，有很高的集成度，达到了实际 产品的要求，并且电路板为6层板设计，与现有其他基于i. MX27的开发板常用的8层、10层 板相比本实用新型大大降低了工艺设计难度和减少了工艺成本。 所述的Debug模块是对本开发平台进行二次开发时主要的编译调试通道，主要包 括RS232串口、以太网接口和JTAG接口 ， RS232串口内含UART通信接口与核心模块相连，并 且通过DB9串口线与PC计算机连接，以实现对本开发平台的编译调试。以太网接口与PC计 算机连接将二次开发所需的代码程序等下载至Flash存储器，采用的网口芯片是CS8900, 支持10Mbps的网口传输速度。JTAG接口主要用于测试i. MX27微处理器的电气特性，检测 其是否有问题，或者用于Debug。 由上述技术方案可知，本实用新型功能集成度很高与实际产品要求很接近，可大 大降低开发难度，縮短开发时间，并且提供了底工艺要求的PCB板设计参考，可以顺利移接到产PCB板的设计上，降低产PCB板的制造工艺要求，降低了制造难度，节约大量时间成本 和工艺成本。
图1是本实用新型的总体结构方框图； 图2是本实用新型视音频开发平台的核心模块方框图； 图3是本实用新型视音频开发平台的显示模块方框图； 图中 l，核心模块2，视频输入模块3，显示模块4，音频输入输出模块5，传输通信模 块6 ，存储模块7 ， DEBUG模块8 ，微处理器9 ， SDRAM存储器 10 ， FLASH存储器 11 ， TV解码芯片 12，摄像头接口 13，TVIN接口模块14，TV编码芯片 15，TV转VGA信号板 16， Wi-Fi&BT模块接口 17， GPS模块接口 18， GSM、 GPRS模块接口 19， FEC以太网模土央 20，USB模块接口 21， FM通信模块22，硬盘存储 23，SD接口模块 24， RS232串口 25， 以太网接口2 6，JTAG接口
具体实施方式
以下结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。在图1中，本实用新型 是基于i.MX27嵌入式微处理器的视音频分析与处理产品级的开发板，其特征在于所述的 视音频嵌入式开发板的核心模块(1)中的i.MX27微处理器(8)集成了一个视频编解码模 块。包含核心模块(1)、视频输入模块(2)、显示模块(3)、音频输入输出模块(4)、传输通信 模块(5)、存储模块(6)和Debug模块(7)，其特征是系统完善的集成了视音频编解码、存 储、传输通信以及便于二次开发的Debug模块；视频输入模块(2)、显示模块(3)、音频输入 输出模块(4)、传输通信模块(5)、存储模块(6)和Debug模块(7)分别于核心模块(1)相 连， 上述的核心模块(1)包括i. MX27微处理器(8) 、SDRAM存储器(9)和Flash存储器 (10)，所述的i. MX27微处理器(8) 、 SDRAM存储器(9)和Flash存储器(10)构成本实用新 型的最小系统，i.MX27微处理器(8)作为本实用新型的核心微处理器，是飞思卡尔半导体 公司推出的基于ARM构架的嵌入式微处理器，采用BGA封装，是工业级应用的芯片，有广泛 的适用范围。SDRAM存储器(9)通过SDR数据地址总线与i. MX27微处理器(8)相连，内部 集成了视频编解码模块可支持H. 264、 MPEG-4、 H. 263视频压縮标准的硬件编解码。所述的 Flash存储器(10)在本实用新型中采用的NAND Flash闪存类型，通过EMI接口与i. MX27 微处理器(8)相连。 所述的视频输入模块(2)包含CMOS摄像头接口 (12)和TV in接口模块(13)两 种视频输入方式，CMOS摄像头接口 (12)可以直接挂接CMOS摄像头，进行视频数据采集，并 通过CSI总线传输到核心模块(1)进行压縮处理等。TV i n接口模块(13)可以连接CVBS 复合模拟信号输入源，如CCD摄像头、TV信号等，TV in接口模块(13)采集的视频数据通过 TV解码芯片(11)解码后通过CSI总线传输给核心模块(1)进行压縮处理等。 所述的显示模块(3)主要承担本实用新型压縮处理后的视频数据的显示功能，可 以直接通过3.5英寸LCD液晶屏显示，或者通过TV编码芯片(14)的解码处理后输出到TV
5显示以及经过TV转VGA信号板(15)的转接后实现VGA显示。 所述的音频输入输出模块(4)通过12S接口与核心模块(1)相连，在本使用新型 中采用的音频编解码芯片是MC13783。 所述的传输通信模块(5)主要承担本实用新型视音频数据和程序数据的通信和 传输，包含Wi-Fi&BT模块接口 (16) 、 GPS模块接口 (17) 、 GSM、 GPRS模块接口 (18) 、 FEC以 太网模块(19)USB模块接口 (20)和FM通信模块(21)等，所述的Wi-Fi&BT模块接口 (16)、 GPS模块接口 (17) 、 GSM、 GPRS模块接口 (18)通过UART接口与核心模块相连，进行视音频 等数据的双向通信和传输，Wi-Fi&BT模块接口 (16) 、 GPS模块接口 (17) 、 GSM、 GPRS模块接 口 (18)分别挂接相应的模块。FEC以太网模块(19)通过FEC接口与核心模块(1)相连，支 持10/100Mbps自适应以太网。USB模块(20)通过USB总线与核心模块(1)相连，支持高速 USBHost和高速USB OTG，同时也可以通过USB模块(20)挂接Wi-Fi&BT模块及其他通信模 块。FM通信模块(21)通过I 2C总线与核心模块(1)相连。 所述的存储模块(6)主要承担存储视音频等数据的功能，主要包括HDD硬盘存储 (22)、SD接口模块(23)和USB接口模块(23)等存储方式，HDD硬盘存储(22)通过ATA接 口与核心模块(1)连接，支持大容量硬盘挂接。SD接口模块(23)通过SDIO接口与核心模 块(1)相连，SD接口模块(23)可以挂接大容量SD存储卡和其他SD卡接口外设。USB接口 模块(20)通过USB总线与核心模块(1)相连，可外接USB闪存。所述的Debug模块(7)是 对本开发平台进行二次开发时主要的编译调试通道，主要包括RS232串口 (24)、以太网接 口 (25)和JTAG接口 (26)，RS232串口 (24)内含UART通信接口与核心模块(1)相连，并且 通过DB9串口线与PC计算机连接，以实现对本开发平台的编译调试。以太网接口 (25)与 PC计算机连接将二次开发所需的代码程序等下载至Flash存储器(10)，采用的网口芯片是 CS8900，支持10Mbps的网口传输速度。JTAG接口 (26)主要用于测试i. MX27微处理器(8) 的电气特性，检测其是否有问题，或者用于Debug。
权利要求一种基于多媒体嵌入式微处理器的产品级开发板，其特征在于所述开发板基于视音频嵌入式开发平台，所述的视音频嵌入式开发平台的核心模块中的微处理器集成了一个视频编解码模块。
2. 如权利要求1所述的开发板，其特征在于所述的微处理器为i. MX27微处理器。
3. 如权利要求1所述的开发板，其特征在于所述的开发平台包含核心模块、视频输入 模块、显示模块、音频输入输出模块、传输通信模块、存储模块和Debug模块。
4. 如权利要求1或2所述的开发板，其特征在于所述的核心模块包括i. MX27微处理 器、SDRAM存储器和Flash存储器。
5. 如权利要求4所述的开发板，其特征在于所述的SDRAM存储器为单片式设计。
6. 如权利要求3所述的开发板，其特征在于所述的视频输入模块包含CMOS摄像头接口 和TV in接口模块两种视频输入方式。
7. 如权利要求3所述的开发板，其特征在于所述的显示模块为LCD液晶屏显示或通过 TV编码芯片的解码处理后输出到TV显示或经过TV转VGA信号板的转接后实现VGA显示。
8. 如权利要求3所述的开发板，其特征在于所述的音频输入输出模块通过12S接口与 核心模块相连，并通过线性输入或麦克风采集音频数据；通过耳机、线性输出或喇叭输出音 频数据。
9. 如权利要求3所述的开发板，其特征在于所述的存储模块为HDD硬盘存储或SD接口 模块存储或USB接口模块存储。
10. 如权利要求3所述的开发板，其特征在于所述的Debug模块是编译调试通道，包括 RS232串口、以太网接口和JTAG接口 ， RS232串口内含UART通信接口与核心模块相连，并且 通过DB9串口线与计算机连接。
专利摘要一种基于多媒体嵌入式微处理器的产品级开发板，包含核心模块、视频输入模块、显示模块、音频输入输出模块、传输通信模块、存储模块和Debug模块，并且系统完善的集成了视音频编解码、存储、传输通信以及便于二次开发的Debug模块，基于专用的视音频嵌入式开发平台，实现实时图像/视频数据信号的数据压缩、存储、传输和显示，集成度很高，并且核心模块中DDR SDRAM采用一片式设计，使得在本实用新型的基础上可缩短产品开发周期，降低开发难度，节约开发成本，提供产品级的样板设计参考。
文档编号H04N7/24GK201515470SQ200920209160
公开日2010年6月23日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者刘金权 申请人:上海辰汉电子科技有限公司