雙內(nèi)核嵌入式處理器OMAP5910及其在3G的多媒體應(yīng)用

摘要：OMAP591是一種新型的雙內(nèi)核嵌入式處理器，文章介紹了該處理器的主要特點(diǎn)及其硬件和軟件架構(gòu)。重點(diǎn)闡述了OMAP5910處理器在第三代無線終端領(lǐng)域的多媒體應(yīng)用，最后給出了OMAP5910在嵌入式語音系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。

    關(guān)鍵詞：OMAP5910 3G 嵌入式 無線終端 多媒體

OMAP（Open Multimedia Applications Platform）是美國德州儀器公司（TI）推出的專門為支持第三代（3G）無線終端應(yīng)用而設(shè)計(jì)的應(yīng)用處理器體系結(jié)構(gòu)。OMAP處理器平臺(tái)堪稱無線技術(shù)發(fā)展的里程碑，它提供了語音、數(shù)據(jù)和多媒體所需的帶寬和功能，可以極低的功耗為高端3G無線設(shè)備提供極佳的性能。OMAP嵌入式處理器系列包括應(yīng)用處理器及集成的基帶應(yīng)用處理器，目前已廣泛應(yīng)用于PDA、Web記事本、遠(yuǎn)程通信、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。OMAP5910是OMAP系列的最新成員，它采用MCU+DSP雙內(nèi)核架構(gòu)，具有新一代增強(qiáng)型多媒體應(yīng)用所需的實(shí)時(shí)性能與更低功耗，并具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和邏輯運(yùn)算能力，在移動(dòng)通信與多媒體信號(hào)處理及PDA方面有良好的開發(fā)和應(yīng)用前景。

1 OMAP5910的基本特性

OMAP5910采用獨(dú)特的雙核結(jié)構(gòu)，把高性能低功耗的DSP核與控制性能強(qiáng)的ARM微處理器結(jié)合起來，具有集成度高、硬件可靠性和穩(wěn)定性強(qiáng)、速度快、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、功耗低、開放性好等優(yōu)點(diǎn)。OMAP5910應(yīng)用處理器雙核結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢在于：由于兩個(gè)獨(dú)立的組件來完成應(yīng)用處理任務(wù)，其中MCU負(fù)責(zé)支持應(yīng)用操作系統(tǒng)并完成以控制為核心的應(yīng)用處理；而DSP則負(fù)責(zé)完成多媒體信號(hào)（如音頻、語音和圖像/視頻信號(hào)）的處理。與單核結(jié)構(gòu)相比，雙核架構(gòu)的一個(gè)明顯優(yōu)勢就是可以使操作系統(tǒng)的效率和多媒體代碼的執(zhí)行更加優(yōu)化并延長電源壽命；同時(shí)采用雙處理器可以將總工作負(fù)荷進(jìn)行合理劃分，從而降低時(shí)鐘工作頻率，使系統(tǒng)的功耗降低至最低，成功地實(shí)現(xiàn)了性能與功耗的最佳場合。

圖1

    1．1 OMAP5910硬件功能模塊

OMAP5910采用289管腳BGA封裝。其硬件功能模塊包括MCU子系統(tǒng)、DSP子系統(tǒng)、存儲(chǔ)器管理單元（TC）、直接存儲(chǔ)器訪問單元（DMA）、兩級(jí)中斷管理器及豐富的外圍接口等，其硬件架構(gòu)如圖1所示。其中DSP核、ARM核以及存儲(chǔ)器管理單元（TC）這三個(gè)部分可以獨(dú)立地進(jìn)行時(shí)鐘管理，從而有效地控制功能。下面簡要介紹幾個(gè)主要功能模塊：

（1）MPU子系統(tǒng)

MPU子系統(tǒng)中的TI增強(qiáng)型ARM925核是ARM RISC體系結(jié)構(gòu)的先進(jìn)代表，工作主頻為175MHz。它包括存儲(chǔ)器管理單元、16k字節(jié)的高速指令緩沖存儲(chǔ)器、8k字節(jié)的數(shù)據(jù)高速緩沖存儲(chǔ)器和17個(gè)字的寫緩沖器。片內(nèi)有192k字節(jié)的內(nèi)部SRAM，可為液晶顯示器等應(yīng)用提供大量的數(shù)據(jù)和代碼存儲(chǔ)空間。ARM925核共有13個(gè)內(nèi)部中斷和19個(gè)外部中斷，采用兩級(jí)中斷

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