專利名稱：雙處理器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種處理器系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種可增進(jìn)傳輸效能的雙處理器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
有鑒于通訊事業(yè)以及數(shù)字科技的蓬勃發(fā)展，可隨身攜帶或擷取影像的電子裝置，例如移動電話(Mobile phone)、數(shù)字相機(jī)(Digital Camera)或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)(Digital Video camera)等裝置已經(jīng)成為新一代的流行商品。由于新一代的移動電話可運(yùn)用在無線通訊、互聯(lián)網(wǎng)的領(lǐng)域中，再加上結(jié)合影像擷取功能、全動態(tài)視訊串流、Java程序、游戲、藍(lán)牙和其它更多功能的實(shí)現(xiàn)，因此帶給人們在生活上的便利性以及移動通訊的趣味性，也成為時下最受歡迎的高科技電子產(chǎn)品。
在現(xiàn)今移動通訊的時代中，中央處理器(CPU)及晶片組(chipset)用來處理大量資訊的核心技術(shù)，當(dāng)多媒體影音裝置(例如相機(jī)、麥克風(fēng)、光碟機(jī)、攝影機(jī))擷取大量的音頻、視訊或影像等訊號之后，音頻和視訊訊號可透過中央處理器與晶片組進(jìn)行編碼與解碼、壓縮以及解壓縮等功能，并將訊號以不同的方式傳輸、播放或顯示于屏幕上，以達(dá)到數(shù)據(jù)處理的目的。然而，傳統(tǒng)中央處理器在進(jìn)行大量數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸時，中央處理器的系統(tǒng)資源(或存儲器空間)全被龐大的數(shù)學(xué)運(yùn)算作業(yè)所占用，且必需對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行全程監(jiān)控，因而根本無法進(jìn)行其他工作，因此雙處理器的多工作業(yè)環(huán)境漸漸被采用，其中數(shù)字訊號處理器(DSP)的應(yīng)用即為一例。數(shù)字訊號處理器(DSP)可協(xié)助中央處理器(CPU)處理大量的影音數(shù)據(jù)，特別是訊號處理領(lǐng)域，例如電信通訊、網(wǎng)絡(luò)和高階影像處理等運(yùn)用。
此外，在雙處理器的工作環(huán)境中，雙處理器之間乃采用相同的介面規(guī)格來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，常見的傳輸方式例如有串行式、并行式、通用串行總(USB)、直接存儲器存取(Direct Memory Access，DMA)以及主機(jī)連接端介面(Host Port Interface，HPI)等方式。串行式是最常用的通訊方式，其通迅速度較慢，而USB連接端具有高速的傳輸速度，大大提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。此外，DMA傳輸方式不僅傳輸速度快且不需要CPU監(jiān)控或干涉，而各個廠家CPU內(nèi)部均具有DMA控制器、DMA通道往往多達(dá)十個以上，透過DMA技術(shù)可將數(shù)據(jù)在內(nèi)部存儲器、外部存儲器以及周邊裝置之間進(jìn)行傳輸。另外，HPI傳輸方式是專用于CPU與另一CPU之間的通訊之用。
值得注意的是，上述傳輸方式雖然常使用于雙處理器的系統(tǒng)中，但只局限于單一種傳輸方式。然而，面對未來更多元化、更復(fù)雜的多媒體資訊，已知雙處理器之間將無可避免地采用多元化、即時性的同步處理的傳輸方式來對應(yīng)，此乃本發(fā)明的研發(fā)重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的就是在提供一種雙處理器系統(tǒng)，適用于處理雙處理器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以具體實(shí)現(xiàn)多元化、即時性的數(shù)據(jù)處理。
為達(dá)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種雙處理器系統(tǒng)，適于處理大量的音頻訊號及/或影像訊號，該雙處理器系統(tǒng)主要包括第一處理器、第二處理器、一數(shù)據(jù)傳輸介面以及一指令傳輸介面。第一處理器與第二處理器分別具有第一存取存儲器以及第二存取存儲器，第一存取存儲器適于儲存由一多媒體影音裝置所擷取的數(shù)據(jù)，而第二存取存儲器適于儲存由第一存取存儲器所存取的數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)傳輸介面與指令傳輸介面連接第一處理器與第二處理器，而第一與第二處理器之間透過數(shù)據(jù)傳輸介面與指令傳輸介面來傳輸數(shù)據(jù)與指令。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的第一處理器例如為中央處理器，用以執(zhí)行程序、元件間協(xié)調(diào)溝通的工作，而第二處理器例如為音頻訊號處理器、影像訊號處理器或數(shù)字訊號處理器，用以執(zhí)行大量運(yùn)算的訊號處理。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的數(shù)據(jù)傳輸介面例如為通用串行總(USB)傳輸介面、直接存儲器存取(DMA)介面或主機(jī)連接端介面(HPI)等。此外，指令傳輸介面例如為通用輸入/輸出(GPIO)介面或泛用非同步傳送接收(UART)介面。
本發(fā)明因采用多種數(shù)據(jù)傳輸介面連接于第一與第二處理器之間，而不同的數(shù)據(jù)可透過不同的傳輸介面進(jìn)行存取，以加快二處理器之間的傳輸效能，因此，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上，本發(fā)明可具體實(shí)現(xiàn)多元化、即時性的訊號處理，以應(yīng)付未來更為復(fù)雜的多媒體資訊。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下


圖1繪示了本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種雙處理器系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請參考圖1，其繪示了本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種雙處理器系統(tǒng)的示意圖。此雙處理器系統(tǒng)100主要包括第一處理器110、第二處理器120、一數(shù)據(jù)傳輸介面130以及一指令傳輸介面140。第一處理器例110如為中央處理器(CPU)，其具有第一存取存儲器112，而第一存取存儲器112適于存取由一多媒體影音裝置102(例如相機(jī)、麥克風(fēng)、影音光碟機(jī)、攝影機(jī)、MP3)所擷取的數(shù)據(jù)，包括大量的音頻、視訊或影像訊號等。此外，第一存取存儲器112例如為一隨機(jī)存取存儲器(RandomAccess Memory，RAM)。另外，第一處理器110例如具有一指令暫存器(未繪示)，用以存取第一處理器110所發(fā)出的指令。
同樣，請參考圖1，第二處理器120例如為音頻處理器、影像處理器或數(shù)位訊號處理器(DSP)，其具有第二存取存儲器122，而第二存取存儲器122適于儲存由第一存取存儲器112所存取的數(shù)據(jù)，包括大量的音頻、視訊或影像訊號等。此外，第二存取存儲器122例如為一隨機(jī)存取存儲器(RAM)。另外，第二處理器120例如具有一指令暫存器(未繪示)，用以存取第二處理器120所發(fā)出的指令。
在本實(shí)施例中，為避免第一處理器110的系統(tǒng)資源(或存儲器空間)全被龐大的運(yùn)算處理作業(yè)所占用，乃由第二處理器120來協(xié)助第一處理器110運(yùn)算及處理大量的影音數(shù)據(jù)。其中，第一處理器110用以執(zhí)行程式、并負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)與控制各元件之間的傳輸協(xié)定，而第二處理器120則可執(zhí)行大量運(yùn)算的訊號處理，且第一及第二處理器110、120的內(nèi)部還可具有多個DMA控制器(未繪示)以及多個DMA通道(未繪示)，透過DMA技術(shù)可將數(shù)據(jù)在內(nèi)部存儲器、外部存儲器以及周邊裝置之間進(jìn)行傳輸，而不需要第一處理器110監(jiān)控或干涉。因此，第一處理器110不需對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行全程監(jiān)控，同時又可進(jìn)行其他協(xié)調(diào)工作，以提高其工作效能。
值得注意的是，在本實(shí)施例中，利用一數(shù)據(jù)傳輸介面130連接于第一與第二處理器110、120之間，其中數(shù)據(jù)傳輸介面130例如包括通用串行端總線(USB)傳輸介面、直接存儲器存取(DMA)介面或主機(jī)連接端介面(HPI)或其他并行式、串行式的傳輸介面。此外，指令傳輸介面140連接于第一處理器110與第二處理器120之間，而指令傳輸介面140例如為泛用非同步傳送接收(UART)介面或通用輸入/輸出(GPIO)介面。因此，第一處理器與第二處理器110、120之間可透過數(shù)據(jù)傳輸介面130與指令傳輸介面140來個別傳輸數(shù)據(jù)與指令，以增進(jìn)傳輸效能。
在具體應(yīng)用上，GPIO介面是處理器上可程式化的輸入或輸出的接腳，其透過軟件可作為傳輸控制指令或信息的介面。當(dāng)使用GPIO介面進(jìn)行傳輸時，第一及第二處理器110、120的GPIO接腳先透過基板或主機(jī)板進(jìn)行相關(guān)腳位的連接，并可設(shè)定第一處理器110的GPIO接腳為輸入端，而第二處理器120的GPIO接腳為輸出端，兩者可透過中斷或設(shè)置標(biāo)志等機(jī)制進(jìn)行溝通。當(dāng)?shù)诙幚砥?20設(shè)為輸出時，第二處理器120可以將信息寫入其輸出指令暫存器，而第一處理器110可透過讀取其輸入指令暫存器來獲得此信息。同樣的，當(dāng)?shù)谝惶幚砥?10設(shè)為輸出時，第一處理器110也可以透過上述的方式向第二處理器120發(fā)送信息，以交換信息。其中，信息由程序編輯人員自己定義，可以是數(shù)據(jù)、指令或通訊雙方能夠相互理解的一些信息。
此外，本實(shí)施例亦可利用UART介面作為處理器傳輸控制指令或信息的介面，而第一及第二處理器110、120的UART接腳可先透過基板或主機(jī)板進(jìn)行相關(guān)腳位的連接，并可設(shè)定第一處理器110的UART接腳為傳送端，而第二處理器120的UART接腳為接收端，并設(shè)置相關(guān)的暫存器，即可傳送或接收信息。其中UART介面所傳送的信息例如為指令(command)信息，而非大量的數(shù)據(jù)，如圖像或視頻等。
如圖1所示，當(dāng)多媒體影音裝置102擷取的數(shù)據(jù)經(jīng)過第一處理器110的DMA控制器存取，并儲存至第一處理器110內(nèi)部的第一存取存儲器112時，由第二處理器120的DMA控制器將數(shù)據(jù)搬入第二處理器120的第二存取存儲器122中，并進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，例如影音數(shù)據(jù)的編碼與解碼、壓縮以及解壓縮等功能。之后，第二處理器120處理完數(shù)據(jù)后再透過DMA控制器將數(shù)據(jù)送到外部存儲器142，例如是動態(tài)隨機(jī)存儲器(SDRAM)，最后再由第二處理器120的DMA控制器將數(shù)據(jù)送到顯示器144或其他裝置上，以顯示數(shù)據(jù)或傳送、播放數(shù)據(jù)等。在這數(shù)據(jù)傳輸過程中，第二處理器120的DMA控制器只有等到第一處理器110發(fā)出其DMA控制器完成一數(shù)據(jù)存入第一存取存儲器112的指令才開始作動，這時就需要第一處理器110透過GPIO介面將完成一數(shù)據(jù)存入的信息告訴第二處理器120，并設(shè)定第一處理器110的GPIO接腳為輸出端，而第二處理器120的GPIO接腳為輸入端。
如果系統(tǒng)還需要從其他裝置來擷取不同的訊號，并送入第二處理器120進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，第一與第二處理器110、120之間可透過不同的DMA通道或數(shù)據(jù)傳輸介面來進(jìn)行數(shù)據(jù)搬移，如上所述。同時，第一處理器110還可透過UART介面將完成數(shù)據(jù)存入的信息告訴第二處理器120。因此，第一與第二處理器110、120之間可透過多種數(shù)據(jù)、指令傳輸介面來達(dá)到多工數(shù)據(jù)處理的目的，以提高雙處理器的工作效能。當(dāng)然，本發(fā)明不限定使用在雙處理器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，亦可使用在多處理器的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中。
由此可知，本發(fā)明所揭示的雙處理器系統(tǒng)，適于處理大量的音頻訊號、影像訊號或多媒體訊號，包含無線通訊、互聯(lián)網(wǎng)或高階影像處理等運(yùn)用。此雙處理器系統(tǒng)主要包括第一處理器、第二處理器、一數(shù)據(jù)傳輸介面以及一指令傳輸介面。第一處理器與第二處理器分別具有第一存取存儲器以及第二存取存儲器，第一存取存儲器適于儲存一外部影音數(shù)據(jù)，而第二存取存儲器適于儲存由第一存取存儲器所存取的數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)傳輸介面與指令傳輸介面連接第一處理器與第二處理器，而第一與第二處理器之間可透過數(shù)據(jù)傳輸介面與指令傳輸介面來各自傳輸數(shù)據(jù)與指令，以增進(jìn)傳輸效能。因此，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上，不同的數(shù)據(jù)可透過不同的傳輸介面進(jìn)行存取，而非單一傳輸介面，故本發(fā)明可具體實(shí)現(xiàn)多元化、即時性的訊號處理，以應(yīng)付未來更為復(fù)雜的多媒體資訊。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種雙處理器系統(tǒng)，至少包括第一處理器，具有第一存取存儲器，適于儲存由一多媒體影音裝置所擷取的數(shù)據(jù)；第二處理器，具有第二存取存儲器，適于儲存由該第一存取存儲器所存取的數(shù)據(jù)；一數(shù)據(jù)傳輸介面，連接該第一處理器與該第二處理器；以及一指令傳輸介面，連接該第一處理器與該第二處理器，其中該第一處理器與該第二處理器之間透過該數(shù)據(jù)傳輸介面與該指令傳輸介面來傳輸數(shù)據(jù)與指令。
2.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第一處理器包括一中央處理器。
3.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第二處理器包括一音頻訊號處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第二處理器包括一影像訊號處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第二處理器包括一數(shù)字訊號處理器。
6.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第一存取存儲器包括一隨機(jī)存取存儲器，用以儲存一音頻數(shù)據(jù)、一影像數(shù)據(jù)或一多媒體數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第一處理器還具有一指令暫存器，用以存取該第一處理器所發(fā)出的指令。
8.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第二存取存儲器包括一隨機(jī)存取存儲器，用以儲存一音頻數(shù)據(jù)、一影像數(shù)據(jù)或一多媒體數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該第二處理器還具有一指令暫存器，用以存取該第二處理器所發(fā)出的指令。
10.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該數(shù)據(jù)傳輸介面包括通用串行端總線傳輸介面。
11.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該數(shù)據(jù)傳輸介面包括直接存儲器存取介面。
12.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該數(shù)據(jù)傳輸介面包括主機(jī)連接端介面。
13.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該指令傳輸介面包括通用輸入/輸出介面。
14.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，該指令傳輸介面包括泛用非同步傳送接收介面。
15.如權(quán)利要求1所述的雙處理器系統(tǒng)，其特征在于，還包括一動態(tài)隨機(jī)存儲器，連接該第二處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙處理器系統(tǒng)，主要包括第一處理器、第二處理器、數(shù)據(jù)傳輸介面以及一指令傳輸介面。第一處理器與第二處理器分別具有第一存取存儲器以及第二存取存儲器，第一存取存儲器適于儲存一外部影音數(shù)據(jù)，而第二存取存儲器適于儲存由第一存取存儲器所存取的數(shù)據(jù)。此外，數(shù)據(jù)傳輸介面與指令傳輸介面連接第一處理器與第二處理器，且第一與第二處理器之間可透過數(shù)據(jù)傳輸介面與指令傳輸介面來傳輸數(shù)據(jù)與指令。
文檔編號G06F15/163GK1722129SQ20041005282
公開日2006年1月18日 申請日期2004年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者李永三, 馮革楠, 何代水 申請人:英華達(dá)(上海)電子有限公司