雙內核嵌入式處理器omap5910及其在3g的多媒體應用 摘要：omap591是一種新型的雙內核嵌入式處理器，文章介紹了該處理器的主要特點及其硬件和軟件架構。重點闡述了omap5910處理器在第三代無線終端領域的多媒體應用，最后給出了omap5910在嵌入式語音系統(tǒng)中的應用實例。
關鍵詞：omap59103g嵌入式無線終端多媒體omap（openmultimediaapplicationsplatform）是美國德州儀器公司（ti）推出的專門為支持第三代（3g）無線終端應用而設計的應用處理器體系結構。omap處理器平臺堪稱無線技術發(fā)展的里程碑，它提供了語音、數據和多媒體所需的帶寬和功能，可以極低的功耗為高端3g無線設備提供極佳的性能。omap嵌入式處理器系列包括應用處理器及集成的基帶應用處理器，目前已廣泛應用于pda、web記事本、遠程通信、醫(yī)療器械等領域。omap5910是omap系列的最新成員，它采用mcu+dsp雙內核架構，具有新一代增強型多媒體應用所需的實時性能與更低功耗，并具有極強的數據處理能力和邏輯運算能力，在移動通信與多媒體信號處理及pda方面有良好的開發(fā)和應用前景。1omap5910的基本特性omap5910采用獨特的雙核結構，把高性能低功耗的dsp核與控制性能強的arm微處理器結合起來，具有集成度高、硬件可靠性和穩(wěn)定性強、速度快、數據處理能力強、功耗低、開放性好等優(yōu)點。omap5910應用處理器雙核結構的主要優(yōu)勢在于：由于兩個獨立的組件來完成應用處理任務，其中mcu負責支持應用操作系統(tǒng)并完成以控制為核心的應用處理；而dsp則負責完成多媒體信號（如音頻、語音和圖像/視頻信號）的處理。與單核結構相比，雙核架構的一個明顯優(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；同時采用雙處理器可以將總工作負荷進行合理劃分，從而降低時鐘工作頻率，使系統(tǒng)的功耗降低至最低，成功地實現了性能與功耗的最佳場合。


1．1omap5910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)、存儲器管理單元（tc）、直接存儲器訪問單元（dma）、兩級中斷管理器及豐富的外圍接口等，其硬件架構如圖1所示。其中dsp核、arm核以及存儲器管理單元（tc）這三個部分可以獨立地進行時鐘管理，從而有效地控制功能。下面簡要介紹幾個主要功能模塊：（1）mpu子系統(tǒng)mpu子系統(tǒng)中的ti增強型arm925核是armrisc體系結構的先進代表，工作主頻為175mhz。它包括存儲器管理單元、16k字節(jié)的高速指令緩沖存儲器、8k字節(jié)的數據高速緩沖存儲器和17個字的寫緩沖器。片內有192k字節(jié)的內部sram，可為液晶顯示器等應用提供大量的數據和代碼存儲空間。arm925核共有13個內部中斷和19個外部中斷，采用兩級中斷管理。此外，核內還有armcp15協處理器和保護模塊。（2）dsp子系統(tǒng)dsp子系統(tǒng)中的c55xdsp核具有極佳的功耗性能比，工作主頻為200mhz。它支持無線網絡傳輸與語音數據處理等工作，能提供高效諧振數據處理能力。c55xdsp核采用了在項關鍵的革新技術；增大的空閑省電區(qū)域、變長指令、擴大的并行機制。其結構針對多媒體應用做了高度優(yōu)化，適合低功耗的實時語音圖像處理。c55xdsp核還新增了圖像位移預測、離散余弦變換/反變換和1/2像素插值的視頻硬件加速器，從而可以提高數據處理速度，降低視頻處理功耗。此外，核內還包括32k字的雙存取sram、48k字的單存以sram、16k字的片內rom和12k字的高速指令緩存。


（3）存儲器管理單元tc存儲器管理單元tc管理著mpu、dsp、dma以及局部總線對omap5910系統(tǒng)存儲資源（如sram、sdram、flash、rom等）的訪問。它的主要功能是確保處理器能夠高效訪問外部存儲區(qū)，并避免產生瓶頸現象而降低片上處理速度。tc通過三種不同的接口支持處理器或dma單元對存儲器的訪問，即：emifs、emiff和imif。其中emifs接口提供對flash、sram和rom的訪問；emiff接口提供對sdram的訪問；imif接口提供對omap5910片內192k字節(jié)sram的訪問。三個接口是完全獨立的，從任何一個處理器或dma單元都可以同時訪問。此外，omap5910片內還集成了豐富的外圍接口，如：lcd控制器、通用羿步收發(fā)器、脈寬音頻發(fā)生器、存儲器接口、攝像機接口、i2c主機接口、串行接口、主客戶機usb口、安全數字多媒體卡控制器接口、紅外接口、鍵盤接口等等。1．2omap5910的軟件構架omap5910的軟件結構建立在兩個操作系統(tǒng)之上：一是基于arm的windowsce、linux等操作系統(tǒng)；二是基于dsp的dsp/bios。連接兩個操作系統(tǒng)的核心技術是dsp/bios橋，它是副縣長omap5910的關鍵。對于軟件開發(fā)者來說