基于ARM核與DSP核組成的OMAP5910嵌入式系統(tǒng)
2 OMAP5910在多媒體通信技術中的應用和開發(fā)
隨著通信技術的發(fā)展,新一代移動通信設備所提供的服務不僅是話音通信,而且包括移動電子商務、語音識別、音頻和活動視頻流等復雜的業(yè)務。因此新的移動通信設備需要具有更強大的信號處理能力和壽命更長、體積更小的電池。這對于設備制造商來說,就需要有一個既高效又節(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用平臺(OMAP)就是能滿足上述需求的一個較好的解決方案。
OMAP架構的微處理器核心中,以OMAP5910為例,采用了雙處理器的結構,即將高性能、超低功耗的TMS320C55x核與增強型的RISC ARM9TDMI處理器相結合的結構,即采用DSP進行音/視頻信號處理,而RISC處理器起系統(tǒng)控制的作用。這種結構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。通過比較和測試,在相同的信號處理任務下,單獨的RISC處理器上執(zhí)行所需的時鐘周期數(shù)是TMS320C55x的3倍,其功耗是TMS320C55x的2倍。而TMS320C55x則不同,因其強大的數(shù)字信號處理能力使OMAP平臺非常適合多媒體視頻和音頻的處理,能夠充分實現(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個外部存儲器接口和1個內部存儲器接口,以及一些與片內外設或外部設備連接的接口等。
與2G(第二代)手機中大量使用的C54x核相比,OMAP的DSP具有2個主要特點:(1)假設大多數(shù)2G手機的功能是固定的,軟件存儲在片內ROM之中可以直接執(zhí)行,則OMAP會支持動態(tài)的應用環(huán)境,且軟件可以從片外下載,并通過片內高速指令緩沖存儲器來執(zhí)行。這就意味著帶有一個DSP實時操作系統(tǒng),就可以管理不斷變化的信息負荷。(2)支持一系列半定制可編程硬件協(xié)處理器。在特定應用中,采用這種方案可以顯著提高性能、功率和效率。例如在電視會議具體的OMAP的體系結構中,可以利用3個視頻協(xié)處理器(分別負責運動估計、DCT和反DCT變換計算及半象素內插)與DSP配合工作,用以實現(xiàn)CIF幀(處理速度為每秒10幀)的MPEG4編解碼,進而可以降低50%的DSP負荷,使DSP能同時處理其他業(yè)務。
OMAP平臺所具有的上述2個特點使其可以提供一種新的功能,即動態(tài)下載和升級。通過下載應用程序可以為手機添加新的功能,如同今天的PC用戶一樣可從互聯(lián)網(wǎng)上下載應用程序。當然,這種動態(tài)下載需要DSP提供可編程的性能并得到OMAP平臺應用程序接口(API)的支持。
在OMAP系統(tǒng)中還提供了一個DSP/BIOS橋,極大地增加了OMAP的功能和易用性,為應用程序設計者提供了通用處理器與DSP任務之間溝通的橋梁,因而可以在OMAP平臺開發(fā)環(huán)境下與在單DSP處理器環(huán)境下一樣進行開發(fā)和調試,而開發(fā)者都無需對2個處理器進行單獨編程,無需面對不同的編程語言環(huán)境等。因此熟練的DSP程序設計者能夠迅速地適應和掌握那些用于OMAP結構上的技術,而縮短產品的開發(fā)時間。基于OMAP平臺,用戶能夠開發(fā)出眾多的應用軟件,例如調制解調器功能和語音識別、安全算法和語音、視頻流等2.5G(2.5代)、3G應用所要求的信號處理能力。
3 結束語
OMAP5910 處理器已在 2.5G/3G 手持終端及 PDA 市場上具有強勁的發(fā)展勢頭。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硬件和軟件構架,作為3G手機的處理器引擎。OMAP平臺也得到了微軟Window CE操作系統(tǒng)、Sybian的EPOC操作系統(tǒng)和SUN的Java 2平臺的支持,因此幾乎能對所有2G、2.5G和3G的無線通信協(xié)議進行兼容。在我國具有自主知識產權的TD-SCDMA 3G標準終端的研制中也采用了基于C55xS的基帶信號處理技術。OMAP5910 處理器將 OMAP 平臺固有的優(yōu)勢進一步擴展到了諸如數(shù)字媒體、生物特征識別、定位服務、增強型游戲及遠程通信等新的客戶、商業(yè)及工業(yè)應用領域。
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