基于ARM核與DSP核組成的OMAP5910嵌入式系統(tǒng)

2 OMAP5910在多媒體通信技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，新一代移動(dòng)通信設(shè)備所提供的服務(wù)不僅是話音通信，而且包括移動(dòng)電子商務(wù)、語音識(shí)別、音頻和活動(dòng)視頻流等復(fù)雜的業(yè)務(wù)。因此新的移動(dòng)通信設(shè)備需要具有更強(qiáng)大的信號(hào)處理能力和壽命更長、體積更小的電池。這對(duì)于設(shè)備制造商來說，就需要有一個(gè)既高效又節(jié)能的系統(tǒng)解決方案。由TI公司推出的面向3G（第三代）無線終端的開放式的多媒體應(yīng)用平臺(tái)(OMAP)就是能滿足上述需求的一個(gè)較好的解決方案。

OMAP架構(gòu)的微處理器核心中，以OMAP5910為例，采用了雙處理器的結(jié)構(gòu)，即將高性能、超低功耗的TMS320C55x核與增強(qiáng)型的RISC ARM9TDMI處理器相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，即采用DSP進(jìn)行音/視頻信號(hào)處理，而RISC處理器起系統(tǒng)控制的作用。這種結(jié)構(gòu)有利于在減少功耗的前提下最大限度地提高3G終端系統(tǒng)的整體性能。通過比較和測(cè)試，在相同的信號(hào)處理任務(wù)下，單獨(dú)的RISC處理器上執(zhí)行所需的時(shí)鐘周期數(shù)是TMS320C55x的3倍，其功耗是TMS320C55x的2倍。而TMS320C55x則不同，因其強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力使OMAP平臺(tái)非常適合多媒體視頻和音頻的處理，能夠充分實(shí)現(xiàn)支持未來采用MPEG4視頻的3G無線通信協(xié)議，且其多媒體通信OMAP的核包括了2個(gè)外部存儲(chǔ)器接口和1個(gè)內(nèi)部存儲(chǔ)器接口，以及一些與片內(nèi)外設(shè)或外部設(shè)備連接的接口等。

與2G(第二代)手機(jī)中大量使用的C54x核相比，OMAP的DSP具有2個(gè)主要特點(diǎn)：(1)假設(shè)大多數(shù)2G手機(jī)的功能是固定的，軟件存儲(chǔ)在片內(nèi)ROM之中可以直接執(zhí)行，則OMAP會(huì)支持動(dòng)態(tài)的應(yīng)用環(huán)境，且軟件可以從片外下載，并通過片內(nèi)高速指令緩沖存儲(chǔ)器來執(zhí)行。這就意味著帶有一個(gè)DSP實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，就可以管理不斷變化的信息負(fù)荷。(2)支持一系列半定制可編程硬件協(xié)處理器。在特定應(yīng)用中，采用這種方案可以顯著提高性能、功率和效率。例如在電視會(huì)議具體的OMAP的體系結(jié)構(gòu)中，可以利用3個(gè)視頻協(xié)處理器（分別負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)估計(jì)、DCT和反DCT變換計(jì)算及半象素內(nèi)插）與DSP配合工作，用以實(shí)現(xiàn)CIF幀（處理速度為每秒10幀）的MPEG4編解碼，進(jìn)而可以降低50％的DSP負(fù)荷，使DSP能同時(shí)處理其他業(yè)務(wù)。

OMAP平臺(tái)所具有的上述2個(gè)特點(diǎn)使其可以提供一種新的功能，即動(dòng)態(tài)下載和升級(jí)。通過下載應(yīng)用程序可以為手機(jī)添加新的功能，如同今天的PC用戶一樣可從互聯(lián)網(wǎng)上下載應(yīng)用程序。當(dāng)然，這種動(dòng)態(tài)下載需要DSP提供可編程的性能并得到OMAP平臺(tái)應(yīng)用程序接口（API）的支持。

在OMAP系統(tǒng)中還提供了一個(gè)DSP/BIOS橋，極大地增加了OMAP的功能和易用性，為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)者提供了通用處理器與DSP任務(wù)之間溝通的橋梁，因而可以在OMAP平臺(tái)開發(fā)環(huán)境下與在單DSP處理器環(huán)境下一樣進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試，而開發(fā)者都無需對(duì)2個(gè)處理器進(jìn)行單獨(dú)編程，無需面對(duì)不同的編程語言環(huán)境等。因此熟練的DSP程序設(shè)計(jì)者能夠迅速地適應(yīng)和掌握那些用于OMAP結(jié)構(gòu)上的技術(shù)，而縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間?；贠MAP平臺(tái)，用戶能夠開發(fā)出眾多的應(yīng)用軟件，例如調(diào)制解調(diào)器功能和語音識(shí)別、安全算法和語音、視頻流等2.5G(2.5代)、3G應(yīng)用所要求的信號(hào)處理能力。

3 結(jié)束語

OMAP5910 處理器已在 2.5G/3G 手持終端及 PDA 市場上具有強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。目前已經(jīng)有愛立信、諾基亞、索尼、Handspring等廠商選擇了TI基于C55x的OMAP硬件和軟件構(gòu)架，作為3G手機(jī)的處理器引擎。OMAP平臺(tái)也得到了微軟Window CE操作系統(tǒng)、Sybian的EPOC操作系統(tǒng)和SUN的Java 2平臺(tái)的支持，因此幾乎能對(duì)所有2G、2.5G和3G的無線通信協(xié)議進(jìn)行兼容。在我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA 3G標(biāo)準(zhǔn)終端的研制中也采用了基于C55xS的基帶信號(hào)處理技術(shù)。OMAP5910 處理器將 OMAP 平臺(tái)固有的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)展到了諸如數(shù)字媒體、生物特征識(shí)別、定位服務(wù)、增強(qiáng)型游戲及遠(yuǎn)程通信等新的客戶、商業(yè)及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。