ch基于OMAP的开发应用.ppt

嵌入式系统设计大学教程 第九章 基于OMAP5912的开发应用 主要内容 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.2 基于OMAP5912的硬件平台设计 9.3 基于OMAP5912的软件系统设计 9.1 OMAP5912的结构和特点 OMAP5912处理器是由TI应用最为广泛的TMS320C55x DSP内核与低功耗、高性能的ARM926EJ-S微处理器组成的双核应用处理器。C55x系列可提供对低功耗应用的实时多媒体处理的支持；ARM926可满足控制和接口方面的处理需要。 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.1.1 ARM926EJ-S内核 ARM926EJ-S内核是采用32位RISC处理器，并采用ARM9作内核，同时配备Thumb扩展。它能够处理32位或者16位的指令，处理8位、16位和32位数据。 9.1.1 ARM926EJ-S内核 这款新型高性能、低功耗的微构架采用协处理器CP15使体系结构得到增强。系统中的控制寄存器可通过对协处理器CP15的读写来对MMU、Cache和读写缓存控制器进行存取操作。这种微构架在ARM核的周围提供了：指令与数据存储器管理单元，指令、数据和写缓冲器，性能监控、调试和JTAG单元以及协处理器接口，MAC协处理器和内核存储总线。 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.1.2 TMS320C55x内核 TMS320C55x内核的主要特点是：有1个64位×8位的缓存队列，2个17位×17位的乘法累加单元，1个40位的算术逻辑单元，1个16位的算术逻辑单元，1个40位的桶形移位器和4个40位的加法器。另外还有12条独立的总线，即：3条数据读总线，2条数据写总线，5条数据地址总线，1条程序读取总线和1条程序地址总线。此外，还有用户可以配置的IDLE域。 9.1.2 TMS320C55x内核 内核主要由4个单元组成： 指令缓冲单元（I单元） 程序流单元（P单元） 地址数据流单元（A单元） 数据运算单元（D单元） 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.1.3 存储器管理 存储器通信控制器（Traffic Controller，以下简称TC）管理着MPU、DSP、DMA以及局部总线对OMAP5912系统存储资源（如SRAM、SDRAM、FLASH、ROM等）的访问。它的主要功能是确保处理器能够高效访问外部存储区，并避免产生瓶颈现象而降低片上处理速度。 9.1.3 存储器管理 MPU子系统用于控制存储器管理单元（MMUs）、系统直接存储器访问（DMA）控制器、MPU TI外设总线（TIPB）桥和一些外设。 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.1.4 直接存储器访问控制器（DMA） 直接存储器访问控制器（Direct Memory Access，DMA）可以在没有MPU干预的情况下实现存储空间中不同位置间的数据传递。这种数据传递的数据源和数据目的地可以是片内存储器、片外存储器以及各种系统外设，它们都伴随在MPU的操作中。通过使用DMA，可以减小系统进行大量数据传递时对MPU处理器所造成的工作负荷。 9.1.4直接存储器访问控制器（DMA） DMA通道是基于硬件实现的，因此也称为物理通道。其中，每一条通道都受一组配置寄存器控制，可以用软件来设置传输参数，诸如数据长度、数据源地址和目的地址等。这些物理通道配置寄存器位于MPU的存储空间里。所有的物理通道都是并行操作的，可以并行进行多组数据的传递，每一组数据占据一个通道。如果几个通道都使用相同的DMA端口，它们就会时分复用这个端口。 9.1.4直接存储器访问控制器（DMA） 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.1.5 时钟和电源管理 OMAP5912微处理器提供了2个振荡器以辅助管理电源耗损。设计系统时，在待机模式下可以直接关闭12MHz的振荡输入，只留下32kHz振荡器来维持系统运作。这样，不但可以保证系统运行，让需要维持运行的周边正常操作（例如用户可以通过Keypad等输入装置来唤醒整个系统），而且可以很容易地关闭大部分接口设备，达到控制电源耗损的目的。 9.1 OMAP5912的结构和特点 9.1.6 外围控制模块 1. MPU专用外设器 包括定时器、看门狗定时器和中断处理器。这3种标准外设只能通过ARM926专用总线（TIPB）的访问来提供所需的操作系统和应用的管理功能。 9.1 OMAP5912的结构和特点 2. MPU公共外设 主要有照相机接口、MPU I/O、Microwire接口、USB接口等，这些设备只能被MPU和MPU配置的系统DMA控制器访问。因为该总线可以被系