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多核SoC的嵌入式软件开发

来源:中电网 / 作者:Paul Kimelman ARM公司?? 2007年01月16日 ?? 收藏0
油箱、串口、FIFO、或者其他连接方式进行通信,并且所有通信机制不但支持松耦合,而且支持紧耦合同步。

?????? 但是,多核解决方案的主要弊端是增加了交互软件设计与调试应用程序的复杂性。

?????? 多核系统的设计方案

?????? 系统设计之初,设计人员必须对如何满足系统所有需要有一个总体的规划,如果可能,设计人员还应该预留一部分系统资源以备将来功能的扩展。

?????? 1、硬件总体设计

?????? 硬件总体设计是指对系统基本器件的选择与配置,出主要处理器的类型、主要通信配置、如何使用、用户接口的选择等。

?????? 2、软件总体设计

?????? 在大多数嵌入式应用中,软
件设计在很大程度上依赖于的硬件配置,部分软件模块与系统软件联系并不紧密,程序员可以将其模块化,此外还有很多模块与底层硬件直接联系,很难模块化。

?????? 目前通常的做法是讲尽可能多的与硬件相关的软件模块隔离成为HAL(硬件提取层)的形式进行处理,既然处理器的速度足够快,存储器相对便宜。那么HAL的使用是安全可行的,在设计中,使用RTOS或者其他标准软件非常重要。

?????? 3、开发工具与资源

?????? 这方面的具体内容包括JTAG访问,交叉触发、逻辑分析仪或者实时跟踪,以及明显反应芯片内部状态的输出管脚等,使用支持多核调试的调试器与仿真器,如RealView Debugger与RealView ICE,系统的调试过程会变得非常简单,利用RealView Debugger,开发人员可以同时对两个处理器进行调试,此外,RealView Debugger带有同步功能,可以使两个处理器内核同时启动或者停止。

?????? 处理器的造型

?????? 处理器的选型受多种因素的影响,对多核系统,尤其是ARM+DSP系统(虽然DSP可以由支持或者不支持DSP功能的微处理器,微控制器来代替),进行处理器选型时主要考虑以下几点:

?????? 1、处理外部事件需要的响应时间;

?????? 2、致力于实时算法的应用代码数量。例如,将MP3播放器与无线电话中的音频处理功能模块相比较,前者的功耗远远小于后者,其原因是MP3播放器仅仅需要解码音频流,产生相应的正确信号,并发送到模拟输出单元即可,而无线电话必须处理与MP3播放器相比低的多的外部比特率,这迫使处理器必须完成更多工作来实现压缩/解压缩、解码/解码,并应用滤波/声音合成,以最终达到合乎要求的音质。

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此外,无线电话中的音频处理很可能需要进行协议的转换,当然,硬件方面的支持可以代替处理器的一部分工作,MP3播放器不是一个实时系统,它可以使用简单预取缓存来减少响应时间,而无线电话必须在相对较短的时间窗口内(或者音质下降不甚明显时)对信号进行处理。

?????? 3、相比软件处理,采用硬件可以达到更好效果的应用模块的数量,当标准变化比较快时,修改软件是一种比较安全的做法,这样可以避免改动新产品的物理设计,但当标准相对比较稳定时,采用最合适的硬件可使成本降到最低,并且能在相同功耗或价格的基础上使系统达到最高性能。

?????? 4、对算法要求较高的应用的数量,DSP的独特设计使其有以下三点特殊功能,能够高效地处理迭代算法,特别是乘加运算(MAC);能够迅速地传输数据(接收外设输入,并在处理循环之后将数据返还到外设输出);能够与外设紧密交互。

?????? 5、市场对价格与功耗的灵敏度。

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嵌入式? 多核?

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