关于SoC处理单元性能评估及功能划分

信号输入端，卫星调谐器把2.3GHz载波转换成基带信号，模数转换器再将其数字化以便处理。随后进行QPSK解调，信号完成Viterbi解码。一个编/解码器与该系统的模拟音频输入和输出接口。一个FPGA提供接口逻辑以产生硬驱动和紧凑型闪存所需的合适信号。一个专用器件输出NTSC视频，这是流视频应用的一个高级特性。

图1无线卫星通讯接收构架图

在SoC中划分功能

在这个例子中，系统的核心是一个双处理器OMAP器件通过高性能和低功耗之间的平衡，这种150MHz的OMAP器件把一个DSP内核同一个加强型ARM925TRISC处理器集成在一起。其它的特性包括一个SDRAM存储器接口和许多外设接口，它们同外部无线电基带处理器和外部音频编/解码器兼容。

因为OMAP器件设计用于同时处理多个多媒体任务，所以它很适合卫星无线电应用。一般来说，多媒体功能丰富的器件由许多音频和视频压缩/解压算法组成，它们需要广泛的数学运算。对这些运算来说，OMAP上的DSP比RISC更适合。比较这两种处理器的标准测试程序有很多种，从一个算法到另一个算法变化很大，但平均而言，RISC完成相同信号处理运算的周期数是DSP的三倍。由于RISC管理系统控制和数据任务一般比DSP更有效率，因此这两种处理器的功能可以互补。

该DSP完成的主要信号处理任务之一是：在卫星信号阻断因而系统切换到地面广播时，对输入进行OFDM解调。OFDM解调器需要运行FFT和反FFT算法，这对运算密集型的DSP来说很合适。该DSP还解压传输来的PAC编码信号，而ARM内核则对PAC数据进行解密。该DSP的其它功能包括为采用MP3或MPEG-1和layer3的存储设备编码数据，为采用MP3的播放功能解码数据。

该ARM内核管理来自调谐器和/或数据存储器件的流数据。它还完成语音合成、语音识别和控制/命令任务，并显示表明气象信息和驾驶方向的位图。通过恰当地平衡各种处理负载，一个基于双内核OMAP处理器的卫星无线电设计只占用该处理器可用处理资源的一小部分，因而为实现增强的多媒体功能留有余地2004-6-28，如虚拟3D音效、噪音消除等。表2显示了这种系统划分，它表明了每个功能所用的处理单元类型。

表2系统划分

卫星无线电接收器这个例子说明了在一个现有SoC器件上不同处理器单元之间划分任务的好处。专门为这个应用研制SoC的设计人员也可以采用前面讨论的步骤来明确划分其它的处理功能，如Viterbi处理和音频编解码器，它们可以经济地集成在该SoC之内。NTSC视频解码和其它高级特性无疑也可以考虑，因为该设计的寿命期有可能贯穿许多接收器产品。除了系统级集成带来器件减少的明显优点之外，采用单一的SoC平台还为开发人员在软件方面的投资带来了极大益处，因为在整个产品线的寿命期内只需要很少的再开发工作。

本文小结

带有多个处理单元的SoC器件目前是产品设计链上的重要一环，尤其是对需要高度集成的便携式系统，它们靠该器件提供混合数据和信号处理功能。将一个特定系统和一个特定SoC匹配的决策并不总是由技术因素来推动。在许多情况下，它更多地与可用的资源有关，与系统需要的灵活度有关，与如何对付新功能和新缺陷有关。开发人员应该理解所涉及处理任务之间的复杂平衡，有效掌握划分系统功能的程序，并能够充分利用SoC所提供的巨大能力优势。

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