您的位置: 文昌信息网 > 时尚

采用模塊化架構應用處理器擴展手機功能消費

发布时间:2019-11-09 05:05:15

采用模块化架构应用处理器扩展功能 - 消费电子 - 电子工程

在下一代多功能中,DSC、MP3、游戏和视频等应用百花齐放如果只用基带芯片实现这些功能,那么将显着增加CPU的负荷并影响通信处理性能应用处理器(AP)适合于扩展功能,而且采用模块化架构的AP子系统可重复用在不同移动系统制式的本文将探讨对AP的要求以及AP与现有基带芯片的整合

大多数制造商会采用半导体供应商提供的参考设计方案这种方案主要由目标代码和少量源代码组成研发工程师难以对该方案进行修改和加入新功能此外,基带芯片有限的资源使它不可能实现高负荷的多媒体应用,如DSC、MP3、MPEG-4、游戏和视频等,而这些对高端移动来说是必需的

这些制造商在参考方案的硬件和软件方面都很有经验参考方案的质量经过验证,并在商业化产品中得到证明它最好能在随后的产品中重复使用,而不是重新开发一切功能为了将现有的设计向高端升级,对制造商来说,应用处理器架构是一条捷径现有的基带系统可重复使用并连接到一个AP子系统该子系统类似于一个模块,可连接到基带系统上

一、模块化架构

扩展特性的传统方法是在基带芯片上编写并执行新应用程序这种单芯片架构需要工程师升级基带芯片以获得更多的CPU能力为了实现照相机功能和SD/MMC的连接就要对电路进行重新设计基带代码要移植到新的芯片之中现有的功能要彻底地重新验证,即使它们以前进行过测试此外,对这种单芯片架构来说,程序代码的规模将非常大而且很复杂这导致开发和调试的时间拉长,并最终增加开发的成本

通过采用模块化的AP架构,曾经占用过多CPU资源的多媒体功能应用程序可以在AP上执行现有上的大部分代码和电路只需稍加修改就可重复使用软件工程师因而可以将精力集中于开发新的应用程序这些应用程序只需在AP上开发和调试

这种双处理器方案把基带工作和AP工作分开,一个处理器实现基本的功能,另一个处理器实现多媒体功能基带处理器实现目前所做的呼叫/接听等基本的功能,AP处理器专用于处理高负荷的多媒体应用这消除了由新应用的软件缺陷引起基带失效的风险例如,新应用上一个不成对的去能/使能中断将挂起实时操作系统调度表,如果它是在单一处理器上执行的话,这将终止所有功能

基带和AP处理器之间的通信靠消息传递实现激活或撤消新应用程序的命令以消息的格式从基带处理器传送到AP处理器

以模块化架构的形式,AP构成一个子系统并与基带处理器隔离开来主LCD和子LCD连接到AP而不是基带处理器上,以便达到最佳的多媒体应用视觉性能音频编码/解码器可以连接到基带或AP处理器上,具体做法取决于所涉及的难度AP上的视频I/O硬件专用于照相机传感器它以YUV格式解码照相机的输出并转换成RGB用于显示SD/MMC卡连到AP以便在外部存储数据片上的NAND/AND闪存可用于存储除引导加载器之外的数据和主程序NOR闪存也可用于存储主程序和引导加载器,这取决于成本SDRAM作为运行存储器对处理图像数据的多媒体应用来说,它应该很大AP子系统如图1所示

二、AP子系统的要求

1.连接简单

AP必须易于连接到基带处理器上连接的最简单方式是采用一个SRAM接口它可以灵活地连到8位和16位总线基带系统此外,它需要与8086和68000系统总线兼容该SRAM接口总线与AP系统总线隔离,以便基带访问AP总线和AP访问系统总线可以同时工作

2.“穿过”(pass through)特性

由于LCD连到AP而不是基带处理器上,因此从基带提取图像送往LCD成为间接的动作传统的取送方法需要两个步骤:第一步是从基带向AP发送取命令;第二步是从AP向LCD送图像数据采用这种方法AP要处于加电状态,因而增加了功耗而且已有的基带代码要从直接访问命令的基础上进行修改工程师需要时间来开发、测试和纠错

AP处理器上的“穿过”特性使得基带处理器可以访问LCD,即使该AP处于节电模式下(见图2)在这种模式下,不管是主LCD还是子LCD都可访问可以“穿过”的最大器件数目设定为4这为未来的扩展预留了空间功耗在节电状态下达到最低因而的待机时间可以最大化有了这种直接访问特性,现有代码无需修改就可重复使用它减轻了工程师的工作负荷并缩短了开发时间

3.基带引导功能

通常,NOR闪存用于存储AP程序它在AP提供接收引导代码功能的情况可去除,即AP从基带处理器接收引导代码(引导加载器),随后运行该代码的情况下通过利用这种特性,主程序可以存储在不昂贵的NAND/AND闪存上引导加载器将主程序从数据闪存加载到SDRAM,并最终在该SDRAM上运行它一个不同的引导加载器可用来重写/更新主程序即使在重写期间发生异常中断,对最终产品也没有任何损害这是因为该重写引导加载器存储在基带而非AP的闪存上

4.视频I/O

AP上的视频接口硬件专用于解码照相机传感器的输出信号它无需编写代码就可检测来自该传感器的水平和垂直信号,并且将其加码解码成行列数据将YUV转换成RGB或者将RGB转换成YUV是靠硬件实现,不是靠软件计算这带来速度和效率一个SXGA分辨率照相机传感器的输出YUV格式为4:2:2,每秒15帧,这意味着每秒可处理1,280×1,024×8×15=157,286,400字节如果靠软件来计算,这会耗费大量的CPU资源

5.集成基带与AP

基带系统和AP子系统的集成类似于把一个SRAM加到基带处理器上基带应该最多保留7个I/O端口和一个中断来控制AP除去某些AP功能,如“基带引导”和“穿过”,可以降低对I/O的需求

三、本文小结

上的各种应用将使复杂度增加让这些应用全由基带处理器实现是困难的,甚至是不可能的应用处理器架构简化了工程师的工作,他们可以把现有的设计扩展到下一代多媒体之中这种模块化架构对现有设计方案的修改降到最低程度,使得工程师只需集中精力开发新应用它还允许工程师分别开发并调试基带和AP上的应用,显着缩短了开发时间通过采用不同的基带,该架构使得制造商可以将该AP子系统上的硬件和软件重复用于不同的移动系统上

生物谷药业
早搏吃什么药有效
生物谷药业
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的