開(kāi)放式多媒體應用平臺OMAP綜述

德州儀器公司的開(kāi)放式多媒體應用平臺OMAP(Open Multimedia Application Platform)是一種為滿(mǎn)足新一代多媒體信息處理及第三代無(wú)線(xiàn)通信應用開(kāi)發(fā)出來(lái)的高性能、高集成度嵌入式處理器。

本文主要概述了OMAP軟硬件結構和應用領(lǐng)域。

OMAP平臺概述
當今，消費者對無(wú)線(xiàn)通信服務(wù)的要求越來(lái)越高，單純的語(yǔ)音服務(wù)已被復雜的多媒體應用所取代。而這些多媒體應用的發(fā)展必然使信號處理的復雜度大大增加，從而使移動(dòng)終端軟硬件的復雜度提高，能量消耗加大。而且，消費者在要求通信產(chǎn)品有更好功能的同時(shí)，還要求產(chǎn)品耗電量更低，體積更小。傳統的單處理器方案已經(jīng)不能滿(mǎn)足這些處理要求。為解決這些矛盾，德州儀器(TI)公司提出了一種很好的解決方案，即可擴展開(kāi)放式多媒體應用平臺――OMAP。從1998年開(kāi)始，TI先后推出了OMAP310、OMAP710、OMAP1510、OMAP1610、OMAP5910/12等處理器。由于OMAP系列處理器一直強調向上兼容性，所以系列之間的通用性很強，結構變化不大，程序便于移植。

OMAP在一塊硅片上無(wú)縫地集成了一個(gè)以ARM精簡(jiǎn)指令處理器(RISC)為核的軟件子結構，以及一個(gè)高性能、超低功耗的TlTMS320C55x系列數字信號處理器(DSP)，且為二者開(kāi)辟了共享的存儲結構，以方便數據交換。其能高效地處理多媒體信號，實(shí)時(shí)解碼數據流，例如，處理MP3格式的音頻流和MPEG4格式的視頻流，而消耗的功率比最好性能的RISC處理器還要小很多。在OMAP結構中，RISC處理器主要用來(lái)實(shí)現對整個(gè)系統的控制，包括運行操作系統、界面控制、網(wǎng)絡(luò )控制和DSP數據處理的控制等；DSP子系統則主要用來(lái)實(shí)現各種媒體數據的高效處理，包括文本、音頻、視頻等。

OMAP軟件結構支持高級操作系統，通過(guò)標準應用編程接口(API)支持各種應用開(kāi)發(fā)。TI獨特的DSP/BIOS允許開(kāi)發(fā)者在RISC和DSP之間優(yōu)化分割各項處理任務(wù)，在不增加功耗的前提下獲得更優(yōu)良的性能。這些獨特的性能使開(kāi)發(fā)者在使用OMAP時(shí)，可以將其看成一個(gè)單獨的RISC處理器。

OMAP硬件架構
OMAP采用一種獨特的雙核結構，把控制性較強的ARM處理器和高性能低功耗的DSP核結合起來(lái)，是一種開(kāi)放式的、可編程體系結構。以OMAP5910為例，它集成了ARM925和TMS320C55x處理器，對于一些運算量大的實(shí)時(shí)信號，例如，圖像、視頻、音頻數據，可以采用DSP進(jìn)行計算，而對于通信、外設控制等功能，則用ARM核來(lái)實(shí)現，從而在功耗和復雜應用之間建立了良好的平衡。利用不同的內核(ARM和DSP)和硬件加速器的不同功能，根據功耗或性能的要求將一個(gè)算法映射到最佳的處理器引擎，并將相應的電路打開(kāi)或關(guān)閉，從而進(jìn)一步節省了電能。DSP采用了復雜的指令，可在一個(gè)時(shí)鐘周期內執行幾次數學(xué)運算，而UISC結構和指令集一般只允許每指令周期執行一次運算，所以DSP處理音視頻流比RISC芯片需要的時(shí)鐘周期少很多。