《電子技術(shù)應(yīng)用》
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關(guān)于SoC處理單元性能評(píng)估及功能劃分
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摘要: 有多個(gè)處理單元的SoC器件目前是產(chǎn)品設(shè)計(jì)鏈上的重要一環(huán),。本文綜合各種因素評(píng)估了不同處理單元的優(yōu)缺點(diǎn),,...
Abstract:
Key words :
</a>模數(shù)轉(zhuǎn)換" title="模數(shù)轉(zhuǎn)換">模數(shù)轉(zhuǎn)換" title="模數(shù)轉(zhuǎn)換">模數(shù)轉(zhuǎn)換器再將其數(shù)字化以便處理,。隨后進(jìn)行QPSK解調(diào),,信號(hào)完成Viterbi解碼。一個(gè)編/解碼器與該系統(tǒng)的模擬音頻輸入和輸出接口,。一個(gè)FPGA提供接口邏輯以產(chǎn)生硬驅(qū)動(dòng)和緊湊型閃存所需的合適信號(hào),。一個(gè)專用器件輸出NTSC視頻,這是流視頻應(yīng)用的一個(gè)高級(jí)特性,。

 無線衛(wèi)星通訊接收構(gòu)架圖 

圖1無線衛(wèi)星通訊接收構(gòu)架圖

  SoC中劃分功能

  在這個(gè)例子中,,系統(tǒng)的核心是一個(gè)雙處理器OMAP器件通過高性能和低功耗之間的平衡,這種150MHz的OMAP器件把一個(gè)DSP內(nèi)核同一個(gè)加強(qiáng)型ARM925TRISC處理器集成在一起,。其它的特性包括一個(gè)SDRAM存儲(chǔ)器接口和許多外設(shè)接口,,它們同外部無線電基帶處理器和外部音頻編/解碼器兼容。

  因?yàn)镺MAP器件設(shè)計(jì)用于同時(shí)處理多個(gè)多媒體任務(wù),,所以它很適合衛(wèi)星無線電應(yīng)用,。一般來說,多媒體功能豐富的器件由許多音頻和視頻壓縮/解壓算法組成,,它們需要廣泛的數(shù)學(xué)運(yùn)算,。對這些運(yùn)算來說,OMAP上的DSP比RISC更適合,。比較這兩種處理器的標(biāo)準(zhǔn)測試程序有很多種,,從一個(gè)算法到另一個(gè)算法變化很大,但平均而言,RISC完成相同信號(hào)處理運(yùn)算的周期數(shù)是DSP的三倍,。由于RISC管理系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)任務(wù)一般比DSP更有效率,,因此這兩種處理器的功能可以互補(bǔ)。

  該DSP完成的主要信號(hào)處理任務(wù)之一是:在衛(wèi)星信號(hào)阻斷因而系統(tǒng)切換到地面廣播時(shí),,對輸入進(jìn)行OFDM解調(diào),。OFDM解調(diào)器需要運(yùn)行FFT和反FFT算法,這對運(yùn)算密集型的DSP來說很合適,。該DSP還解壓傳輸來的PAC編碼信號(hào),而ARM內(nèi)核則對PAC數(shù)據(jù)進(jìn)行解密,。該DSP的其它功能包括為采用MP3或MPEG-1和layer3的存儲(chǔ)設(shè)備編碼數(shù)據(jù),,為采用MP3的播放功能解碼數(shù)據(jù)。

  該ARM內(nèi)核管理來自調(diào)諧器和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件的流數(shù)據(jù),。它還完成語音合成,、語音識(shí)別和控制/命令任務(wù),并顯示表明氣象信息和駕駛方向的位圖,。通過恰當(dāng)?shù)仄胶飧鞣N處理負(fù)載,,一個(gè)基于雙內(nèi)核OMAP處理器的衛(wèi)星無線電設(shè)計(jì)只占用該處理器可用處理資源的一小部分,因而為實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的多媒體功能留有余地2004-6-28,,如虛擬3D音效,、噪音消除等。表2顯示了這種系統(tǒng)劃分,,它表明了每個(gè)功能所用的處理單元類型,。

系統(tǒng)劃分  

表2系統(tǒng)劃分

  衛(wèi)星無線電接收器這個(gè)例子說明了在一個(gè)現(xiàn)有SoC器件上不同處理器單元之間劃分任務(wù)的好處。專門為這個(gè)應(yīng)用研制SoC的設(shè)計(jì)人員也可以采用前面討論的步驟來明確劃分其它的處理功能,,如Viterbi處理和音頻編解碼器,,它們可以經(jīng)濟(jì)地集成在該SoC之內(nèi)。NTSC視頻解碼和其它高級(jí)特性無疑也可以考慮,,因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)的壽命期有可能貫穿許多接收器產(chǎn)品,。除了系統(tǒng)級(jí)集成帶來器件減少的明顯優(yōu)點(diǎn)之外,采用單一的SoC平臺(tái)還為開發(fā)人員在軟件方面的投資帶來了極大益處,,因?yàn)樵谡麄€(gè)產(chǎn)品線的壽命期內(nèi)只需要很少的再開發(fā)工作,。

  本文小結(jié)

  帶有多個(gè)處理單元的SoC器件目前是產(chǎn)品設(shè)計(jì)鏈上的重要一環(huán),尤其是對需要高度集成的便攜式系統(tǒng),,它們靠該器件提供混合數(shù)據(jù)和信號(hào)處理功能,。將一個(gè)特定系統(tǒng)和一個(gè)特定SoC匹配的決策并不總是由技術(shù)因素來推動(dòng)。在許多情況下,,它更多地與可用的資源有關(guān),,與系統(tǒng)需要的靈活度有關(guān),與如何對付新功能和新缺陷有關(guān),。開發(fā)人員應(yīng)該理解所涉及處理任務(wù)之間的復(fù)雜平衡,,有效掌握劃分系統(tǒng)功能的程序,,并能夠充分利用SoC所提供的巨大能力優(yōu)勢。

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