原标题：基于OMAP5910双核处理器实现实时图像处理系统的应用设计

基于OMAP5910双核处理器实现实时图像处理系统的应用设计，主要围绕OMAP5910双核处理器的特性及其在处理大规模图像数据方面的优势展开。以下是详细的设计思路：

一、OMAP5910双核处理器概述

OMAP5910是TI公司推出的一款高性能多媒体双核处理器，它将高性能、低功耗的TMS320C55x DSP与控制性能很强的ARM925微处理器集成到同一芯片器件中。这种设计使得OMAP5910在实时图像处理领域具有显著优势，能够同时满足复杂控制指令的执行和大规模图像数据的处理需求。

二、系统架构设计

实时图像处理系统主要由图像传感器、A/D转换器、复杂可编程逻辑器件FPGA、OMAP5910双核处理器以及图像显示设备等构成。系统的主要功能包括图像的实时采集、处理和显示。

1. 图像采集：图像传感器捕获原始图像数据，经过A/D转换器转换为数字信号。

2. 数据预处理：FPGA接收并预处理这些数字信号，如降频等，以适配OMAP5910的处理能力。

3. 图像处理：OMAP5910的DSP处理器执行复杂的图像处理算法，如图像增强、压缩等。

4. 控制指令执行：同时，OMAP5910的ARM处理器负责执行系统控制指令，如参数配置、任务调度等。

5. 图像显示：处理后的图像数据通过FPGA缓存，并经D/A变换合成视频信号输出到显示设备。

三、内存管理与数据传输

由于实时图像处理系统的数据量大，有效地处理和传输图像数据是系统设计的关键。OMAP5910支持多种内存配置，包括片内和片外存储器。

1. 片内存储器：

• MPU存储器片内集成了192KB的SRAM。

• DSP存储器片内集成了64KB的双向DARAM、96KB的单向SARAM和32KB的程序存储器PDROM。

• 这些片内存储器通过存储器管理单元TC进行管理，确保处理器能够高效访问外部存储区。

2. 片外存储器：

• OMAP5910通过EMIFF和EMIFS接口访问片外存储器，如SDRAM和Flash等。

• 访问片外存储器的速度与访问片内存储器的速度差别较大，因此在设计时需要合理优化数据传输方案。

3. DMA控制器：

• OMAP5910的DMA控制器能够在没有CPU参与的情况下完成映射存储空间中数据的搬移，大大提高数据传输效率。

• DMA控制器支持单通道分割操作、多帧传输、后台传输等功能，能够灵活应对实时图像处理系统的高吞吐量需求。

四、数据传输优化方案

为了保证系统的实时性，需要充分利用OMAP5910的各数据传输通道，并优化数据传输方案。一种可行的方案是将整帧图像数据划分为多个块，并在片内数据存储器中进行处理。同时，利用DMA控制器在后台完成内外存之间的数据传输，避免CPU堵塞在对外存的访问上。

五、双核间通信

OMAP5910的双核结构使得ARM和DSP之间需要进行高效的通信。双核间的通信可以通过以下方式实现：

1. 共享邮箱寄存器MailBox：ARM和DSP均可以通过MailBox触发对方中断，并传递参数。

2. MPUI方式：ARM通过主机接口获得对DSP存储空间和I/O空间的访问权，完成数据搬移。

3. 设置DSP的MMU：将DSP的外部存储空间映射到系统存储资源中，共享DSP的地址空间。

六、总结

基于OMAP5910双核处理器实现实时图像处理系统，需要充分利用其高性能、低功耗的特点以及丰富的内存配置和DMA控制器功能。通过合理的系统架构设计和数据传输优化方案，可以实现对图像数据的实时采集、处理和显示，满足各种复杂应用场景的需求。