基于ARM v7 Cortex A8的开发平台 (2)

      三、EVM的行业应用

      围绕着TI全新的OMAP35X应用处理器，天漠科技立刻在第一时间推出了的基于OMAP35x系列的EVM开发平台，开发平台不仅拥有更加友好的用户界面，便携式设备更加小巧、电池寿命更长，而且通过以单芯片在手持设备功率级上提供如同笔记本电脑般的性能，能更好的满足消费者的实际应用需要和特殊的应用需求。这块命名Embest_OMAP_EVM的开发平台，主要包括如下配置： 

DDR 266或333，容量可扩展到64*32bit
标准的FLASH，扩展可以多种容量（<32GB，如果要启动容量<8G）
兼容4/8位，1.8V/3.3V逻辑的SD/MMC接口。
高速 USB OTG，HOST接口
100M/10M自适应网卡
立体声输出、输入
S－VIDEO输出
RS232接口
12位的Camera接口
24位色彩 3.3V逻辑 
的LCD接口
多功能扩展接口（SPI、IIC、UART、MMC、MCBSP、GPIO）
6*6的矩阵键盘接口
总线接口
JTAG调试接口

　　 该开发平台将成为这些新型设备和如下应用的核心：

      1. 安防终端设备解决方案

      安全是指保护资产（物理和逻辑）免遭非法访问、失窃或损坏。在当今日渐无常的世界中，人们对安全、防卫和隐私保障的需求日渐增强，这也就促进了各种智能安防解决方案的诞生，包括防卫监控，指纹识别、加密以及智能卡等新型技术。

      如利用Embest开发平台上的Camera接口，视频处理技术，音频处理技术等，可以做监控应用 ，如图所示：

      

      为了能在所有照明条件下工作，我们也可以在其监控范围内添加了 LED，需要使用的 LED 数量取决于目标距离，以及成像器的大小和类型。对于彩色、黑白和红外成像器来说，要求各不相同。确定所需 LED 数量的最佳方法仍是根据经验判断所需的照明。我们通过TI 的 TPS54xx/TPS402xx 能够高效地提供转换以驱动 LED。在具有嘈杂声音的地方，如商业区或街道，具有集成数据转换器的 MSP430 非常适合于对声音进行处理并对信号预进行过滤，以便将数据转换器的敏感度调节到噪声基底。OPA36x 缓冲器系列和 DRV13x/DRV600 音频驱动器能确保在整个传输路径中保持信号保真度。在软件方面，可通过电机控制算法使安全操作员能够通过操纵杆接口控制摄象机的移动，软件还会创建用于显示摄像机名称、日期和时间的时间戳。为摄像机中的图像标上时间戳可以最大限度地减少对操作员级视频输入的外部篡改能力。在音频信号路径中，软件将对数据转换器的灵敏度进行筛选和修改，并负责同步音频和视频。

      2. 工业终端设备解决方案

      GPS 技术已成功应用到许多资源中，远远超出了其导航和资产跟踪的初始设计目标。新的便携式 GPS 导航设备 (PND) 可提供精准定位并且集成了许多消费类电子功能，GPS 帮助人们提高了效率，并且使通勤变得更加安全、轻松。

      如利用Embest开发平台本身的处理计算能力，视频处理技术，音频处理技术在接上GPS模块，就可以做个人导航设备应用了 ，如图所示：

      

      精准定位是 GPS 的主要目标；实现便携性要求更小尺寸、更低成本、更低功耗和更高性能的分立 GPS 解决方案。OMAP 处理器是一款节能型的 TI 增强型基于 ARM 架构的应用处理器，它将高性能生产应用与移动娱乐应用组合在一起。

      3. 视频和影像终端设备解决方案

      典型的 IP 视频电话是一款小型一体化台式电话，它消除了视频会议的复杂性并且允许在全球任何地方通过宽带 IP 连接拨打免费的面对面视频电话。这些产品为大小型企业、政府机构和教育环境提供更有成效的工具，更高效地提供培训和教育，并省去沉重的出差费用。随着 IP 网络部署的继续增长，消费者期望获得额外功能和经济高效地集成视频流功能。

      Embest开发平台在对实时图像进行捕捉处理，颜色空间变换和实时显示，压缩与解压缩，以及在多个视频流上同时执行 IP 包优化的功能。如图所示：



      

         IP 视频电话解决方案具有以下 各种功能：

实时多通道视频集成到现有的 IP 语音电话；
三方视频会议；
以及实时同步视频与 IP 网络语音。

　　不仅如此，客户可以利用TI在视频方面深厚而广泛的专业技术快速而经济高效地差异化在所有细分市场中的产品。Embest也分别拥有一系列针对不同细分市场的定制解决方案，通过提供软件、工具、第三方和本地支持简化了开发过程。

      4. 通信与电信终端设备解决方案

      如果当今的智能电话集成了具有基础多媒体功能的个人整理程序和电子邮件管理工具，以及手持终端功能，则通常的“开机”时间相比入门级移动电话的开机时间，对于最终用户而言更为关键。特性集推动了对强大处理功能、更大（更清晰）显示屏、触摸屏控制和麦克风功能的需求。若要满足电话的性能和外形尺寸要求，必须仔细考虑电源电流和封装尺寸。因此，迁移到集成了音频、ESD 保护、电源管理和整体供电效率的 D 类音频放大器、触摸屏控制器就尤为重要。

      为了满足不断扩大的中端无线市场对高级多媒体特性的日益增长的需求，Embest 提供了基于OMAP的解决方案。通过外加一些通信模块，就可以做成一个实现了多个通信标准以及无线LAN、GPS和Bluetooth™手持终端，凭借创新的 3D 图像、高质量视频应用和高级用户界面提升了用户体验。 如下图：

      5. 无线通信终端设备解决方案

      Embest开发平台加上一个天线模块和音频处理模块也完全可以做一个PDA的应用，允许用户通过触摸屏或键盘使用命令将数据输入到 PDA 中。视频、图片、因特网、应用程序显示在小型 LCD 上，有时也可以通过电视或投影仪连接显示在大屏幕上。可通过个人耳机连接、外部音频输出插口或内置扬声器输出音频。也可以把 PDA 连接到其它外设，例如通过 USB 或无线 LAN 连接到 PC、连接到蓝牙耳机、通过电视输出、S 视频或 HDMI 收发器连接到电视或监视器、连接到 MMC/SD 存储卡。应用如图所示：

      

      6. 消费电子终端设备解决方案

      在消费类电子Embest开发平台基于OMAP 35X系列芯片可以做到很多应用，比如做一个便携式媒体播放器，它能录制并播放来自电视、DVD 播放器、摄像机的音频/视频 (A/V) 或从因特网下载的媒体文件的手持音频/视频系统。这些器件通常基于硬盘或闪存介质，能够保存数小时的内容和提供娱乐，给用户带来无比愉悦的视听享受。其应用如下图：
      

      7. 医疗电子终端设备解决方案

      对于医疗器械方面的应用，TI一直在做着不懈的努力，而Embest开发平台加上其他的模块，也可以用到医疗器械上，比如：便携式医疗仪表，数字听诊器，病患监控，输液泵，通风机，心电图仪器等，我们以病患监控仪为例，来谈谈这块开发平台的应用。病人监护仪是能够适应各种临床应用、支持各种有线和无线接口的灵活的便携式设备。无论监护仪是单参数设备还是多参数设备，目标功能、功耗和多功能系统通常是关键要求。如今，监护仪可以跟随病人出入手术室、重症监护室、病房，甚至他们的住宅。这对当今世界医疗事业极为重要。应用如图：

      

      当今的病人监护仪最重要的特性是可移动性、简便易用和可轻松进行病人数据传输。可移动性包含便携性和与其它医疗设备（如麻醉机或除颤器）相连的能力。简便易用可通过触摸屏和多级菜单驱动的配置文件来实现，这些配置文件可以根据环境和病人的重要统计数据进行配置。需要在从无线到 RS232 的所有设备上实现数据传输。所有地区的医院可能都会支持某个特定的基础设施；而救护车、住宅和其它环境则需要支持不同的协议。最大程度地降低医疗成本这一不断增加的需要正在促使医疗供应商在医院外进行病人治疗和监控。为新兴经济体中人口高度集中的农村和偏远地区提供医疗正在推动对远程病人监控和远程医疗的需要。

      四、未来Cortex A系列处理器发展趋势

      面对未来市场需求，ARM也将研发重点放在Cortex系列处理器，以实现更高性能和更低功耗及成本。

      Cortex A9是ARM于2007年下半年推出的最新一代内核，有单核和多核两个版本。单核的Cortex-A9在性能上大抵相当于已推出的Cortex-A8处理器。A9系列还有两个、三个乃至四个内核集群的产品，能提供超过8,000Dhrystone Mips(DMIPS)的对称多处理(SMP)性能。这种内核是可综合的，采用先进工艺时的时钟频率有望超过1GHz，不过当时钟减慢或内核被关断时才可达到最大功率效率。此外，这种架构可以扩展到四个以上的内核。相对于Cortex A8，Cortex A9的功耗更低，效率更高。

      A9内核是Cortex-A8的改进版，它增加了几条支持多处理的额外指令，并后向兼容。像A8一样，A9也是超标量体系结构，带有一个多事件8级流水线。程序对前面的分支解算进行异步评估，目的在于取指，每时钟周期允许连续获取和解码两条指令。 不过A9流水线更进一步，还支持乱序指令分发及完成。 这种新的架构带有一个支持硬件加速器和DMA单元的加速器一致性端口(ACP)，增强了ARM目前的多处理器能力；带有中断虚拟化功能，支持TrustZone技术；还带有一个通用中断控制器(GIC)。

      作为一个完全成熟的ARMv7器件，A9 MPcore支持Thumb2 指令、TrustZone、浮点运算单元(FPU)与Neon——用于流媒体处理的ARM单指令多数据扩展。与每个内核相关的指令和一级数据缓存都整合了缓存一致性支持，通过一个Snoop控制单元(SCU)进行同步。有一条本地一致总线与SCU相链接。

      预计2009年底第一款使用Cortex-A9的器件将上架销售，2010年开始量产。

      至于下一代体系结构的发展是由不断涌现的新产品和变化的市场来推动的。关键的设计约束是显而易见的，功能，性能，速度，功耗，面积和成本必须与每一种应用的需求 相平衡。保证领先的性能/功耗（MIPS/Watt）在过去是ARM成功的基石，在将来的应用中它也是一个重要衡量标准。随着计算和通讯持续覆盖许多消费领域，功能也变得愈来愈复杂，消费者期望有高级的用户界面，多媒体以及增强的产品性能。