DSP MCU雙核,什么是SP MCU雙核

各種數字消費產品特別是便攜式數字產品的功能已由單一走向多元化，因而原有的半導體解決方案已不能適應這些多媒體產品的需求，它既需要DSP對實時任務和大量算法的處理，也需要MCU對操作系統，通信協議的控制。因此，半導體巨頭們紛紛將目光轉向了DSP+MCU這種混合處理器架構，且在此領域的戰斗越演越烈。

推動這場戰爭的另一因素是傳統的MCU或DSP廠家不滿足于現有版圖，需要進入新的市場，在許多情況下用他們的產品來取代競爭對手的某個市場。如Microchip公司推出的dsPIC數字信號處理控制器就將目標瞄準低端的DSP,以圖在這個市場分一杯羹。在這場戰爭中，TI、ADI、Motorola、Microchip及Renesas等領先的半導體廠商將目標鎖定龐大的便攜式數碼產品和網絡應用市場，不斷推出并提升面向嵌入式多媒體應用的DSP+MCU混合型解決方案。 新品迭出搶占先機。

作為全球DSP的領導廠商，TI公司很早就將DSP+MCU架構應用于數字手機基帶處理,并以之為核心成功推出GSM芯片組。該公司的開放多媒體平臺OMAP集成有C55x核和ARM9核。

對于OMAP的處理能力，如果一個C55xDSP只利用現有計算能力的40%就能實時處理電視會議應用，那么還有60%的能力可以用于同時運行其它應用。與此同時，在OMAP雙核構架中，ARM處理器隨時準備處理其它任何應用需求，也可以進入掛起狀態，以節約電池壽命。這樣，移動用戶可以在運行常用操作系統的應用程序的同時使用電視會議。除此之外，該公司還推出了針對手機、數字相機和IP電話的C54x+ARM7平臺，以及將應用于新型媒體播發器的C54x+ARM9平臺等。

作為一家老牌的DSP供應商，ADI公司繼續發展了它的基于該公司和Intel公司共同開發的微信號架構(MSA)的Blackfin(r)處理器產品，并于最近推出新一代Blackfin(r)處理器系列產品：ADSP-BF533、ADSP-BF532和ADSP-BF531。與之前推出的Blackfin(r)處理器相比，這種增強型Blackfin(r)處理器系列產品不僅繼承了容易使用和代碼兼容的特點，還顯著提高了性能和降低了功耗。它們的引腳完全兼容，不同之處僅在于性能和片內存儲器的容量差別，這樣就使系統易于升級并且減少了開發中的許多風險。 Blackfin(r)處理器系列兼具32位類似精簡指令集（RISC-Like）以及通用微控制器中使用方便的16位乘法累加運算（MAC）信號處理功能。此外，其動態電源管理特性能根據應用要求調整工作頻率和內核工作電壓，從而實現低功耗。

摩托羅拉公司是世界上唯一一家在DSP和MCU領域均頗有建樹的廠商，該公司推出的DSP56800/56800E混合控制器集MCU與DSP優點和功能于一身，其處理能力分別達到40MIPS和120MIPS。摩托羅拉的DSP56800/56800E是業界第一個將DSP和MCU集成在一個單核里面的處理器產品，而其它的廠商一般采取雙核方案。 從應用上來看，對于通信網絡應用而言，DSP主要用于一些復雜的算法，如音視頻處理，而MCU則用于網絡管理和堆棧協議。在工業應用領域，DSP主要用于復雜的信號處理，如功率因素校正；而MCU主要用于系統控制和通信。DSP+MCU的混合架構正是為滿足那些即需要MCU的易用性，又需要DSP的高性能的應用而設計。

作為全球第一大8位MCU供應商，Microchip公司推出了dsPIC數字信號處理控制器，將高性能16位微控制器的控制優勢與DSP的高速計算相結合，制成將兩者緊密相連的單晶片單指令流線型嵌入式系統設計解決方案。這些產品包括三個系列：DSC電機控制和功率轉換系列、DSC傳感器系列以及DSC通用系列。 推出這種控制器的目的是為了填補介于16位MCU與低端DSP之間的市場需求，目前這種需求正不斷增加。

此外，承繼日立公司與三菱電機半導體業務精華的瑞薩科技（由這兩家公司的半導體部門合并而成）也擠身于該市場，在其SuperH系列32位微處理器中嵌入DSP核。在加入DSP功能后，諸如MPEG4編/解碼、JPEG編/解碼以及MP3解碼等多媒體功能都可由一種稱之為“Middleware”的軟件來實現。這些微處理器還將應用領域瞄準手機處理器、車載信息系統處理器及汽車應用中的引擎控制器等。

聯調是目前應用關鍵 存在的問題
融合是把雙刃劍。在把DSP和MCU的功能結合到一起的同時，如何處理二者之間的搭配關系以及至關重要的開發工具問題也隨之浮現出來。

MCU+DSP架構不會改變DSP與MCU各自在軟件上的兼容性。但是在多任務分配和協調上需要進行充分優化。正如TI的鄭小龍所言，對于DSP+MCU架構，工程技術人員既要了解DSP，也要了解MCU，而聯調是工程師開發中面臨的較大問題。 使用這種雙核解決方案要求工程師同時了解DSP和MCU的編程技術，但是不幸的是，大多數工程師都只了解其中的一個而不是兩個都懂。 開發工具的再學習、實時調試的相對復雜及工程師在技術領域的個人偏好對這種架構的應用普及構成了一定的障礙。 s編譯效率可能是這種架構產品的另一個需要解決的問題。他說，和分立的編譯工具相比，這種整合的軟件開發工具會使軟件編譯效率變低。此外，DSP+MCU架構存在的問題還包括如何處理好雙核間的通信和存儲資源的最佳化調配等。

供應商正在努力改善這些問題。ADI的這些新型Blackfin(r)處理器都支持幾乎所有主要的嵌入式操作系統，例如嵌入式 Linux，ThreadX，和Nucleus操作系統等。該公司提供的Crosscore(tm)開發工具，使用C或C++編程，可以同時有效地執行信號處理和控制代碼。 TI推出的集成開發軟件Code Composer Studio(CCS),針對OMAP的版本集成了所有主從處理器的開發工具，大大簡化了系統架構和應用設計，給實時調試帶來極大的方便。

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簡而言之， DSP+MCU混合架構的誕生是處理器供應商們為了達到更低的系統成本、更小的封裝尺寸和更微的功率耗散所開辟的另一條"華山之道"；而未來，它們還將沿著這條新路繼續前行。