專利名稱：數(shù)字信號(hào)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)處理裝置，尤其涉及一種包括用于擴(kuò)展與計(jì)算裝置相連的系統(tǒng)總線的擴(kuò)展處理部分的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
計(jì)算機(jī)(計(jì)算處理裝置)已經(jīng)被用作用于對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)處理裝置。亦即，有將包括計(jì)算裝置(CPU)、輸出/輸出裝置、存儲(chǔ)裝置、系統(tǒng)總線等，并且具有可執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)的通用性的計(jì)算裝置用作數(shù)字信號(hào)處理裝置的趨勢(shì)。
但是，當(dāng)必須要對(duì)視頻信號(hào)實(shí)時(shí)處理時(shí)，傳統(tǒng)的一般用途計(jì)算機(jī)必定不能作為最合適的裝置。其原因在于，一般用途計(jì)算機(jī)未裝備有輸入/輸入裝置和專用于處理視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)處理裝置。因此，由于產(chǎn)生的低處理速度，不可能實(shí)時(shí)處理視頻信號(hào)。
為了改善這種情況，一般進(jìn)行如下操作。將通常所說(shuō)的擴(kuò)展槽設(shè)置在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線中，并且將可附加各種功能的電路板(擴(kuò)展板)安裝在該擴(kuò)展槽中。但是，當(dāng)如視頻編輯操作中需要復(fù)雜處理時(shí)，需要要求多個(gè)擴(kuò)展槽的多個(gè)電路板。這樣就出現(xiàn)了要設(shè)置用于在各板之間交換視頻信號(hào)的裝置的問(wèn)題。
此外，在傳統(tǒng)的一般用途計(jì)算機(jī)中，由于將板安裝到擴(kuò)展槽的尺寸和方法受到限制，因此不能使用其尺寸非一般的大電路板，并且視頻和音頻數(shù)據(jù)的高速傳送受到限制。因此，要提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷的改進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適于對(duì)數(shù)字視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行處理的改進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠增加擴(kuò)展槽數(shù)目的改進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
本發(fā)明的再一目的是提供一種其可安裝到擴(kuò)展槽上的電路板的尺寸具有高度自由度的改進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
本發(fā)明的又一目的是提供一種能夠增加用于視頻和音頻信號(hào)及控制信號(hào)的信號(hào)線數(shù)目的改進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
本發(fā)明的又一目的是提供一種其可安裝到擴(kuò)展槽上的電路板的排列具有高度自由度的改進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理裝置。
可從說(shuō)明書和附圖中，明顯和清楚地看出其他目的和優(yōu)點(diǎn)。
一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，提供了系統(tǒng)總線、連接到該系統(tǒng)總線的計(jì)算裝置、和作為視頻和音頻信號(hào)專用總線提供的信號(hào)專用總線，該總線適于與該系統(tǒng)總線相耦合。
根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字信號(hào)處理裝置最好包括信息處理部分，其包含與計(jì)算裝置相連的系統(tǒng)總線；和擴(kuò)展處理部分，其包含用于擴(kuò)展上述系統(tǒng)總線的系統(tǒng)總線，其中在擴(kuò)展處理部分中設(shè)置信號(hào)專用總線。最好在擴(kuò)展處理部分上設(shè)置用于該擴(kuò)展處理部分的電源裝置，并且該電源裝置由信息處理部分控制。
此外，該信號(hào)專用總線最好包括至少一個(gè)視頻信號(hào)線、視頻同步信號(hào)線、音頻信號(hào)線、和音頻同步信號(hào)線。該信號(hào)專用總線的視頻信號(hào)線最好并行傳輸多個(gè)通道的視頻信號(hào)。
由此可以看出根據(jù)前述描述明顯得出的上述各目的有效地得到了實(shí)現(xiàn)，并且，由于在上述結(jié)構(gòu)中所做出的變化未背離本發(fā)明的宗旨和范圍，因此上述描述和附圖中示出的所含的所有內(nèi)容只能看成是示意性描述，而不具有限制的含義。
為了更完整的了解本發(fā)明，將參照如下說(shuō)明和附圖，附圖中

圖1描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)；圖2描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的擴(kuò)展處理裝置中的數(shù)字音頻視頻(DAV)總線和局部CPU總線；圖3描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理裝置的信息處理裝置和擴(kuò)展處理裝置之間的連接關(guān)系；圖4描述與圖3的情況不同的根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理裝置的信息處理裝置和擴(kuò)展處理裝置之間的連接關(guān)系；圖5描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理裝置的信息處理裝置和擴(kuò)展處理裝置之間的連接關(guān)系；圖6描述多個(gè)擴(kuò)展電路板(擴(kuò)展板)的特定示例；圖7描述時(shí)鐘源的特定示例；
圖8描述根據(jù)本發(fā)明其中通過(guò)橋路連接系統(tǒng)總線的結(jié)構(gòu)；圖9描述板ID(識(shí)別符)和槽ID；和圖10描述電源開/關(guān)控制。
下面將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)。
圖1中所示的數(shù)字信號(hào)處理裝置包括信，息處理裝置1，諸如普通個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站；和擴(kuò)展處理裝置10，用于擴(kuò)展系統(tǒng)總線。信息處理裝置1和擴(kuò)展處理裝置10彼此通過(guò)總線連接板6相連。亦即，在信息處理裝置1中，例如，諸如用作計(jì)算裝置的微處理器的CPU 3連接到內(nèi)部系統(tǒng)總線2，以形成傳統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)。該內(nèi)部系統(tǒng)總線2通過(guò)用于有效擴(kuò)展系統(tǒng)總線的總線連接板6與擴(kuò)展處理裝置10的擴(kuò)展系統(tǒng)總線12相連。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線2在信息處理裝置1中使用。在該實(shí)施例中，使用通常稱為PCI(外圍器件互連)的總線，但系統(tǒng)總線并不僅限于此。
位于擴(kuò)展處理裝置10中的擴(kuò)展系統(tǒng)總線12擴(kuò)展信息處理裝置1的內(nèi)部系統(tǒng)總線2，并且在該實(shí)施例中，使用擴(kuò)展PCI總線。在擴(kuò)展處理裝置10內(nèi)部，將作為專用于數(shù)字視頻和音頻信號(hào)的數(shù)據(jù)總線的DAV(數(shù)字音頻視頻)總線13、和局部CPU總線14并行設(shè)置到擴(kuò)展系統(tǒng)總線12。局部CPU總線14是控制信號(hào)專用總線，用于通過(guò)位于擴(kuò)展處理裝置10內(nèi)部的局部CPU 15傳送控制信號(hào)。
作為視頻和音頻信號(hào)專用總線的DAV總線13例如具有如圖2所示的結(jié)構(gòu)。圖2中，DAV總線13包括視頻(Video)總線131、密鑰(Key)總線132、視頻參考(Video Ref)總線133、音頻(Audio)總線134、音頻參考(Audio Ref.)總線135、和電源(Power)總線136。視頻總線131作為專用于數(shù)字視頻信號(hào)的總線，它例如是由120根信號(hào)線構(gòu)成的。如果其YUV為4∶2∶2的每個(gè)數(shù)字信號(hào)的10個(gè)比特是亮度信號(hào)(Y)和色差信號(hào)(U,V)的復(fù)用，則可得到12個(gè)通道。密鑰總線132作為專用于分別對(duì)應(yīng)于12個(gè)通道的各視頻信號(hào)的密鑰信號(hào)的總線，它例如是由30個(gè)信號(hào)線構(gòu)成的。如果每個(gè)密鑰信號(hào)的10個(gè)比特是以5個(gè)比特的組形式復(fù)用，則可得到6個(gè)通道。視頻參考總線133發(fā)送視頻時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)。音頻總線134作為專用于數(shù)字音頻信號(hào)的總線，它例如是由10根信號(hào)線構(gòu)成的。如果對(duì)每根線復(fù)用8個(gè)通道，則可得到80個(gè)通道。音頻參考總線135發(fā)送音頻時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào)。電源總線136提供與設(shè)置在總線上的電路板相連的每個(gè)槽所需的電源。
局部CPU總線14是由局部CPU 15使用的控制總線，局部CPU 15是控制計(jì)算裝置，它用于對(duì)安裝在擴(kuò)展處理裝置10中每個(gè)槽內(nèi)的電路板上的電路進(jìn)行控制。這種控制難以通過(guò)系統(tǒng)總線來(lái)進(jìn)行。
更具體地講，在視頻信號(hào)和音頻信號(hào)中，經(jīng)常需要通常所說(shuō)的“實(shí)時(shí)處理”來(lái)保持信號(hào)的時(shí)間連續(xù)性。當(dāng)使用上述PCI總線作為系統(tǒng)總線時(shí)，對(duì)于數(shù)字視頻信號(hào)的通道，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中只能保證約一個(gè)通道。此外，為了如通常所說(shuō)的“AB滾動(dòng)編輯”那樣編輯兩個(gè)或更多通道的視頻信號(hào)，需要一種處理，即將數(shù)字視頻信號(hào)數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在大容量存儲(chǔ)器中，并且必要的時(shí)刻讀出，從而使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且在傳統(tǒng)裝置中不能進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。
為此，根據(jù)本發(fā)明，在擴(kuò)展處理裝置10中設(shè)置DAV總線，從而能夠以并行方式處理多個(gè)通道的數(shù)字視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。此外，為了對(duì)多個(gè)通道的實(shí)時(shí)處理，可通過(guò)DAV總線安裝各種類型的視頻信號(hào)處理電路板和音頻信號(hào)處理電路板。為了控制在這些視頻和音頻信號(hào)處理板中的實(shí)時(shí)處理，設(shè)置局部CPU和局部CPU總線。結(jié)果，有可能在多個(gè)通道中規(guī)定任意所需的傳輸通道，并從擴(kuò)展板，諸如用于進(jìn)行編碼/譯碼處理的CODEC(編碼譯碼器)、記錄介質(zhì)接口板等，發(fā)送數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)。也有可能接收任意所需通道的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，以便隨意改變數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐渲?，并?shí)時(shí)進(jìn)行多個(gè)通道的數(shù)字信號(hào)處理。
用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)電路板進(jìn)行電連接并機(jī)械支撐的各個(gè)槽19用于對(duì)圖1和2中的擴(kuò)展處理裝置10內(nèi)所需的擴(kuò)展系統(tǒng)總線12、DAV總線13和局部CPU總線14進(jìn)行耦合。一般地講，槽用作用于將擴(kuò)展板安裝在系統(tǒng)總線上并使之電連接的連接器。在該實(shí)施例中，擴(kuò)展處理裝置10的各個(gè)槽19等于設(shè)置在每個(gè)總線12、13和14中的一組連接器，如后所述。也就是說(shuō)，一個(gè)擴(kuò)展板(電路板)安裝在一個(gè)槽19上，從而按需要通過(guò)每個(gè)總線12、13和14的每個(gè)連接器實(shí)現(xiàn)與該擴(kuò)展板的電連接。根據(jù)每個(gè)擴(kuò)展板的實(shí)際配置，并不是絕對(duì)需要對(duì)所有總線12、13和14的電連接。
在該第一實(shí)施例中，例如，在擴(kuò)展處理裝置10中設(shè)置14個(gè)槽，使之有可能安裝最多14個(gè)擴(kuò)展板。例如，如圖1所示，對(duì)于這種擴(kuò)展板，示出的有局部CPU電路板15；數(shù)字I/O(輸入/輸出)電路板17；CODEC電路板21，用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼/譯碼；接口電路板22，用于視頻記錄；特技效果電路板24，用于執(zhí)行視頻信號(hào)處理，諸如數(shù)字特技效果或切換器；電路板26，用于音頻信號(hào)處理(編碼/譯碼等)；接口電路板27，用于音頻記錄；和另一電路板29。局部CPU電路板15與控制面板16相連。數(shù)字I/O電路板17連接到控制面板18。視頻記錄信息電路板22連接到盤裝置23，諸如通常所稱的RAID(redundant array of inexpensive disks，廉價(jià)盤冗余陣列)，或另一信息存儲(chǔ)介質(zhì)。與外部裝置的信息信號(hào)(數(shù)字AV信號(hào)等)的輸入和輸出是通過(guò)控制面板18進(jìn)行的，并且例如監(jiān)視器裝置8與控制面板18相連。
圖2的各個(gè)槽19指定Slot#1至Slotl#4作為槽號(hào)碼。圖1的局部CPU電路板15安裝到第13個(gè)(Slot#13)槽19Lc，并且設(shè)置局部CPU的該固定位置，使之變成時(shí)鐘信號(hào)提供源，如后所述。
圖3和4示意性地描述了數(shù)字信號(hào)處理裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該數(shù)字信號(hào)處理裝置包括信息處理裝置1、總線連接板6、和擴(kuò)展處理裝置10，它們之間的方位彼此相差90°。在這些圖3和4中，系統(tǒng)總線2設(shè)置在信息處理裝置1的總線板31上，通常，將諸如微處理器的計(jì)算處理電路(CPU)也安裝在其上?？偩€板31也稱作“母板”或“底板”，而在該實(shí)施例中，使用通常所稱的PCI母板。總線板31上設(shè)有多個(gè)諸如擴(kuò)展槽的連接器33，用于安裝連接到系統(tǒng)總線的擴(kuò)展板(電路板)，例如各種PCI板。
總線板31還設(shè)有用于擴(kuò)展系統(tǒng)總線的連接器36a，總線擴(kuò)展板6a安裝在連接器36a上，用作擴(kuò)展系統(tǒng)總線的總線連接板6。信息處理裝置1和擴(kuò)展處理裝置10以一個(gè)堆疊在另一頂部的方式定位，并且總線擴(kuò)展板6a相對(duì)于信息處理裝置1的總線板31垂直放置，從而穿過(guò)信息處理裝置1和擴(kuò)展處理裝置10的內(nèi)部。在擴(kuò)展處理裝置10側(cè)，扁平電纜6c通過(guò)電纜連接部分6b連接到總線擴(kuò)展板6a，并且由擴(kuò)展處理裝置10內(nèi)部的總線板41的連接器36b連接，從而在總線板41上的擴(kuò)展系統(tǒng)總線12和總線擴(kuò)展板6a上形成電連接。因此，可在信息處理裝置1的系統(tǒng)總線2和擴(kuò)展處理裝置10的擴(kuò)展系統(tǒng)總線12之間形成電連接。
兩個(gè)總線板(通常稱作“母板”或“底板”)41和42設(shè)置在擴(kuò)展處理裝置10的內(nèi)部，同時(shí)擴(kuò)展系統(tǒng)總線12設(shè)置在總線板41上，而DAV總線13和局部CPU總線14設(shè)置在總線板42上。在總線板41上設(shè)有多個(gè)用于將擴(kuò)展板(電路板)連接到擴(kuò)展系統(tǒng)總線12的連接器43。對(duì)應(yīng)于這些連接器43，在總線板42上分別設(shè)置多個(gè)用于與DAV總線13相連的連接器44和多個(gè)用于與局部CPU總線14相連的連接器45(圖4)。這些連接器43、44和45對(duì)應(yīng)于圖2的各個(gè)槽19，并且一組連接器43、44和45排列成相對(duì)于每個(gè)槽19對(duì)準(zhǔn)在一條直線上。例如，在該實(shí)施例中，以對(duì)應(yīng)于圖2中所示的方式設(shè)置14組連接器。
根據(jù)本發(fā)明，在總線41和42之間設(shè)置了垂直(上和下)步進(jìn)高度差。這些總線板41和42以重疊方式放置。這是為了克服擴(kuò)展板的各個(gè)連接器的不同放置位置和增加這些板的有效面積。當(dāng)然，總線板41和42可組合成一個(gè)板，或以另一種相對(duì)配置關(guān)系來(lái)定位。
如圖3和4所示，采用使用總線擴(kuò)展板6a穿過(guò)信息處理裝置1和擴(kuò)展處理裝置10內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的理由是為了使諸如PCI總線的系統(tǒng)總線的擴(kuò)展距離最小，并且使不需要的電磁輻射最小。在圖3和4的示例中，采用了其中將軟扁平電纜6c連接到總線擴(kuò)展板6a的結(jié)構(gòu)，從而可避免當(dāng)連接裝置1和10時(shí)出現(xiàn)位置偏差。
當(dāng)上述不需要的電磁輻射的限制和縮短擴(kuò)展距離的要求不是十分緊迫時(shí)，如圖5所示，可采用一種替換結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置在信息處理裝置1中的連接器36c和設(shè)置在擴(kuò)展處理裝置10中的連接器36d之間的部分通過(guò)連接電纜6d相連。
由于擴(kuò)展處理裝置10的總線板41上的連接器43和總線板42上的連接器44及45排列成行，因此，可以采用被設(shè)計(jì)用于特定應(yīng)用的擴(kuò)展電路板(擴(kuò)展板)。例如，在與諸如PCI總線的系統(tǒng)總線相兼容的同時(shí)專用于處理數(shù)字音頻和視頻信號(hào)。
圖6示出了可安裝于擴(kuò)展處理裝置10上并被使用的擴(kuò)展電路板(擴(kuò)展板)的一些示例。如圖6所示，PCI板51和52是包括用于連接到PCI總線并且也被用作普通各人計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展板的連接器33a的電路板。半尺寸PCI板51的高度h1、寬度w1和全尺寸PCI板的高度h1、寬度w2的具體尺寸例如為h1=98.4mm,w1=174.6mm,w2=312mm。相比之下，也可設(shè)置高度h2、寬度w2的中尺寸DAV板53和高度h2、寬度w3的全尺寸DAV板，來(lái)作為專用于擴(kuò)展處理裝置10的擴(kuò)展電路板(擴(kuò)展板)。每個(gè)部分尺寸的特定示例為h2=221.7mm,w3=470mm，并且將w2以與上述類似的方式設(shè)置為312mm。中尺寸DAV板53是包括用于以類似與連接到通常使用的PCI板51和52的方式連接到PCI總線(擴(kuò)展主總線12)的連接器43a的板，該中尺寸DAV板53還包括用于連接到DAV總線13的連接器44a，并且在高度方向上擴(kuò)展。全尺寸DAV板54是中尺寸DAV板53在橫向方向上擴(kuò)展的板，它包括連接到PCI總線的連接器、連接到DAV總線13的連接器、和連接到局部CPU總線14并使用局部CPU15的軟件的連接器45a。理所當(dāng)然的是，只要遵循有關(guān)每個(gè)連接器的類型和位置的規(guī)定，則可按照需要改變電路板的形狀和尺寸。
接下來(lái)，參照?qǐng)D7，給出用于提供從圖2的DAV總線13的視頻參考總線133發(fā)出的視頻時(shí)鐘信號(hào)和從音頻參考總線135發(fā)出的音頻時(shí)鐘信號(hào)的方法的描述。如圖7所示，示出了在總線板42上設(shè)置的DAV總線13的連接器44。圖1的局部CPU電路板15安裝在這些連接器44中的預(yù)定連接器44LC上。該連接器44LC對(duì)應(yīng)于圖2的第13(槽#13)槽19LC。
來(lái)自連接到連接器44LC的局部CPU電路板15的視頻和音頻的時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)預(yù)定端子(例如第10和第11管腳)被提供給總線42上的時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器電路的差分輸入放大器46。該差分輸入放大器46的輸出被發(fā)送到多個(gè)(對(duì)應(yīng)于總線板42上的其他槽的數(shù)目)差分輸出放大器47，在此，該輸出被變換成差分信號(hào)，并且，將來(lái)自這些差分輸出放大器47的差分時(shí)鐘輸出信號(hào)分別提供給其他槽的連接器44的預(yù)定端子(例如第10和第11管腳)。
在DAV總線13中，盡管每個(gè)槽對(duì)應(yīng)于總線中的信號(hào)，但仍需要嚴(yán)格地同步操作每個(gè)槽。因此，將特定槽(槽#13)確定為時(shí)鐘提供源，并且將該槽的時(shí)鐘信號(hào)分配到其他時(shí)鐘。此外，與其中一個(gè)時(shí)鐘提供線連接到每個(gè)槽并且順序提供時(shí)鐘信號(hào)的結(jié)構(gòu)相比，其中對(duì)于其他數(shù)個(gè)槽將一個(gè)差分輸入放大器46的輸出通過(guò)差分輸出放大器47提供給相應(yīng)槽的結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于，因?yàn)橛捎谔峁┝瞬罘中盘?hào)和一對(duì)一提供而使對(duì)噪聲的抵抗較強(qiáng)，因此，噪聲的影響較小，可保證充足的供應(yīng)電流，并且每個(gè)槽接收到的時(shí)鐘信號(hào)的相位變化非常小。此外，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)還在于，由于在總線板上設(shè)置了時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器電路，并且信號(hào)管腳對(duì)每個(gè)槽位于相同位置，因此，輸出時(shí)鐘信號(hào)的端和接收時(shí)鐘信號(hào)的端不必以一對(duì)一的方式提供。為了控制諸如上述的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)處理與這種參考時(shí)鐘同步，設(shè)置了局部CPU電路板15的局部CPU和局部CPU總線14。當(dāng)在系統(tǒng)總線上設(shè)置擴(kuò)展槽時(shí)，由于輸出端數(shù)(fan-out)受到限制，因此必須以橋路(bridge)來(lái)增加槽的數(shù)目。例如一個(gè)橋路的輸出端數(shù)為4。為了如本發(fā)明第一實(shí)施例那樣提供14個(gè)擴(kuò)展槽，就需要4個(gè)橋路IC。圖8示出系統(tǒng)總線的擴(kuò)展槽的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，其中使用了這種橋路。如圖8所示，對(duì)于信息處理裝置1端上總線板31的系統(tǒng)總線2，例如，在其上連接了諸如CPU3的芯片組的系統(tǒng)總線2a上設(shè)置了3個(gè)擴(kuò)展槽(對(duì)應(yīng)于連接器33)。系統(tǒng)總線2a通過(guò)橋路電路61連接到系統(tǒng)總線2b。系統(tǒng)總線2b上設(shè)有4個(gè)擴(kuò)展槽(連接器33)和連接器36a，用于擴(kuò)展系統(tǒng)總線?？偩€擴(kuò)展板6a插入并安裝在連接器36a上。系統(tǒng)總線2b連接到總線擴(kuò)展板6a的橋路電路62，并且插入并連接到擴(kuò)展處理裝置10端的總線板41的連接器36b，從而將橋路電路62與總線板41上的橋路電路63相連。4個(gè)橋路電路64a、64b、64c和64d每個(gè)連接到該橋路電路63，并且擴(kuò)展系統(tǒng)總線12a、12b、12c和12d分別連接到橋路電路64a、64b、64c和64d。
在圖8所示的本發(fā)明實(shí)施例中，需要進(jìn)行DMA(直接存儲(chǔ)器存取)傳送的電路板安裝在屬于相同橋路電路的一組擴(kuò)展槽上，從而在連接相同橋路電路的系統(tǒng)總線中進(jìn)行DMA傳送。亦即，由于經(jīng)常在數(shù)字信號(hào)編碼/譯碼電路和存儲(chǔ)介質(zhì)的接口電路之間對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行這種DMA傳送，因此，將用于對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼/譯碼的CODEC電路板21和用于視頻記錄的接口電路板22插入并安裝在與橋路電路64a相連的系統(tǒng)總線12a的連接器43，從而在這些板21和22之間進(jìn)行DMA傳送。此外，將用于諸如對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼/譯碼的信號(hào)處理的電路板26和用于音頻記錄的接口電路板27插入并安裝在連接到橋路電路64c的系統(tǒng)總線12c的連接器43，從而在這些電路板26和27之間進(jìn)行DMA傳送。
如上所述，通過(guò)在連接到相同橋路電路的系統(tǒng)總線內(nèi)進(jìn)行DAM傳送，DAM傳送期間不需要流過(guò)該橋路電路。因此，不發(fā)生由于流過(guò)橋路電路而引起的延遲(例如270ns)，從而有可能高速和高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
此外，如圖8所示，與其中橋路電路64a至64d順序串聯(lián)的結(jié)構(gòu)相比，通過(guò)將橋路電路64a至64d直接連接到橋路電路63以便使橋路電路64a至64d彼此并行，可縮短由于流過(guò)橋路電路而引起的延遲。
從連接信息處理裝置1的總線板31上的芯片組(如CPU3)的系統(tǒng)總線2a至分別連接到橋路電路64a至64d的系統(tǒng)總線12a至12d的部分中的延遲時(shí)間對(duì)應(yīng)于4個(gè)橋路電路的量，并且當(dāng)一個(gè)橋路電路的延遲時(shí)間為例如270ns時(shí)，當(dāng)有4個(gè)橋路電路時(shí)，該延遲時(shí)間(等待時(shí)間)就變成1080ns。
為了確認(rèn)其中進(jìn)行DMA傳送的一組電路板是否已經(jīng)被插入和安裝在一組連接到相同橋路電路的擴(kuò)展槽，得到各個(gè)擴(kuò)展槽和電路板的各個(gè)識(shí)別信息。更具體地講，如圖9所示，對(duì)于擴(kuò)展處理裝置10端上的總線板41和42的每個(gè)槽，設(shè)置用于提供識(shí)別信息的槽ID電路66，該識(shí)別信息是可與其他槽區(qū)別開來(lái)的可應(yīng)用槽的特征(特有的)。輸出作為每個(gè)板的特征的識(shí)別信息的板ID電路67設(shè)置在每個(gè)擴(kuò)展電路板(擴(kuò)展板)54上。
在圖9的示例中，將槽ID電路66設(shè)置在總線板42上，并與連接器45的預(yù)定管腳相連，并且通過(guò)擴(kuò)展板(電路板)54的連接器45a由擴(kuò)展板54上的槽ID檢測(cè)電路68來(lái)讀取。另外，可將槽ID電路66連接到連接器44，或者可將槽ID電路66設(shè)置在總線板41上并與連接器43相連。在槽ID電路66中，例如，將一電阻連接到連接器的端管腳，并且將該電阻的另一端接地或者向其提供預(yù)定電位，從而表示“0”或“1”。該結(jié)構(gòu)是這樣形成的，即，對(duì)應(yīng)于進(jìn)行槽識(shí)別所需的比特?cái)?shù)目而設(shè)置這些電阻，在本實(shí)施例中，例如為4個(gè)，它對(duì)應(yīng)于用于識(shí)別14個(gè)槽(#1～#14)的4個(gè)比特，并且該槽ID電路66的4個(gè)比特的值可以針對(duì)每個(gè)槽而有所不同。槽ID檢測(cè)電路68可以由硬件構(gòu)成，但是也可通過(guò)使用擴(kuò)展板54上的CPU等來(lái)由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。由擴(kuò)展板54上的槽ID檢測(cè)電路68識(shí)別的槽ID的信息通過(guò)系統(tǒng)總線12和2發(fā)送給CPU3。
擴(kuò)展板54上的板ID電路67與擴(kuò)展板的連接器43a相連，并且連接器43a插入并安裝在總線板41的連接器43上，從而與擴(kuò)展的系統(tǒng)總線12相連。圖1的信息處理裝置1的CPU3讀取發(fā)送到系統(tǒng)總線12和2的板識(shí)別信息，并識(shí)別安裝的擴(kuò)展板。例如可使用ROM(只讀存儲(chǔ)器)來(lái)作為板ID電路67。通過(guò)在圖1的擴(kuò)展處理裝置10上的CPU15進(jìn)行板識(shí)別，例如通過(guò)連接板ID電路67到連接器44a或連接器45a。以這種方式，CPU3從每個(gè)擴(kuò)展板54接收槽ID信息和板ID信息，并且確定其中進(jìn)行預(yù)定信號(hào)處理的擴(kuò)展板是否已經(jīng)插入并安裝在特定擴(kuò)展板上，并且得知其中安裝擴(kuò)展板的擴(kuò)展槽的位置。因此，擴(kuò)展板可安裝在任意槽中。不需要預(yù)定的結(jié)構(gòu)。
接下來(lái)，將描述控制電源的方法。如圖1和3中所示，本實(shí)施例的數(shù)字信號(hào)處理裝置由兩個(gè)單元構(gòu)成，信息處理裝置1和擴(kuò)展處理裝置10，這兩個(gè)裝置彼此機(jī)械地和電氣地相連。通常的作法是，如果電路尺寸增大，則給每個(gè)裝置設(shè)置各自的電源電路。當(dāng)單元接通時(shí)，必須在該裝置1和10中遵循電源接通的順序。因此，在該實(shí)施例中，從一個(gè)電源裝置向另一個(gè)電源裝置發(fā)送控制信號(hào)。
更具體地講，如圖10所示，與信息處理裝置1中的電源裝置71分離地設(shè)置專用于擴(kuò)展處理裝置10的電源裝置72。在圖10中，信息處理裝置1中的電源裝置71必須早于擴(kuò)展處理裝置10中的電源裝置72起動(dòng)。因此，將電源開關(guān)73的電源開/關(guān)信號(hào)發(fā)送給電源裝置71，并且通過(guò)總線板31、通過(guò)總線連接部分6(總線擴(kuò)展板6a、電纜連接部分6b和扁平電纜6c)及從連接器36a至連接器36b、并通過(guò)擴(kuò)展系統(tǒng)總線的總線板41，將電源裝置71輸出的電源控制信號(hào)輸入到擴(kuò)展處理裝置的電源裝置72，由此控制電源裝置72的開/關(guān)。
以上述方式，由于擴(kuò)展處理裝置10中的電源裝置72是由信息處理裝置1的電源裝置71控制的，因此這樣進(jìn)行控制，即在電源裝置71起動(dòng)后，電源裝置72遵循系統(tǒng)復(fù)位的順序來(lái)起動(dòng)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，例如可以形成如下結(jié)構(gòu)，即將信息處理裝置和擴(kuò)展處理裝置組成一個(gè)單元并將其放置在一個(gè)殼體中。理所當(dāng)然地，DAV總線的特定結(jié)構(gòu)、總線板的結(jié)構(gòu)等也不局限于附圖中所示出的示例。
根據(jù)本發(fā)明，提供了系統(tǒng)總線，將計(jì)算裝置連接到系統(tǒng)總線，并且將信號(hào)專用總線作為專用于系統(tǒng)的視頻和音頻信號(hào)的總線，能夠增加視頻和音頻信號(hào)的通道數(shù)和控制信號(hào)數(shù)，使之能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行諸如視頻和音頻信號(hào)的編輯操作的處理。
由于形成了其中設(shè)置在連接到信息處理裝置的系統(tǒng)總線的多個(gè)擴(kuò)展槽以便擴(kuò)展系統(tǒng)總線的結(jié)構(gòu)，因此，能夠顯著增加擴(kuò)展槽的數(shù)目，增加擴(kuò)展槽上板的外形的自由度，使之能夠安裝各種電路板。此外，由于將擴(kuò)展系統(tǒng)總線和信號(hào)專用總線并行設(shè)置，因此，能夠可靠地插入并安裝擴(kuò)展電路板并且保證了連接的高可靠性。另外，由于以彼此有間距地重疊設(shè)置系統(tǒng)總線的總線板和信號(hào)專用總線的總線板，因此，能夠克服擴(kuò)展電路板的連接器的不同放置位置，并增大總線板的有效區(qū)域。再者，由于每個(gè)擴(kuò)展槽和擴(kuò)展板包含識(shí)別信息，因此，可在任意擴(kuò)展槽中設(shè)置每個(gè)擴(kuò)展板。不需要預(yù)定結(jié)構(gòu)。
此外，由于根據(jù)來(lái)自信息處理裝置端的電源裝置的控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展處理裝置上的電源裝置的電源開/關(guān)控制，因此，通過(guò)遵循電路部分的復(fù)位順序來(lái)可靠地進(jìn)行電源的正常開關(guān)，并且可實(shí)現(xiàn)起動(dòng)期間的高可靠性。
從前述描述中可清楚的了解所提出的各個(gè)目的，并且，由于可在不背離本發(fā)明宗旨和范圍的前提下對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行某些變化，因此，上述描述和附圖僅具有示意性含義而不用來(lái)限定本發(fā)明。
還應(yīng)理解的是，所附權(quán)利要求將覆蓋這里所描述的本發(fā)明的一般和特定特征和落入所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍的所有陳述。
權(quán)利要求
1．一種用于處理多個(gè)視頻信號(hào)和多個(gè)音頻信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理裝置，包括計(jì)算機(jī)，包括系統(tǒng)總線和與所述系統(tǒng)總線相連的主CPU；擴(kuò)展處理器，包括安裝在其上的多個(gè)信號(hào)處理電路、和局部CPU，所述多個(gè)信號(hào)處理電路用于處理所述多個(gè)視頻信號(hào)和/或多個(gè)音頻信號(hào)，所述局部CPU用于控制所述多個(gè)信號(hào)處理電路，以便實(shí)時(shí)地對(duì)所述視頻信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行處理；其中所述擴(kuò)展處理器還包括從所述系統(tǒng)總線擴(kuò)展的擴(kuò)展系統(tǒng)總線、用于在所述多個(gè)信號(hào)處理電路之間傳輸所述多個(gè)視頻信號(hào)和所述多個(gè)音頻信號(hào)的數(shù)字視頻音頻(DAV)總線、和用于傳輸從所述局部CPU輸出的控制信號(hào)的局部CPU總線；和其中每個(gè)信號(hào)處理電路具有公共接口裝置，它可連接到所述擴(kuò)展處理器的任意安裝位置上所述信號(hào)處理電路的所述擴(kuò)展系統(tǒng)總線、所述DAV總線和所述局部CPU總線，從而，可對(duì)所述視頻信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行處理，而不管所述擴(kuò)展處理器上所述信號(hào)處理電路的安裝位置如何。
2．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述擴(kuò)展處理器接收并可使處理電路從其除去，同時(shí)不改變所述擴(kuò)展系統(tǒng)總線、所述DAV總線或所述局部CPU總線的系統(tǒng)配置。
3．如權(quán)利要求2所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述DAV總線包括視頻總線，用于傳輸所述多個(gè)視頻信號(hào)；視頻參考總線，用于傳輸參考時(shí)鐘信號(hào)，以使通過(guò)所述視頻總線傳輸?shù)乃龆鄠€(gè)視頻信號(hào)同步；密鑰總線，用于傳輸對(duì)應(yīng)所述多個(gè)視頻信號(hào)的密鑰信號(hào)；音頻總線，用于傳輸所述多個(gè)音頻信號(hào)；和音頻參考總線，用于傳輸參考時(shí)鐘，以使通過(guò)所述音頻總線傳輸?shù)乃龆鄠€(gè)音頻信號(hào)同步。
4．如權(quán)利要求3所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述多個(gè)信號(hào)處理電路中的一個(gè)包括參考時(shí)鐘提供裝置，用于通過(guò)所述視頻參考總線和所述音頻參考總線向所述多個(gè)信號(hào)處理電路提供參考時(shí)鐘。
5．如權(quán)利要求3所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述多個(gè)信號(hào)處理電路分別設(shè)置在多個(gè)擴(kuò)展板上。
6．如權(quán)利要求5所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述擴(kuò)展板至少包括第一擴(kuò)展板，具有連接到所述擴(kuò)展系統(tǒng)總線的接口連接器；第二擴(kuò)展板，具有連接到所述擴(kuò)展系統(tǒng)總線和所述DAV總線的接口連接器；和第三擴(kuò)展板，具有連接到所述擴(kuò)展系統(tǒng)總線、所述DAV總線和局部CPU總線的接口連接器。
7．如權(quán)利要求5所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，還包括母板，其上具有多個(gè)用于安裝所述多個(gè)擴(kuò)展板的多個(gè)槽，并用于在設(shè)置在所述擴(kuò)展板上的所述信號(hào)處理電路與均設(shè)置在所述母板上的所述擴(kuò)展總線、所述DAV總線和所述局部CPU總線之間進(jìn)行接口。
8．如權(quán)利要求7所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述主CPU檢測(cè)安裝在所述母板上的所述擴(kuò)展板的板ID信息和其中安裝所述擴(kuò)展板的所述槽的槽ID信息，并且所述主CPU根據(jù)所述槽ID信息和所述板ID信息來(lái)控制設(shè)置在所述擴(kuò)展板上的所述信號(hào)處理電路。
9．如權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號(hào)處理裝置，其中，所述擴(kuò)展處理器用來(lái)增加所述處理電路的數(shù)目，同時(shí)不改變所述系統(tǒng)總線、所述DAV總線和所述局部CPU總線的系統(tǒng)配置。
10．一種用于處理多個(gè)視頻信號(hào)和多個(gè)音頻信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理裝置，包括計(jì)算機(jī)，包括系統(tǒng)總線和與所述系統(tǒng)總線相連的主CPU；擴(kuò)展處理器，包括從所述系統(tǒng)總線擴(kuò)展的擴(kuò)展系統(tǒng)總線、用于處理所述多個(gè)視頻信號(hào)和/或多個(gè)音頻信號(hào)的多個(gè)信號(hào)處理電路、和用于在所述多個(gè)信號(hào)處理電路之間傳輸所述多個(gè)視頻信號(hào)和所述多個(gè)音頻信號(hào)以便實(shí)時(shí)處理所述視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的數(shù)字視頻音頻(DAV)總線；其中，所述擴(kuò)展處理器用來(lái)改變所述處理電路的定位的配置，同時(shí)不改變所述擴(kuò)展系統(tǒng)總線或所述DAV總線的系統(tǒng)配置。
全文摘要
一種處理多個(gè)視頻和音頻信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理裝置,包括:計(jì)算機(jī),包括系統(tǒng)總線及與其相連的主CPU;擴(kuò)展處理器,包括處理多個(gè)視頻和/或音頻信號(hào)的多個(gè)信號(hào)處理電路、和控制這些處理電路以對(duì)視頻信號(hào)和音頻信號(hào)實(shí)時(shí)處理的局部CPU。該擴(kuò)展處理器還包括擴(kuò)展系統(tǒng)總線、DAV總線、局部CPU總線。每個(gè)信號(hào)處理電路具有可連到上述總線任意位置上的公共接口,從而可對(duì)視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行處理,而不管擴(kuò)展處理器的安裝位置如何。
文檔編號(hào)G06F13/36GK1235307SQ9910636
公開日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1999年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月13日
發(fā)明者中松彰, 阿部隆夫, 中村伸夫 申請(qǐng)人:索尼公司