ARM公司推出面向音频处理的高性能低功耗数据引擎.pdf

TECHNOLOGY IN-DEPTH AudioDETM ARM公司推出面向音频处理的高性能低功耗数据引擎 简介 一个MP3解码器可以作为高效的 作 者： AudioDE处理器的设计目标在于满足 AudioDE处理器和OptimoDE工具的完美 Mark Wezelenburg 便携式音频应用的需求：最优的性能、功 示例。一个可编程的解码器仅需要： ARM 耗和面积（PPA）。也就是在满足在数字 ■ 8MHz 运行频率 信号处理平台上运行的处理任务的需求情 ■ 22k字节程序存储器 摘 要： 况下，需要尽可能小的处理速度、非常小 ■ 22k字节数据存储器 本文介绍了针对便携式音频 的核心尺寸和存储器尺寸。除了命名上的 最终实现的AudioDE处理器（0.13微 应用中的嵌入式数字信号处理而 不同，AudioDE 数据引擎实现了一个标准 米CMOS工艺，供电电压1.2伏）仅消耗功 经过设计的专用数据引擎—— DSP指令集的微处理器架构，因而可以在 率0.8mW，核心逻辑仅有45k电路门。 A u d i o D E ™ 音频处理器。 整数和小数数据计算方面媲美其他任何 AudioDE 由ARM 公司的Opti - DSP结构。 OptimoDE 技术 moDE™架构开发的可授权处理 AudioDE音频处理器由标准的Opti- 器。结构上的特点、高并行度编 AudioDE处理器在计算资源、寄存器 moDE架构产生出来，使用架构中提供的 译为音频应用提供了极小的功耗 文件、存储器带宽、寻址能力之间取得了 标准工具和IP结构。这也就意味着，尽管 和面积。配合专门的系统功能与 完美的平衡。这些特点与多指令可变长超 这篇文章中提供了详尽明确的配置，仍然 常规的AMBA接口功能(AIKO) ， 长指令字编码控制器一起，使快速、高并 很容易配置出一些其他的数据引擎来适应 AudioDE综合系统易于实现。 行度编码的开发成为可能，从而实现最少 更多样的应用。 的运行频率需求。 OptimoDE架构体系包括一系列广泛 AudioDE处理器为双哈佛结构，带 的开发工具套件。这些工具包括了可以用 有一个单24位算术逻辑单元（ALU）和 来增强核心功能的结构工具、类似指令仿 一个带有48位累加器的单24x24位乘加 真器的仿真工具和转为OptimoDE开发的 器（MAC）。这些单元都以并行状态 高并行度编译器。这个编译器可以达到任 工作，并具有双口数据存储接口，可以 何手工编写的汇编库同样好的编码效率。 同时产生地址信息。所有寻址模式包括 由于这个工具可以提供一个交互的运行环 反转和求模运算都支持高效率的单周期 境，在源码阶段就可针对速度和目标代码 访问。 尺寸间的权衡提供进一步优化的反馈。 ALU具有增强指令以加速在处理压缩 在数据引擎开发的过程中有三个阶 媒体文件时典型的比特