采用模块化架构应用处理器扩展手机功能

2009-12-13 22:16:58来源: Renesas Technology香港公司 关键字:模块化架构  应用处理器  手机  功能扩展

  在下一代多功能手机中,DSC、MP3、游戏和视频等应用百花齐放。如果只用基带芯片实现这些功能,那么将显著增加CPU的负荷并影响通信处理性能。应用处理器(AP)适合于扩展手机功能,而且采用模块化架构的AP子系统可重复用在不同移动系统制式的手机。本文将探讨对AP的要求以及AP与现有基带芯片的整合。
  
  大多数手机制造商会采用半导体供应商提供的参考设计方案。这种方案主要由目标代码和少量源代码组成。研发工程师难以对该方案进行修改和加入新功能。此外,基带芯片有限的资源使它不可能实现高负荷的多媒体应用,如DSC、MP3、MPEG-4、游戏和视频电话等,而这些对高端移动电话来说是必需的。
  
  这些制造商在参考方案的硬件和软件方面都很有经验。参考方案的质量经过验证,并在商业化产品中得到证明。它最好能在随后的产品中重复使用,而不是重新开发一切功能。为了将现有的手机设计向高端电话升级,对制造商来说,应用处理器架构是一条捷径。现有的基带系统可重复使用并连接到一个AP子系统。该子系统类似于一个模块,可连接到基带系统上。
  
  模块化架构
  
  扩展手机特性的传统方法是在基带芯片上编写并执行新应用程序。这种单芯片架构需要工程师升级基带芯片以获得更多的CPU能力。为了实现照相机功能和SD/MMC的连接就要对电路进行重新设计。基带代码要移植到新的芯片之中。现有的功能要彻底地重新验证,即使它们以前进行过测试。此外,对这种单芯片架构来说,程序代码的规模将非常大而且很复杂。这导致开发和调试的时间拉长,并最终增加开发的成本。
  
  通过采用模块化的AP架构,曾经占用过多CPU资源的多媒体功能应用程序可以在AP上执行。现有手机上的大部分代码和电路只需稍加修改就可重复使用。软件工程师因而可以将精力集中于开发新的应用程序。这些应用程序只需在AP上开发和调试。
  
  这种双处理器方案把基带工作和AP工作分开,一个处理器实现基本的电话功能,另一个处理器实现多媒体功能。基带处理器实现目前手机所做的呼叫/接听等基本的电话功能,AP处理器专用于处理高负荷的多媒体应用。这消除了由新应用的软件缺陷引起基带失效的风险。例如,新应用上一个不成对的去能/使能中断将挂起实时操作系统调度表,如果它是在单一处理器上执行的话,这将终止所有电话功能。
  
  基带和AP处理器之间的通信靠消息传递实现。激活或撤消新应用程序的命令以消息的格式从基带处理器传送到AP处理器。


  
  以模块化架构的形式,AP构成一个子系统并与基带处理器隔离开来。主LCD和子LCD连接到AP而不是基带处理器上,以便达到最佳的多媒体应用视觉性能。音频编码/解码器可以连接到基带或AP处理器上,具体做法取决于所涉及的难度。AP上的视频I/O硬件专用于照相机传感器。它以YUV格式解码照相机的输出并转换成RGB用于显示。SD/MMC卡连到AP以便在外部存储数据。片上的NAND/AND闪存可用于存储除引导加载器之外的数据和主程序。NOR闪存也可用于存储主程序和引导加载器,这取决于成本。SDRAM作为运行存储器。对处理图像数据的多媒体应用来说,它应该很大。AP子系统如图1所示。

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关键字:模块化架构  应用处理器  手机  功能扩展

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2009/1213/article_2112.html
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