高性能实时应用:DSP内核+ARM核成首选
于系统的成本、体积、功耗等要求都在不断提高,因此集成化成为一个显著的发展趋势。如今通过双SHARC+内核与Cortex-A5集成的单芯片,同时采用低功耗的CMOS工艺,功耗可降低50%以上,BOM成本可降低33%以上,可节约60%的电路板面积。
在汽车音频放大器中,单片ADSP-SC584处理器性能基本可满足系统要求。现在汽车中麦克风的应用越来越多,类似噪声抵消,就需要麦克风先采集噪声的来源,然后再做相应的数字信号处理。这其中需要很多的音频通道,包括喇叭和麦克风,另一方面需要很强的数字信号处理的能力。
在专业音响数字混频器方面,专业音响有低、中、高端的划分,根据处理性能的不同,客户选择的处理器数量也不一样。对于很高端的专业音响数字混频器而言,需要MCU+DSP阵列来完成。因为运算量非常大,可以采用ADSP-SC589做处理器,如果需要进一步的性能拓展,可以通过linkport无缝连接ADSP-2158X。
在工业电机控制方面,普通的电机控制可能需要一个比较小的ARM处理器就可以实现。但是对于比较高端的电机控制,比如磁阻的同步电机,不仅需要驱动电机,还需要一些运动控制的算法,这时候高性能的SHARC+就有用武之地了,如果还需要双轴、三轴的位置控制的运算,这时候还需要FFT硬件加速单元。
由于工业以太网会是未来的一个趋势,实时的工业以太网会越来越多采用ADSP-SC58X系列处理器,由于有千兆以太网,而且支持1588同步的以太网,在进行工业控制的后端数据传输的时候,具备了实时性、高速性。同样,PCle和异步总线也可以扩展出更多的以太网,因为在某些应用环境下,客户其实需要更多的以太网来进行扩展系统,处理器具有很高的内部吞吐能力,所以在以太网扩展方面不会有瓶颈。
开源操作系统是工业领域必然趋势
ADSP-SC58X 和ADSP-2158X 的开发工具主要分为软件和硬件两个部分。软件部分集成开发工具CCES(CrossCore Eembedded Studio),其特点是实现了ARM和SHARC+调试环境的无缝集成,可以在同一个环境中同时调试SHARC+和ARM。硬件方面,ADI 推出了SC589 评估版,还有ICE-1000仿真器。

陆磊强调,越是复杂的处理器,用户对操作系统的要求也越高,因此ADI提供了两种操作系统供用户选择,一种是μC/ OS2或μC/ OS3,可以运行在ARM或SHARC+的核上面,特点是实时性非常好,是比较轻量的实时操作系统。另一个较复杂的操作系统是ucLinux,它提供整套基于ARM的操作系统,以及ARM的工具链。
至于为什么采用开源的操作系统,而非在工业领域沿用多年的风河等知名的操作系统?陆磊表示,未来的工业领域,开源系统会更有前景。随着客户技术能力的提高,他们越来越期望能掌握更多的知识产权,在操作系统方面也是一样,他们希望能够完全自己掌握,而不是购买已有的系统。现在已有的客户比如电力监控、高端伺服驱动、马达控制方面,都已经开始选用开源的操作系统,这是未来的必然趋势。
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