DSP + ARM架構處理器為機器視覺(jué)帶來(lái)強大運算和控制能力

一些工業(yè)、航空電子控制、視覺(jué)應用和高端測量測試，如生物影像處理等在實(shí)現控制、顯示的同時(shí)，還需要較強的運算和信號處理能力。德州儀器 (TI) 近日宣布在現有DSP + ARM產(chǎn)品的成功基礎上推出Integra系列處理器C6A816x，集成了高性能ARM Cortex-A8內核和高達1.5 GHz的單內核浮點(diǎn)與定點(diǎn)DSP性能。

　　“有很多算法在DSP平臺可以實(shí)現，在A(yíng)RM上也可以；但有些特定的算法，如數據濾波、圖像處理等放在DSP上運行的效率會(huì )高很多，可能達到60%以上。因此DSP + ARM 的組合架構堪稱(chēng)理想架構”，TI數字信號處理系統業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理程自清說(shuō)，因為 DSP 可專(zhuān)門(mén)用于處理密集型信號處理需求、復雜的數學(xué)函數以及影像處理算法，而 ARM 則可用于實(shí)現圖形用戶(hù)界面 (GUI)、網(wǎng)絡(luò )連接、系統控制以及多種操作系統下的應用處理。另外，ARM資源可以空出來(lái)做更多的應用，總體性能會(huì )大大提高。在某些高端的應用場(chǎng)合，ARM+DSP會(huì )起到事半功倍的效果。C6A816x有兩個(gè)系列，兩個(gè)芯片里都具有1.5GHz單核浮點(diǎn)、定點(diǎn)DSP和Cortex-A8內核，區別在于C6A8168配有3D加速器，C6A8167則沒(méi)有。有些場(chǎng)合需要高浮點(diǎn)和定點(diǎn)運算處理器，并支持多種操作系統，對顯示、網(wǎng)絡(luò )、存儲都有很高的要求，這些都適用于C6A816x處理器。

　　C6A816x處理器不僅可提供各種不同的網(wǎng)絡(luò )連接選擇和存儲選項，還能在片上及片外實(shí)現快速的數據傳輸。如此高的集成度不僅使客戶(hù)能夠顯著(zhù)提升性能，同時(shí)還可通過(guò)更少的芯片數量（其中包括節約分立式存儲器成本以及印刷電路板空間）將物料清單 (BOM) 成本銳降 50%。

　　在應用方面，C6A816x系列非常適用于高端機器視覺(jué)系統和需要較高端圖形UI能力的系統。機器視覺(jué)要求較強的顯示功能，同樣需要大量的數據處理。TI對此提供了很多支持影像算法的接口，主頻高達1.5GHz 的DSP也可以達到影像算法的較高要求。產(chǎn)品同時(shí)支持雙32位DDR2和DDR3；ARM高性能處理器還支持一些數據收發(fā)所需接口和千兆以太網(wǎng)連接等。

　　程自清還指出，以往機器視覺(jué)產(chǎn)品上如果有一個(gè)很復雜的系統設計，首先需要FPGA進(jìn)行算法和數據整理，同時(shí)DDR做影像視覺(jué)處理和特征提取的算法，另外還需要uProcessor做系統管理和通訊等，特別是一些高端的顯示。應用這些特殊的產(chǎn)品需要不同的芯片：FPGA、DSP、uProcessor，總體成本是非常高的。應用C6A816x產(chǎn)品，首先接口可以全部集成在其中，同時(shí)又集成了定點(diǎn)、浮點(diǎn)DSP和高性能ARM。因此基于C6A8167的方案可節約成本超過(guò)50%；在外部存儲或者電源管理芯片也會(huì )節省大量成本。除此之外，板子尺寸也會(huì )減少，系統可靠性大幅度提高。

　　Integra處理器內部通過(guò)高性能主線(xiàn)完成DSP和ARM兩個(gè)核心的通信及同步，且不會(huì )因此造成數據傳輸阻塞。開(kāi)發(fā)者可通過(guò)TI提供的免費TI EZ軟件開(kāi)發(fā)套件 (EZ SDK)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。程自清表示，可支持代碼移植的TI C6EZRun使開(kāi)發(fā)人員能在DSP上方便地運行ARM代碼，而無(wú)需修改；并且從ARM到DSP代碼的轉換效率非常高。TI C6EZAccel還提供了一個(gè)包括數百個(gè)DSP優(yōu)化型信號處理算法的程序庫，通過(guò)ARM API加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，開(kāi)發(fā)者還可以通過(guò)TI的網(wǎng)站及時(shí)更新最新的API。TI非常倡導標準API的發(fā)布，所有TI的API也經(jīng)過(guò)公司預先驗證，為開(kāi)發(fā)者的編譯帶來(lái)便利。