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開放式多媒體應用平臺OMAP綜述

作者: 時間:2009-01-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


5910硬件采用雙核技術(shù)來提高操作系統(tǒng)的效率和優(yōu)化代碼的執(zhí)行。實時性任務(wù),像實時視頻通信等由DPS完成,非實時性任務(wù)和系統(tǒng)控制工作,像界面交互等則由ARM核完成。例如,使用者在進行視頻通信的時候可以同時使用操作系統(tǒng)上的Word、Excel等軟件,這樣分別發(fā)揮了DSP和AMR核的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)只使用ARM核或者只使用DSP芯片的移動終端相比,成功地實現(xiàn)了性能與功耗的最佳組合。


5910芯片的兩個關(guān)鍵部分是TI增強型ARM925(TI925T)和TMS320C55x。TMS320C55x的工作主頻是200MHz,內(nèi)部有32Kb雙存取DRAM,48Kb單存取SRAM和16Kb ROM。它具有高度的并行處理、32位讀寫、功能強大的EMIF、雙流水線獨立操作以及雙MAC運算能力,采用了三項關(guān)鍵的革新技術(shù):增大的空閑節(jié)電區(qū)域、變長指令、擴大的并行機制。此外,TMS320C55x核增加了處理運動估計、離散余弦變換(DCT),離散余弦反變換(IDCT),1/2像素插值的硬件加速器,降低了視頻處理的功耗,其結(jié)構(gòu)對于高度優(yōu)化,適合低功耗的實時語音圖像處理。增強型ARM925工作主頻為175MHz,有16KB的高速指令緩存、8KB的高速數(shù)據(jù)緩存和17B的寫緩沖。AMR核和DSP都可以訪問內(nèi)部SRAM和外部存儲器接口,但是ARM核是的核心,它能訪問全部16MB的內(nèi)存空間和DSP 128KB的I/O空間。

OMAP軟件架構(gòu)
OMAP是一個高度集成的硬件和軟件,為無線市場提供了系統(tǒng)解決方案。從一定意義上說,OMAP開放的軟件結(jié)構(gòu)對用戶更為重要。它支持多種流行的嵌入式操作系統(tǒng)、高級語言編程資源豐富的DSP組件算法,可通過應用編程接口(API)和第三方開發(fā)工具方便地實現(xiàn)各種應用開發(fā)。TI獨特的DSP/BIOS橋,允許開發(fā)者在RISC和DSP之間優(yōu)化地分配任務(wù),在不增加功耗的前提下獲得最優(yōu)性能。采用算法標準xDAIS,可以實現(xiàn)算法的復用,使己經(jīng)成熟的DSP算法快速移植到不同系統(tǒng)中。


為了簡化軟件開發(fā),DSP的軟件結(jié)構(gòu)從通用處理器(GPP)的編程環(huán)境中抽象出來。在OMAP軟件體系結(jié)構(gòu)中,這種抽象通過定義一個接口,使GPP成為系統(tǒng)的主控者來實現(xiàn)。該接口由一系列包括設(shè)備驅(qū)動接口的API組成,提供一種通信機制,使得GPP應用程序能夠完成諸如初始化,控制DSP任務(wù),與DSP交換信息,接收或發(fā)送數(shù)據(jù)流到DSP,狀態(tài)查詢等工作。在GPP端,其支持幾乎所有移動終端的操作系統(tǒng),包括WindowsCE、Symbian、EPOC、palm OS、Linux、Nucleus等,提供類似于Java的開發(fā)環(huán)境。資源管理器與DSP接口,則是DSP應用程序加載、初始化和運行控制的唯一途徑。通過資源管理器接口,GPP應用程序調(diào)用DSP的功能函數(shù),就像在本地調(diào)用一樣。而DSP端支持基于TI的eXPressDSP實時軟件技術(shù),包括DSP/BIOS實時內(nèi)核、用于內(nèi)部操作與重用的DSP算法標準以及第三方軟件模塊。已有的為視頻和圖像任務(wù)優(yōu)化過的算法庫,也有助于多媒體模塊的開發(fā)。開發(fā)人員通過容易使用的高級應用程序接口,可以方便地獲得DSP加速算法。另外,相同的API集,可以運行于各種OMAP平臺上,從而促進代碼的重用,能將同樣的軟件應用到不同的目標市場的設(shè)備中。由此可見,這種軟件體系結(jié)構(gòu)允許開發(fā)人員在GPP的操作系統(tǒng)上使用C語言編程,而不用直接面對底層硬件,并且使開發(fā)人員得以容易地使用符合標準的DSP算法,而無須深入了解DSP就可以利用DSP來加速信號處理任務(wù),實現(xiàn)多媒體、語音、安全或其他功能,從而充分發(fā)揮OMAP處理器的性能。


該體系結(jié)構(gòu)可以在DSP(TMS320C55x)及GPP(TI-enhaneedARM925)上實現(xiàn)可擴展的非對稱多處理技術(shù)。其中,GPP操作系統(tǒng)與單獨使用RISC處理器時一樣,可以達到同樣的功能:DSP與GPP相互獨立,運行DSP/BIOS實時內(nèi)核;通過DSP/BIOS橋,RISC處理器可以將信號處理等密集處理的任務(wù),安排給DSP異步運行。憑借優(yōu)化的底層軟件,DSP能以較低功耗執(zhí)行這些信號處理任務(wù),從而延長電池使用壽命,減小產(chǎn)品體積。

OMAP應用
由于OMAP先進獨特的結(jié)構(gòu),加之芯片運算處理能力強、功耗低,在移動通信和多媒體信號處理方面具有明顯優(yōu)勢。如視頻處理上,視頻軟件以15f/s的速度同時編解碼QCIF圖像時,才使用了DSP運算能力的15%。而剩余的85%仍可用于其他任務(wù),如圖形增強、播放和語音識別等。


而隨著技術(shù)的進步,OMAP必將在移動通信與多媒體信號處理方面獲得廣泛的應用。


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