DSP + ARM架构处理器为机器视觉带来强大运算和控制能力

一些工业、航空电子控制、视觉应用和高端测量测试，如生物影像处理等在实现控制、显示的同时，还需要较强的运算和信号处理能力。德州仪器 (TI) 近日宣布在现有DSP + ARM产品的成功基础上推出Integra系列处理器C6A816x，集成了高性能ARM Cortex-A8内核和高达1.5 GHz的单内核浮点与定点DSP性能。

　　“有很多算法在DSP平台可以实现，在ARM上也可以；但有些特定的算法，如数据滤波、图像处理等放在DSP上运行的效率会高很多，可能达到60%以上。因此DSP + ARM 的组合架构堪称理想架构”，TI数字信号处理系统业务拓展经理程自清说，因为 DSP 可专门用于处理密集型信号处理需求、复杂的数学函数以及影像处理算法，而 ARM 则可用于实现图形用户界面 (GUI)、网络连接、系统控制以及多种操作系统下的应用处理。另外，ARM资源可以空出来做更多的应用，总体性能会大大提高。在某些高端的应用场合，ARM+DSP会起到事半功倍的效果。C6A816x有两个系列，两个芯片里都具有1.5GHz单核浮点、定点DSP和Cortex-A8内核，区别在于C6A8168配有3D加速器，C6A8167则没有。有些场合需要高浮点和定点运算处理器，并支持多种操作系统，对显示、网络、存储都有很高的要求，这些都适用于C6A816x处理器。

　　C6A816x处理器不仅可提供各种不同的网络连接选择和存储选项，还能在片上及片外实现快速的数据传输。如此高的集成度不仅使客户能够显着提升性能，同时还可通过更少的芯片数量（其中包括节约分立式存储器成本以及印刷电路板空间）将物料清单 (BOM) 成本锐降 50%。

　　在应用方面，C6A816x系列非常适用于高端机器视觉系统和需要较高端图形UI能力的系统。机器视觉要求较强的显示功能，同样需要大量的数据处理。TI对此提供了很多支持影像算法的接口，主频高达1.5GHz 的DSP也可以达到影像算法的较高要求。产品同时支持双32位DDR2和DDR3；ARM高性能处理器还支持一些数据收发所需接口和千兆以太网连接等。

　　程自清还指出，以往机器视觉产品上如果有一个很复杂的系统设计，首先需要FPGA进行算法和数据整理，同时DDR做影像视觉处理和特征提取的算法，另外还需要uProcessor做系统管理和通讯等，特别是一些高端的显示。应用这些特殊的产品需要不同的芯片：FPGA、DSP、uProcessor，总体成本是非常高的。应用C6A816x产品，首先接口可以全部集成在其中，同时又集成了定点、浮点DSP和高性能ARM。因此基于C6A8167的方案可节约成本超过50%；在外部存储或者电源管理芯片也会节省大量成本。除此之外，板子尺寸也会减少，系统可靠性大幅度提高。

　　Integra处理器内部通过高性能主线完成DSP和ARM两个核心的通信及同步，且不会因此造成数据传输阻塞。开发者可通过TI提供的免费TI EZ软件开发套件 (EZ SDK)进行开发。程自清表示，可支持代码移植的TI C6EZRun使开发人员能在DSP上方便地运行ARM代码，而无需修改；并且从ARM到DSP代码的转换效率非常高。TI C6EZAccel还提供了一个包括数百个DSP优化型信号处理算法的程序库，通过ARM API加快开发进度，开发者还可以通过TI的网站及时更新最新的API。TI非常倡导标准API的发布，所有TI的API也经过公司预先验证，为开发者的编译带来便利。