现如今,机器/工业视觉、高端测量测试、医疗/生物影像以及航空电子领域的应用系统,需要很多的运算,除了要有很强的显示功能外,对信号的处理能力要求也非常高。以机械视觉为例,机器视觉系统(如自动/可视检测)需要业界标准的API,满足优化软件的重复利用;可处理海量数据的高吞吐能力;用于发送检测结果或图像的系统控制和高速连接;能够在PC上完成视觉算法的原型设计和自适应调整,并轻松与嵌入式环境连接等,为满足这些要求,德州仪器(TI)推出了全新的DSP + ARM处理器Integra™系列。C6A816x Integra DSP + ARM 处理器不但可提供高达 1.5 GHz 的业界最快单内核浮点与定点 DSP 性能,而且还集成性能高达 1.5 GHz 的业界最快单内核 ARM Cortex™-A8 内核。
仍以机器视觉系统为例,在典型的产品应用中,是一个很复杂的系统设计,机械视觉首先需要输入输出,需要FPGA进行算法和数据整理,同时需要DDR做影像视觉处理和特征提取的算法,同时需要uProcessor做系统管理和通讯等,特别是一些高端的显示。C6A816x Integra DSP + ARM 处理器首先可以省掉接口,全部集成在这个芯片里。同时有定点、浮点DSP,还有高性能MPU、ARM部分。如下图,C6A816x可以替换掉图中的几款芯片,节约成本超过50%。同时在外部存储或者电源管理的芯片也会节省大量成本,不仅是成本大量减低,板子尺寸也会减少,同时系统可靠性会得到大幅度提高。
在产品的设计过程中,有很多算法可以在DSP上做,同样也可以在ARM上来做,甚至现在有些应用如电脑上的算法可以在CPU上来跑,但是对于复杂算法而言,用DSP来实现效率会高。对于一些特定的算法,比如数据滤波、图象处理,如果放在DSP上做的话,效率会高出60%,此时ARM资源可以节省出来做更多的应用,因而系统的总体性能会大大提高。如果这个算法用在特别高的应用场合, ARM+DSP便起到事半功倍的效果。
由此可见,Integra DSP + ARM 的组合架构堪称理想架构, 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(Linux、Microsoft® Windows® Embedded Compact 7 以及 Android 等)下的应用处理。C6A816x Integra DSP + ARM 处理器还集成大量可降低系统成本、提高系统性能的高带宽外设,非常适用于机器视觉、测量测试以及跟踪控制应用。
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