专利名称：用于电能质量监测装置的双核处理器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电能质量监测装置的双核处理器。
背景技术：
传统电能质量监测装置中一般采用ARM芯片做主处理器，采用DSP芯片做从处理器，两个处理器独立工作，数据交换采用双口 RAM。工作流程通常为，ARM将需要由DSP处理的数据传输给DSP，由DSP运算后将数据返回给ARM，再让ARM对数据进行简单处理，如将数据显示到终端。首先，这种组合方式的一个主要缺点就是在数据传输方面的限制，在处理器运算速度远高于数据带宽传送速度时，数据传输就成了制约性能提升的主要瓶颈。其次，在硬件可靠性方面也存在一定问题，因为这种方式一般由用户自己设计，在兼容性方面可能存在一定问题，用户必须正确合适地选择ARM与DSP处理器才能使用它们协同工作，如果在硬件或软件方面存在不兼容现象，那么在开发过程或以后的进一步扩展中都可能带来严重问题。最后，在设计电路过程中，必须分别为ARM与DSP处理器单独设计电路，不管是在硬件成本还是设计成本，都必须付出双倍的代价。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种降低成本、彻底摆脱了因数据传输慢而导致性能下降的困境的用于电能质量监测装置的双核处理器。本实用新型所采用的技术方案是本实用新型集成于单一芯片上，包括:ARM内核、DSP内核、图形加速引擎、摄像头模块和USB HOST模块，所述图形加速引擎、摄像头模块和USB HOST模块通过内部总线与所述ARM内核以及DSP内核相连接，所述ARM内核和DSP 内核通过内部总线访问共有的内存片上RAM。进一步，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括一显示处理器，用于连接外部LCD模块，所述显示处理器通过内部总线与所述ARM内核以及DSP内核相连接。进一步，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括电源、复位和时钟管理模块。进一步，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括至少一个外设异步串口，用于连接扩展外设接口。进一步，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括片上ROM。本实用新型的有益效果是双核处理器采用共享内存的方式来实现ARM与DSP的相互通信，其重要特征是提高了通信效率，从而提升了整体性能，而且这种方式还有另一个突出优点，就是软件开发速度也相应地加快了。如果所使用的ARM与DSP处理器是分开的且无内存共享，它们之间要实现数据共享，那么势必要实现数据通信，既然要实现通信那么也就是必须有一套通信协议，哪怕它再简单那也必须去实现；而且，软件开发人员为了实现数据通信必须了解部分硬件，因而这种ARM与DSP处理器分开的方案加大了软件开发的难度。
3[0010]采用双核处理器使用共享内存方式进行相互通信，不仅克服了通信限制的问题， 同时也方便了软件开发的流程，使用软件设计人员可以把更多的精力集中在程序和算法设计上，而无需去理会烦人的硬件时序与操作。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括ARM内核1、DSP内核2、图形加速引擎3、摄像头模块 5、USB HOST模块6、显示处理器4、电源、复位和时钟管理模块12、片上R0M8以及至少一个外设异步串口 10，所述图形加速引擎3、摄像头模块5和USB HOST模块6通过内部总线与所述ARM内核1以及DSP内核2相连接，所述ARM内核1和DSP内核2通过内部总线访问共有的内存片上RAM7 ；所述显示处理器4用于连接外部IXD模块，通过内部总线与所述ARM 内核1以及DSP内核2相连接，所述外设异步串口 10用于连接扩展外设接口 11，在需要时可以扩展连接外设设备；本实用新型还包括SDRAM内存控制器和通用内存控制器，用于连接外部存储器9。在本实施例中芯片采用0MAP3530，0MAP3530的主要特性为720 MHz ARM Cortex-A8 内核支持 1400 Dhrystone 每秒百万条指令(MIPS) ；520 MHz C64x+ DSP 可为优化音视频编解码器质量与定制IP预留更多空间；用于加速3D图形的POWERVR SGX 子系统支持显示与游戏效果；综合电源与时钟管理方案可实现具有高性能的低功耗工作以及低功耗待机特性。在单一的芯片上集成了 ARlfCortex -A8内核、TMS320C6^+ DSP 内核、图形引擎、视频加速器以及丰富的多媒体外设，其中Cortex -A8内核拥有超过当今 300MHz ARM9器件4倍的处理性能。采用共享内存访问方式，首先，它加快了 ARM与DSP的协作方式，由于双方可以同时访问相同的内存，因此无需进行数据传输，彻底摆脱了因数据传输慢而导致性能下降的困境。其次，由于ARM与DSP由一家厂商所生产，不管是在硬件可靠性或是兼容性方面都相对提高，用户也无需花费额外的时间去配对ARM与DSP，就可以把更多的时间花在程序与算法的设计上。最后，两个处理器合成一个双核处理器，不管在硬件成本或者是设计电路方面都相应的节省了更多的成本。应用于电能质量监测装置，装置上电后，操作系统首先启动，操作系统启动完毕， 首先启动电能质量监测的应用程序，该应用程序初始化各个硬件设备，如AD、DSPLINK等， 然后启动运行DSP程序，等到DSP程序开始运行之后，应用程序先把DSP程序所需的配置参数通过DSPLINK下发给DSP，然后根据设定的采样频率，进行AD数据的采样，采样完成后把 AD采样数据过DSPLINK下发给DSP，DSP在接收到AD数据后，进行相应的计算，得到计算结果后，DSP通过DSPLINK上传给应用程序，由应用程序判断收到的电能质量数据，根据类型不同，进行存储、显示、录波等不同的动作。
权利要求1.用于电能质量监测装置的双核处理器，集成于单一芯片上，其特征在于包括ARM内核(1)、DSP内核(2 )、图形加速引擎(3 )、摄像头模块(5 )和USB HOST模块(6 )，所述图形加速引擎(3)、摄像头模块(5)和USB HOST模块(6)通过内部总线与所述ARM内核(1)以及 DSP内核(2)相连接，所述ARM内核(1)和DSP内核(2)通过内部总线访问共有的内存片上 RAM (7)。
2.根据权利要求1所述的用于电能质量监测装置的双核处理器，其特征在于，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括一显示处理器(4)，用于连接外部IXD模块，所述显示处理器(4)通过内部总线与所述ARM内核(1)以及DSP内核(2)相连接。
3.根据权利要求1所述的用于电能质量监测装置的双核处理器，其特征在于，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括电源、复位和时钟管理模块(12)。
4.根据权利要求1所述的用于电能质量监测装置的双核处理器，其特征在于，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括至少一个外设异步串口(10)，用于连接扩展外设接口(11)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于电能质量监测装置的双核处理器，其特征在于，所述用于电能质量监测装置的双核处理器还包括片上ROM (S)0
专利摘要本实用新型公开了一种降低成本、彻底摆脱了因数据传输慢而导致性能下降的困境的用于电能质量监测装置的双核处理器。该双核处理器集成于单一芯片上，包括ARM内核(1)、DSP内核(2)、图形加速引擎(3)、摄像头模块(5)和USBHOST模块(6)，所述图形加速引擎(3)、摄像头模块(5)和USBHOST模块(6)通过内部总线与所述ARM内核(1)以及DSP内核(2)相连接，所述ARM内核(1)和DSP内核(2)通过内部总线访问共有的内存片上RAM(7)。该双核处理器采用共享内存的方式来实现ARM与DSP的相互通信，其重要特征是提高了通信效率，从而提升了整体性能。
文档编号G06F15/167GK201993752SQ20112005418
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者余晓鹏, 刘长树, 张晓东, 李波, 李琼林, 杜习周 申请人:河南电力试验研究院, 珠海泰坦科技股份有限公司