CN1127080C - Atapi接口控制电路及使用该电路的dvd播放装置及播放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种ATAPI接口控制电路及使用该接口控制电路的DVD播放装置及播放方法。DVD播放装置包括DVD读取装置、ATAPI接口控制电路和MPEG解码装置。ATAPI接口控制电路位于MPEG解码装置与DVD读取装置之间，包括控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据流量控制器。可使DVD读取装置及MPEG解码装置在使用IDE-ATAPI接口作数据传输时，缩短所需时间，增加CPU的使用效率，并可简化数据缓冲区的管理，节省存储器的使用。
Description
本发明涉及一种接口控制电路及使用该接口控制电路的DVD播放装置及播放方法，该ATAPI接口控制电路适用于DVD播放装置、可配置于MPEG解码装置和DVD读取装置之间、使DVD读取装置的输出数据得以通过两者间的ATAPI接口，并以DMA模式传送至MPEG解码装置中的数据缓冲存储器。
一般的DVD播放装置大致分为伺服控制单元(以下称为DVD读取装置)和MPEG解码器两部分。
图1示出一般DVD读取装置的结构，DVD光碟1上的信息经读取装置2读取，再经放大器3放大处理后分别输入解码器4和伺服控制器5。伺服控制器5对输入的信息进行处理再输出控制信号至驱动马达6，使其维持定线转速，解码器4将光碟上信息解成MPEG模式的信号。由于一般厂商在DVD读取装置中均设计有IDE-ATAPI接口，所以MPEG信号可依系统设计的需求直接由解码器4的output端输出，或经ATAPI接口7而由ATAPI数据汇流排输出至MPEG解码器。上述解码器4、伺服控制器5及ATAPI接口7的协调动作受中央处理单元CPU统一控制。在数据直接由解码器4的output端输出的结构条件下，DVD读取装置与MPEG解码器两者间数据传输所使用的接口，必须使用各厂家制造提供的IC，但由于各厂商提供的IC规格不一，致使DVD的制造商必须针对不同的IC来设计不同的接口电路，缺乏设计弹性，而利用ATAPI接口传输方式，因为是工业标准接口，则没有上述问题。
一般ATAPI数据传输模式可分为编程式输出/入模式(Programmed Input/Output，简称为PIO)和直接存储器存取模式(Direct Memory Access，简称为DMA模式)。
ATAPI接口在PIO传输模式下时，主要利用一主控单元如CPU等，将一包指令(package command，12字节)经数据汇流排和控制线汇流排传送至ATAPI接口，在CPU与ATAPI接口两者间，经过一定程序的握手(hand-shake)认证，在确认无误后，数据继续在CPU的监控下通过ATAPI接口而传送至目的地。由上可知，采用PIO模式传输数据，相当耗费CPU的时间，因而降低了CPU的效率，且数据传输速度太慢，因此一般在下达包指令后，数据会改为采用DMA模式传输。
本发明的目的是设计一种ATAPI接口控制电路及使用该电路的DVD播放装置及播放方法，为解决上述问题而提供一种ATAPI接口控制电路，可使DVD播放装置中的MPFG解码装置和DVD读取装置两者在使用其ATAPI接口作DMA模式的数据传输时，缩短CPU数据传输所需的时间，增加系统效率，并可简化数据缓冲区的管理，以节省存储器的使用。
本发明的目的是这样实现的：ATAPI接口控制电路，配置于MPEG解码装置和DVD读取装置之间，使DVD读取装置输出的MPEG数据可通过ATAPI接口而以DMA模式传送至MPEG解码装置中，其特征在于：所述的ATAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流量控制器，在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接MPEG解码装置中的DMA控制器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
使用本发明的ATAPI接口控制电路的DVD播放装置，包括DVD读取装置、接口控制装置和MPEG解码装置，其中接口控制装置的ATAPI接口控制电路配置在MPEG解码装置和DVD读取装置之间，其特征在于：所述的DVD读取装置输出的MPEG数据通过ATAPI接口控制电路以DMA模式传送至MPEG解码装置，所述的ATAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流量控制器，在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接MPEG解码装置中的DMA控制器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
使用本发明的ATAPI接口控制电路的DVD播放装置的播放方法，其特征在于：
1)由ATAPI接口控制电路中的控制信号传输装置传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号：
2)在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时，由ATAPI接口控制电路中的DMA模式信号产生器产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；
3)在ATAPI接口控制电路中的数据流量控制器检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至将DVD读取装置输出的所有MPEG数据通过ATAPI接口以DMA模式全部传送至MPEG解码装置中为止。本发明以ATAPI接口控制电路配置于MPEG解码装置和DVD读取装置之间，使DVD读取装置输出的MPEG数据通过ATAPI接口而以DMA模式传送至上述MPEG解码装置中。可缩短数据传输所需的时间，增加CPU的使用效率，简化数据缓冲区的管理，节省存储器的使用。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术
图1是一般DVD读取装置的结构示意图
图2是应用本发明接口控制器的DVD播放装置的结构示意图
图3是本发明ATAPI接口控制电路结构框图
图4是DMA模式信号产生器相关信号的时序图
图1说明前已述及不再赘述。
参见图2，应用本发明接口控制器的DVD播放装置包括DVD读取装置20、ATAPI接口控制电路21和MPEG解码装置22。DVD读取装置20包括有MPEG信息数据201和ATAPI接口202，ATAPI接口控制电路21包括控制信号传输装置211、DMA模式信号产生器212和数据流量控制器213，MPEG解码装置22包括CPU、数据缓冲存储器222、DMA控制器223和FIFO缓冲装置221。
CPU主要用于控制MPEG解码装置22的工作，如在播放影片时，CPU即发出指令通过控制信号传输装置211传送至ATAPI接口202，ATAPI接口202则按指令从DVD光碟上读出MPEG信息，并将应答信号传递给CPU表示完成准备，同时发出DMA请求信号(DMA-req)，准备以DMA模式传送数据。接着，DMA模式信号产生器212和DMA控制器223，根据DMA-req信号和由DMA控制器223发出的控制信号，完成DMA数据传送的握手确认控制后，再由DMA控制器223，控制MPEG数据经FIFO缓冲装置221而输入至数据缓冲存储器222，以提供给MPEG解码装置22。其中在数据缓冲存储器222收到一预定量的数据时，数据流量控制器213会自动切断DMA模式信号产生器212的信号，以阻止ATAPI的数据继续传输。
参见图3，图中示出本发明的一实施例，与图2中相同的单元以相同的符号标出。下面参照图3对本发明的ATAPI接口电路应用于DVD播放装置中的情况作详细地描述。
如图2中所说明的，CPU主要用于控制MPEG解码装置22的工作，如在播放影片时，CPU即发出指令通过控制信号传输装置211传送至ATAPI接口，ATAPI接口则按指令从DVD光碟上读出MPEG信息并将应答信号送给CPU表示完成准备，发出DMA请求信号(DMA-req)，准备以DMA模式传送MPEG数据。由于对ATAPI下达指令，必须使用P10模式以便将控制指令传入ATAPI的命令暂存器中，故控制信号传输装置211可能的实施电路如图3中所示。
图3实施例中，控制MPEG解码器的CPU为8位元，而ATAPI为16位元接口，所以由第一闩锁电路211a和选择电路211b，将由CPU经data-bus传送的2个8位元控制数据合成一个16位元数据后再送往ATAPI接口。同理，ATAPI应答的16位元数据则先存于第二闩锁电路211c中，再由多工器211d分成8位元的控制数据而传回给CPU。
当MPEG解码器22在其CPU下达读取数据的指令后，MPEG解码器22和DVD读取装置20，将使用DMA模式来读取MPEG数据，其详细工作情况是；
ATAPI接口202接到CPU的读取命令后，由于需进行DMA模式传送，所以ATAPI接口202将DMA存取请求信号(DMA-req)启动后传给CPU，表示其已准备以DMA模式来传送数据。而同时，DMA模式信号产生器212也将此DMA-req信号传送给MPEG解码器22中的DMA控制器223，请求确认DMA控制器223是否完成准备，若已完成准备，则DMA模式信号产生器212将发出DMA使能信号(DMA-ack)给ATAPI，用于通知ATAPI接口202表示MPEG解码器22已准备以DMA模式接收数据。经过一特定时间后，DMA控制器223将DMA读取信号(DMA-read)启动后，传给DMA模式信号产生器212，以表示数据将由ATAPI接口往MPEG解码器22中的数据缓冲存储器222传送。接着，ATAPI接口202将其数据DATA置于数据汇流排DATA-BUS上，以供读取。
以上操作过程的时序如图4中所示，当数据于数据汇流排可以有效读取时，MPEG解码器22通过由DMA控制器输出MPEG-read的读取信号，而将DATA-BUS上的数据读取，通过FIFO缓冲装置，而写入数据缓冲存储器222。一般MPEG均设有并行式或串行式的FIFO缓冲装置，如图3中所示的FIFO(p)及FIFO(s)，可任选其一来作数据的I/O处理，但若使用串行式输入，则需先将数据通过并行-串行转换装置PISO转成串行数据，而经FIFO(s)写入数据缓冲存储器222。
缓冲存储器222写入数据后，数据流量控制器213通过DMA控制器223持续监控缓冲存储器222的写入状况，如采用计数器来计算写入的数据量。当写入缓冲存储器222的数据量达到一预设值时，数据流量控制器213即将DMA模式信号产生器212发出的DMA使能信号DMA-ack信号切断，以阻止ATAPI上的数据继续传输。
参照图4中时序，只有当DMA使能信号DMA-ack触发后(处于low状态)，以下DMA-read等的信号才会一一起动，故当写入缓冲存储器222的数据量达到预设值时，数据流量控制器213将会请求DMA模式信号产生器212把DMA使能信号DMA-ack持续保持在high状态，故而ATAPI未传送的数据不致流失，而MPEG解码器22也暂时不会再读取MPEG数据。当缓冲存储器222的数据处理后，数据不足时或经一特定时间后，数据流量控制器213会请求DMA模式信号产生器212再将DMA使能信号DMA-ack信号恢复正常。
如图2、图3中所示，具有本发明接口电路的DVD播放装置，包括DVD读取装置20、接口控制装置21及MPEG解码装置22，其中ATAPI接口控制电路配置于MPEG解码装置和DVD读取装置之间，上述DVD读取装置输出的MPEG数据通过ATAPI接口而以DMA模式传送至上述MPEG解码装置中。
Claims (3)
1.一种ATAPI接口控制电路，配置于MPEG解码装置和DVD读取装置之间，使DVD读取装置输出的MPEG数据可通过ATAPI接口而以DMA模式传送至MPEG解码装置中，其特征在于：所述的AIAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流量控制器，该DMA模式信号产生器接受由控制信号传输装置传送过来的DMA请求信号，并在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接MPEG解码装置中的DMA控制器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，数据流量控制器控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
2.一种使用ATAPI接口控制电路的DVD播放装置，包括DVD读取装置、接口控制装置和MPEG解码装置，其中接口控制装置的ATAPI接口控制电路配置在MPEG解码装置和DVD读取装置之间，其特征在于：所述的DVD读取装置输出的MPEG数据通过ATAPI接口控制电路以DMA模式传送至MPEG解码装置，所述的ATAPI接口控制电路包括有控制信号传输装置、DMA模式信号产生器和数据流量控制器；所述的控制信号传输装置分别连接MPEG解码装置和DVD读取装置，传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；所述的DMA模式信号产生器分别连接控制信号传输装置、DVD读取装置、MPEG解码装置和数据流量控制器，该DMA模式信号产生器接受由控制信号传输装置传送过来的DMA请求信号，并在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；所述的数据流量控制器分别连接MPEG解码装置中的DMA控制器和所述的DMA模式信号产生器，在检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，数据流量控制器控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至所有的MPEG数据传送完毕为止。
3.一种使用ATAPI接口控制电路的DVD播放装置的播放方法，其特征在于：
1)由ATAPI接口控制电路中的控制信号传输装置传送MPEG解码装置对DVD读取装置的控制信号，和传送DVD读取装置对MPEG解码装置的应答信号；
2)在所述的MPEG解码装置和DVD读取装置完成DMA模式传输的准备动作时，由ATAPI接口控制电路中的DMA模式信号产生器产生DMA使能信号，传送给所述DVD读取装置中的ATAPI接口，以DMA模式传送MPEG数据至MPEG解码装置；
3)在ATAPI接口控制电路中的数据流量控制器检测出MPEG解码装置的存储器中所累积的MPEG数据已达到预设值时，请求DMA模式信号产生器将上述DMA使能信号切断，数据流量控制器控制DVD读取装置暂时停止将MPEG数据传送至MPEG解码装置，而当MPEG解码装置的存储器所累积的数据不足或当上述DVD读取装置停止传送并历经一特定时间后，则请求DMA模式信号产生器予以恢复DMA使能信号，使MPEG数据得以继续通过ATAPI接口进行传输，并重复上述的切断与恢复程序，直至将DVD读取装置输出的所有MPEG数据通过ATAPI接口以DMA模式全部传送至MPEG解码装置中为止。
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