嵌入式應用包括信號處理算法與控制算法,在多種實時嵌入式系統中這兩種算法共同執行必需的功能,因此我們應了解控制算法與數字信號處理器 (DSP) 算法是如何實現互操作性的。在手機和 MP3 播放器等應用中,要解決上述互操作性問題,傳統做法是分別用 RISC 處理器和DSP來處理控制算法與信號處理算法。例如,在手機中,信號處理功能負責處理音視頻應用中的回聲消除與編解碼工作。由于DSP 架構是專門設計用于執行信號處理算法的,因此信號處理算法在 DSP 上的 運行效率很高;而手機中的控制軟件則負責執行狀態機,即控制用戶界面、鍵盤及其它非信號處理功能。
開發包括信號處理與控制算法且要求這兩種算法間實現互操作性的嵌入式應用時,我們要面臨幾大挑戰。舉例來說,當我們將桌面應用或其它復雜應用連接到嵌入式設備上時,讓該嵌入式設備的DSP/RISC 內核實時工作并適當地進行代碼分組(code partitioning)會相當困難,因為要這兩種不同內核實現同步操作需要進行大量的工作。視頻或協議處理等眾多高級嵌入式應用會增加多內核上代碼分組的難度,而且大多數代碼分組工作都要由編程人員完成。以采用德州儀器 (TI)TMS320C55x DSP 與 ARM RISC 處理器的雙內核架構為例來說,DSP 執行信號處理任務,而 ARM 9 則執行控制功能 (如圖 1 所示)。
圖 1. 傳統的雙內核 DSP/RISC 處理架構
另一種方法是在單個設備中集成 DSP 與微處理器,我們可向 RISC 內核添加類似于 DSP 的指令(如乘法或累加指令)或向 DSP 內核添加類似的控制指令(如執行特定尋址任務的指令),從而實現上述目的。憑借相關工具的支持,這種“集成化”技術具有一定的優勢,如在操作系統上僅運行唯一的原生應用,這樣就能簡化設計方案,便于集成,并加快產品上市進程。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠