基于A(yíng)RM核與DSP核組成的OMAP5910嵌入式系統

2 OMAP5910在多媒體通信技術(shù)中的應用和開(kāi)發(fā)

隨著(zhù)通信技術(shù)的發(fā)展，新一代移動(dòng)通信設備所提供的服務(wù)不僅是話(huà)音通信，而且包括移動(dòng)電子商務(wù)、語(yǔ)音識別、音頻和活動(dòng)視頻流等復雜的業(yè)務(wù)。因此新的移動(dòng)通信設備需要具有更強大的信號處理能力和壽命更長(cháng)、體積更小的電池。這對于設備制造商來(lái)說(shuō)，就需要有一個(gè)既高效又節能的系統解決方案。由TI公司推出的面向3G（第三代）無(wú)線(xiàn)終端的開(kāi)放式的多媒體應用平臺(OMAP)就是能滿(mǎn)足上述需求的一個(gè)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(jìn)行音/視頻信號處理，而RISC處理器起系統控制的作用。這種結構有利于在減少功耗的前提下最大限度地提高3G終端系統的整體性能。通過(guò)比較和測試，在相同的信號處理任務(wù)下，單獨的RISC處理器上執行所需的時(shí)鐘周期數是TMS320C55x的3倍，其功耗是TMS320C55x的2倍。而TMS320C55x則不同，因其強大的數字信號處理能力使OMAP平臺非常適合多媒體視頻和音頻的處理，能夠充分實(shí)現支持未來(lái)采用MPEG4視頻的3G無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議，且其多媒體通信OMAP的核包括了2個(gè)外部存儲器接口和1個(gè)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(gè)主要特點(diǎn)：(1)假設大多數2G手機的功能是固定的，軟件存儲在片內ROM之中可以直接執行，則OMAP會(huì )支持動(dòng)態(tài)的應用環(huán)境，且軟件可以從片外下載，并通過(guò)片內高速指令緩沖存儲器來(lái)執行。這就意味著(zhù)帶有一個(gè)DSP實(shí)時(shí)操作系統，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(zhù)提高性能、功率和效率。例如在電視會(huì )議具體的OMAP的體系結構中，可以利用3個(gè)視頻協(xié)處理器（分別負責運動(dòng)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(shí)現CIF幀（處理速度為每秒10幀）的MPEG4編解碼，進(jìn)而可以降低50％的DSP負荷，使DSP能同時(shí)處理其他業(yè)務(wù)。

OMAP平臺所具有的上述2個(gè)特點(diǎn)使其可以提供一種新的功能，即動(dòng)態(tài)下載和升級。通過(guò)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(hù)一樣可從互聯(lián)網(wǎng)上下載應用程序。當然，這種動(dòng)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系統中還提供了一個(gè)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(wù)之間溝通的橋梁，因而可以在OMAP平臺開(kāi)發(fā)環(huán)境下與在單DSP處理器環(huán)境下一樣進(jìn)行開(kāi)發(fā)和調試，而開(kāi)發(fā)者都無(wú)需對2個(gè)處理器進(jìn)行單獨編程，無(wú)需面對不同的編程語(yǔ)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(shù)，而縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間?；贠MAP平臺，用戶(hù)能夠開(kāi)發(fā)出眾多的應用軟件，例如調制解調器功能和語(yǔ)音識別、安全算法和語(yǔ)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(yǔ)

OMAP5910 處理器已在 2.5G/3G 手持終端及 PDA 市場(chǎng)上具有強勁的發(fā)展勢頭。目前已經(jīng)有愛(ài)立信、諾基亞、索尼、Handspring等廠(chǎng)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、Sybian的EPOC操作系統和SUN的Java 2平臺的支持，因此幾乎能對所有2G、2.5G和3G的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議進(jìn)行兼容。在我國具有自主知識產(chǎn)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(shù)。OMAP5910 處理器將 OMAP 平臺固有的優(yōu)勢進(jìn)一步擴展到了諸如數字媒體、生物特征識別、定位服務(wù)、增強型游戲及遠程通信等新的客戶(hù)、商業(yè)及工業(yè)應用領(lǐng)域。