ARM+DSP双核架构：达芬奇DM6446 DMSoC的硬件与Linux启动详解

在单片机与DSP技术的领域中，本文探讨了达芬奇(DaVinci)数字媒体片上系统(TMS320DM6446/3)的独特架构，特别是其采用的ARM+DSP双核设计。这种设计允许系统在高性能计算和实时处理任务中实现高效的协同工作。DM6446/3的核心特性包括： 1. 硬件架构： - 两个内核：一个基于ARM处理器，用于执行通用计算任务，如操作系统管理和应用程序运行；另一个是DSP（数字信号处理器），专用于实时数字信号处理和音频处理。 - 视频处理子系统（VPSS）：提供视频编码、解码和编解码器支持，有助于处理多媒体数据流。 - Boot模式：包括NOR Flash、NAND Flash以及UART0 Boot Mode，支持不同的启动方式以适应不同的应用场景。 2. 电源管理：两个独立的电源域，确保在不同负载下能优化功耗和性能。 - 时钟树：多个独立时钟源，可以灵活配置以满足不同模块的需求，提高系统效率。 - 外设：既包含独立的接口，如UART、I2C、PWM等，也支持复用，以减少引脚数量并简化设计。 3. 集成与通信： - ARM和DSP共享某些资源，如EDMA（外设直接内存访问）、Timer和Power&SleepController，同时保持各自的优势。 - 通过中断机制进行通信，ARM可以中断DSP进行数据交换，而无需频繁地传输大量数据。 4. 操作系统启动过程： - Linux OS的启动过程是在ARM内核控制下进行的，首先从存储设备加载引导程序，然后加载内核映像到内存，初始化硬件，最后执行系统初始化代码，加载用户空间的应用程序。 5. 资源分配与通信： - ARM和DSP之间的数据交换高效且灵活，通常仅需传递数据地址指针，减少了数据复制操作，提高了性能。 图1和图2分别展示了DM6446/3的功能结构框图和ARM-DSP集成的详细情况。理解这些架构和启动流程对于开发基于达芬奇平台的嵌入式系统至关重要，它涉及到硬件选型、软件设计以及性能优化等多个层面的技术考量。