基于SOC和VxWorks的DVD录像机设计与实现

摘要

本文论述了基于SOC和VxWorks平台的DVD录像机的关键技术研究、系统设计、实现和优化。DVD录像机既可以播放DVD，又支持把电视节目录制到DVD可录光盘中，具有广阔的市场应用前景。本文在对DVD实时录制技术和MPEG-2编解码理论的研究基础上，选择了DMN8600这一集成了两个SPARC内核和一个视频DSP的SOC，并使用嵌入式操作系统VxWorks，搭建了DVD录像机的系统环境，设计了DVD录像机的软件系统架构和主要功能，并且对关键功能进行了实现和优化。 本文的研究涉及计算机科学领域的嵌入式处理器、嵌入式实时操作系统、MPEG-2实时编解码技术、DVD实时录制、嵌入式系统架构等技术。并在此基础上，还研究了嵌入式开发过程中非常实用的内存管理，错误恢复，地址映射，系统优化等技术。 本文的系统设计已经得到实现，基于作者研究成果的DVD录像机已经开发成功并且面市。此DVD录像机系统具有外围设备简单，功能丰富，多任务处理能力强的特点，在相同成本上实现了其他解决方案不能实现的功能，而且具有较高的完成度和实用价值。 作者在此研究工作中做出的贡献包含： l、在基于DVD实时录制技术和MPEG-2实时编解码技术的研究基础上，选择了DMN8600 SOC作为DVD录像机系统的MPEG-2实时编码器，使得较低成本的DVD录像机成为可能。作者选择了VxWorks嵌入式实时系统配合DMN8600 SOC，搭建起DVD录像机系统的总体架构，包括硬件组成和软件层次架构。这个系统架构是进行嵌入式应用软件设计的基础。 2、作者分析了DVD录像机系统作为一套较复杂的嵌入式计算机系统的主要功能需求和难点，进行了总体的功能和模块设计，解决了SOC系统使用VxWorks进行多任务管理和实时录制过程中复杂数据的处理等问题。 3、作者论述了DVD录像机功能实现方法，并提出和实现了虚地址映射和数据保护等技术和一些系统优化的方法，解决了同类其他DVD录像机没有解决的问题。 本文虽然是论述DVD录像机系统，但其中大量涉及的SOC和VxWorks的研究，以及嵌入式系统的架构设计，对于其他嵌入式系统设计和实现也具有参考价值。