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，而且包括移動電子商務(wù)、語音識別、音頻和活動視頻流等復(fù)雜的業(yè)務(wù)。因此新的移動通信設(shè)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(shè)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(yīng)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(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核與增強型的RISC ARM9TDMI處理器相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，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(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。通過比較和測試，在相同的信號處理任務(wù)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(nèi)部存儲器接口，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)手機中大量使用的C54x核相比，OMAP的DSP具有2個主要特點：(1)假設(shè)大多數(shù)2G手機的功能是固定的，軟件存儲在片內(nèi)ROM之中可以直接執(zhí)行，則OMAP會支持動態(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(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。例如在電視會議具體的OMAP的體系結(jié)構(gòu)中，可以利用3個視頻協(xié)處理器（分別負(fù)責(zé)運動估計、DCT和反DCT變換計算及半象素內(nèi)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(fù)荷，使DSP能同時處理其他業(yè)務(wù)。

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(yīng)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(yīng)用程序。當(dāng)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(yīng)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(yīng)用程序設(shè)計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(diào)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(shè)計者能夠迅速地適應(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)時間。基于OMAP平臺，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(gòu)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(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA 3G標(biāo)準(zhǔn)終端的研制中也采用了基于C55xS的基帶信號處理技術(shù)。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(wù)、增強型游戲及遠(yuǎn)程通信等新的客戶、商業(yè)及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。