赵付轩，杨斌

（西南交通大学 信息科学与技术学院，成都 610031）

赵付轩（硕士生）、杨斌（教授），主要研究方向为单片机与嵌入式系统应用。

引 言

1 嵌入式系统硬件设计

1.1 OMAP3530平台简介

如图1所示，BeagleBoard开发板主要由OMAP3530异构双核处理器、MMC模块、电源、I2C总线模块及多通道缓冲串口（McBSP）等部件组成。系统由MMC模块通过SD卡启动Bootloader及QNX操作系统，通过I2C总线模块连接语音模块，通过McBSP连接其他模块。

图1 BeagleBoard开发板

OMAP3530采用一种独特的双核结构，把控制性较强的ARM处理器和高性能、低功耗的DSP结合起来，是一种开放式的可编程体系结构。对于一些运算量大的实时信号，例如图像、音频数据，可以采用DSP进行计算，而对于通信、外设控制等功能，则采用ARM处理器来实现，从而在功耗和复杂应用之间建立了良好的平衡。利用不同的内核（ARM和DSP）和硬件加速器的不同功能，根据性能或功耗的要求将一个算法映射到最佳的处理器引擎，这样分别发挥了DSP和ARM核的优势，与传统只使用ARM核或只使用DSP芯片的移动终端相比，OMAP成功实现了性能与功耗的最佳组合。

1.2 ARM和DSP核之间的通信

ARM与DSP通信结构框图如图2所示。Codec Engine是连接ARM和DSP或协处理器的桥梁［1］，是介于应用层（ARM侧的应用程序）和信号处理层（DSP侧的算法）之间的软件模块。ARM应用程序调用Codec Engine的 VISA （Video，Image，Speech，Audio）API，如图2中VIDENC＿process（a，b，c）。Codec Engine的stub（ARM侧）会把参数a、b、c以及要调用DSP侧process这个信息打包，通过消息队列（message queue）传递到DSP。Codec Engine的skeleton（DSP侧）会解开这个参数包，把参数a、b、c转换成DSP侧对应的参数x、y、z（比如ARM侧传递的是虚拟地址，而DSP只能认物理地址），DSP侧的server（优先级较低，负责和ARM通信的任务）会根据process这一信息创建一个DSP侧的process（x，y，x）任务最终实现 VIDENC＿process（a，b，c）的操作。……