多媒體應用平臺OMAP5910雙核通訊技

1 引言

　　開(kāi)放式多媒體應用平臺OMAP5910為一種獨特的雙核結構，它將高性能低功耗的TMS320C55xDSP核與控制性能很強的ARM925微處理器結合起來(lái)，適合便攜式手持設備綜合處理能力的需求。ARM長(cháng)于控制，DSP長(cháng)于算法，但要想使二者協(xié)調配合起來(lái)產(chǎn)生最大的整體效能，雙核之間的通訊技術(shù)研究就必不可少。

　　2 OMAP5910的雙核結構簡(jiǎn)介

　　如圖一所示，OMAP5910的雙核結構主要包括增強型ARM925核、TMS320C55xDSP核、交換控制器、系統DMA控制器、時(shí)鐘復位管理模塊、內部SRAM和外部設備應用接口等模塊。

　　增強型ARM925核是一種先進(jìn)的32位精簡(jiǎn)指令集計算機處理器，工作在150Mhz的主頻上，它可以執行32位或16位指令，處理32位、16位、8位數據。作為OMAP5910的主機ARM925可以訪(fǎng)問(wèn)多達4G的空間。

　　TMS320C55xDSP核工作主頻為150Mhz，內部有32K字的DASRAM、48K字的SARAM、16K字的ROM和12K字的高速指令緩存存儲器。還有用于地址變換的存儲器管理單元、兩級中斷管理器等模塊。功能非常強大，而功耗卻相當低，在目前TMS320 DSP家族中最為省電。

　　交換控制器主要用于提供ARM、DSP、系統DMA等對OMAP5910系統存儲資源(包括192K字節的內部SRAM、64M字節的外部SDRAM和128M字節的外部FLASH)進(jìn)行的異步操作。系統DMA控制器經(jīng)過(guò)低功耗設計，支持外部存儲器、ARM925、外圍之間的8位、16位、32位數據傳輸，有突發(fā)傳送和數據打包等功能。

　　時(shí)鐘復位管理模塊可以靈活地設置和管理ARM部分、DSP部分、交換控制器的時(shí)鐘，使各單元能夠工作在不同的省電模式下，從而最大限度地降低整個(gè)系統的功耗。

　　內部192K字節32位數據寬度的SRAM為液晶顯示等應用提供了較大的數據和代碼存儲空間。外圍設備應用接口為OMAP5910在片外連接液晶、攝像頭、空中接口、USB等提供了方便。

　　3 OMAP5910的雙核通訊機制

　　OMAP5910通過(guò)三種方式來(lái)支持內部雙核間的通訊。第一種方式是通過(guò)雙核共享郵箱寄存器Mailbox來(lái)實(shí)現，雙核間可以互相中斷并通過(guò)郵箱寄存器傳遞少量數據。第二種方式是ARM通過(guò)主機接口獲得對DSP存儲空間和I/O空間的訪(fǎng)問(wèn)權，然后由ARM來(lái)完成數據在雙核間的搬移。第三種方式就是通過(guò)ARM對DSP存儲器管理單元的設置將DSP的外部存儲空間映射到OMAP5910系統存儲資源中，由DSP來(lái)完成雙核間數據的搬移。

　　三種通訊方式各有千秋。第一種方式傳輸的數據量較小，但是傳遞信息可靠及時(shí)，非常適合在雙核通訊中完成握手聯(lián)絡(luò )。后兩中方式都適合在雙核之間傳輸大量數據，但數據傳輸的控制者不同，第二種方式由ARM控制完成，第三種方式由DSP控制完成。在一些相對復雜的應用中ARM常常忙于對許多外圍設備的控制，沒(méi)有更多的時(shí)間來(lái)完成雙核間的數據傳輸，這時(shí)利用第三種方式來(lái)完成數據搬移必然是最理想的選擇?；谶@種考慮，下面對第三種方式進(jìn)行一個(gè)介紹。

　　3.1 原理框圖

　　雙核間通過(guò)DSP的存儲器管理單元MMU和外部存儲器接口EMIF實(shí)現通訊的實(shí)質(zhì)是利用DSP MMU將DSP的外部存儲器映射在OMAP5910的內部SARAM、外部SDRAM和FLASH上，使ARM，DSP及DSP DMA都能訪(fǎng)問(wèn)這三個(gè)存儲區域從而實(shí)現數據共享?？驁D如下：