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芯片笔记 - 手册参数注释

芯片手册参数注释

  • 基础参数
    • 外围设备
      • USB OTG(On-The-Go)
      • 以太网
      • 存储卡(SD)
      • SDIO 3.0(Secure Digital Input/Output)
      • GPIO(General Purpose Input/Output 通用输入/输出接口)
      • ADC(Analog to Digital Converter 模拟信号转换为数字信号)
      • I2C(Inter-Integrated Circuit 两线式串行通信总线)
      • SPI (Serial Peripheral interface 串行外围设备接口)
      • 串口
      • PWM(Pulse Width Modulation脉宽调制)
    • 视频输入输出
      • 4-lane MIPI-CSI接口(Mobile Industry Processor Interface - Camera Serial Interface)
    • 音频输入输出
      • Mic Bias 麦克风的偏置电压
      • Far Field PDM(Pulse-Density Modulation)
      • 数字音频接口协议(TDM / I2S)
      • VAD(Voice Activity Detection语音端点检测技术)
      • EQ(Equalizer均衡器)
      • 滤波器(Filter)
      • DRC(Dynamic Range Control动态范围控制)
      • 音频格式G.711、G.726和ADPCM
    • 系统接口
      • JTAG(Joint Test Action Group)
      • perfMon(Performance Monitor)
      • temp sensor温度传感器
      • PMU(Power Management Unit,电源管理单元)
      • PLLs(Phase-Locked Loops,锁相环)
    • 存储接口
      • 存储基础信息
      • DDR
      • NAND flash,NOR flash,UFS和eMMC flash
      • SPI Flash
    • Cores and Fabric处理单元和模块结构
      • ISP(Image Signal Processing)
      • GDC(Graphics and Display Controller)
      • GDC(Graphic Distortion Correction图形失真校正)
      • I/D-Cache 指令/数据缓存
      • L2 Cache 二级缓存
      • NEON/VFP(Vector Floating Point)
      • Crypto
      • MMU(Memory Management Unit)
      • HiFi-4(AFE/WWE)
      • 2.5D Graphic Processing

基础参数

外围设备

USB OTG(On-The-Go)

  1. 主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接,进行数据交换,特别是PAD、移动电话、消费类设备
  2. OTG 技术实现在没有Host(USB总线,PC etc.)时,实现设备间的数据传送。如数码相机直接连接打印机USB打印;
  3. 传统USB设备分A(提供电源VBus,做主),B(外设)两种;USB OTG增加ID引脚,可以自动识别A,B;

以太网

  1. MAC(Media Access Control),以太网PHY(Physical Layer)是实现以太网通信的两个关键组件,通常集成在一块芯片,共同实现以太网通信的功能
  2. MAC 和 PHY 区别在于各自关注的层面不同:
    2.1 MAC是OSI模型的第二层(数据链路层)
    (1)负责控制网络中设备之间的数据传输。关注如何在网络中有效地传输数据
    (2)管理着数据包的发送和接收,包括地址管理、流量控制、错误检测和修复等功能,通过使用诸如CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)等机制来确保在共享网络中,多个设备可以有效地共享带宽
    2.2 PHY是OSI模型的第一层(物理层)
    (1)负责在物理介质上传输数据。关注如何在物理层面上实现数据的传输
    (2)负责将数据转换为可以在网络上传输的信号,并在接收端将信号转换回原始数据
    (3)负责管理物理层的一些特性,如电缆的物理连接、信号的传输和接收等
    (4)常见的PHY芯片包括100BASE-TX、1000BASE-T等,支持不同的数据传输速率和距离。

存储卡(SD)

  1. SDXC 扩展容量卡,SDHC高容量卡,SDSC(SD)标准容量卡都是存储卡的一种
  2. SDXC和SDHC都是SD卡(2GB)的升级版本,在容量、速度和兼容性等方面都有所提升,区别主要在于容量、速度和兼容性等方面
    (1)容量:SDHC卡最大支持32GB的容量,而SDXC卡最大支持2TB的容量。
    (2)速度:速度等级也有所不同,SDHC卡有Class 2、4、6、8等不同的速度等级,而SDXC卡则有UHS-I和UHS-II等不同的速度等级。
    (3)兼容性:SDHC兼容大部分支持SD卡的设备,而SDXC卡则可能不兼容一些旧设备
    (4)SD卡有不同的尺寸或形状:包括standard SD卡, mini SD卡 和 micro SD卡

SDIO 3.0(Secure Digital Input/Output)

  1. 一种用于移动设备的接口标准,SD卡接口的基础上发展而来,兼容之前的SD卡,并可以连接SDIO接口设备,传输速度<104MB/s,比USB慢
  2. 支持种类:SD I/O卡,SD存储卡,MMC卡,CE-ATA设备
    (1)SD I/O卡:WIFi Card,GPS Card,以太网 Card
    (2)SD 存储卡:SDXC,SDHC,SDSC(SD)
  3. 电气接口:电源,时钟,数据(4bit),控制
  4. SD(SDIO) 模式和 SPI 模式对比
    (1)驱动 SD 卡主要有两种模式: SD(SDIO) 和 SPI
    (2)SDIO模式:速度更快;硬件更复杂(4条数据线);功耗更高(更多数据线,更高时钟频率)
    (3)SPI模式:串行方式传输,速度更慢;扩展性差,每个设备共享同一根数据线;硬件简单,占用2条IO口

GPIO(General Purpose Input/Output 通用输入/输出接口)

  1. GPIO引脚可以被配置为输入或输出模式,用于读取或写入数字信号。输入模式下,接收来自其他设备的数字信号。输出模式下,向其他设备发送数字信号。
  2. 通常用于控制LED灯、读取按钮状态等简单的数字输入/输出操作。

ADC(Analog to Digital Converter 模拟信号转换为数字信号)

  1. 模拟信号是连续变化的电压或电流信号,而数字信号是离散的二进制信号。
  2. ADC通过采样模拟信号并将其转换为等效的数字值,使得微控制器或其他数字设备能够处理模拟信号。

I2C(Inter-Integrated Circuit 两线式串行通信总线)

  1. 用于连接微控制器及其外围设备:允许多个设备连接在同一条总线上,通过地址来识别每个设备。微控制器通过I2C可以方便地与各种外围设备通信,例如传感器、存储器等。
  2. 实现同步通信:I2C总线采用同步串行通信方式,所有设备都在时钟信号的控制下同步传输数据。这使得数据传输更加可靠,避免了数据冲突的问题。
  3. 传输速率较高:标准情况下,I2C总线的最高传输速率可以达到100Kbps。提高了系统的响应速度和实时性。
  4. 硬件资源占用少:只需要两根线,一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL。硬件资源占用较少,简化了电路设计,降低了成本。
  5. 支持多主设备和从设备:允许多个主设备和多个从设备同时工作。一个主设备可以与多个从设备进行通信,也可以充当其他主设备的从设备。这增加了总线的灵活性和可扩展性。

SPI (Serial Peripheral interface 串行外围设备接口)

  1. 一种高速的、全双工、同步的串行通信总线协议,广泛应用于芯片间的通信。
  2. SPI具有SCK时钟信号,由主设备产生;MOSI主设备M输出O从设备S输入I,MISO主设备输入从设备输出, CS 从设备选择信号线 (区别于IIC只有CLK,SDA)
  3. 全双工通信:支持主从机方式通信,可以进行双向同时通信。
  4. 非差分传输:SPI总线通过单向的时钟线来控制数据的传输,不需要差分信号线。
  5. 支持多种传输模式:根据配置,SPI可以支持多种传输模式,例如单字节传输、连续传输等。
  6. 可配置的时钟相位,极性和数据位宽度:满足不同的通信需求,常见位数的有8位和16位
  7. 可编程的从机选择线,时钟频率和分频因子:控制多个从设备的选择和实现不同的时钟和数据速率
  8. 中断管理:SPI可以配置中断线,以实现主设备对从设备的控制和数据的传输。
  9. 灵活的配置方式:寄存器或硬件引脚配置

串口

  1. 串口是一个泛称,UART、TTL、RS232、RS485都遵循类似的通信时序协议,因此都被称为串口
    (1)串口通讯比做交通,UART比作车站,数据通过RS-232、RS-422、RS-485串口协议(比作汽车)发送,决定速度,道路选择
  2. 通信方式有两种:串行通信和并行通信
    (1)串行通信:数据的每一位,在相同的一根数据线上,按照顺序逐位传输;
    (2)并行通信:数据的每一位同时在多根数据线上传输。
  3. 串口、UART口、COM口、USB口是指的物理接口形式(硬件);
    (1)COM(cluster communication port);串行通信接口,简称串口。PC机上的COM口,常见D型9针插头和4针杜邦头两种,波特率为115200.
    (2)UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter):通用异步收发器,UART是串口收发的逻辑电路,这部分可以独立成芯片。
  4. TTL、RS232、RS485是指的电平标准(电信号)。
    (1)TTL(Transistor-Transistor Logic):一种电平标准,速度快、稳定性好、抗干扰能力强
    (2)RS232:异步传输标准接口,传输距离短15m,抗干扰弱,速度慢;逻辑电平和TTL不一样但是协议一样
    (3)RS485:串口接口标准,采用差分方式传输,传输距离达3000m,抗干扰能力比RS232强很多;支持1:N连接;
    (4)D型9针串口接口的协议只有两种:RS-232和RS-485。不会是TTL电平;

PWM(Pulse Width Modulation脉宽调制)

  1. 一种模拟控制方式,通过改变脉冲宽度来实现对模拟信号的控制和调节;例如,如脉冲宽度较宽,则输出电压或电流的平均值就较高;较窄,则输出电压或电流的平均值就较低。
  2. 在电机控制、音频处理、LED亮度调节等领域中被广泛应用。
  3. PWM控制电路包括改变占空比和保护电路两个部分。
    (1)占空比:指在一个脉冲周期内,高电平所占的比例。通过改变占空比,可以实现对模拟信号的控制和调节。
    (2)保护电路:用于保护PWM控制回路免受过流、过压等损害。

视频输入输出

4-lane MIPI-CSI接口(Mobile Industry Processor Interface - Camera Serial Interface)

  1. 作用:传输来自摄像头模块的图像数据和控制信号到处理器,以供后续处理和分析.
  2. MIPI-CSI 是一种用于连接摄像头模块和处理器的接口标准,是一种用于高速数据传输、节省功耗和提供稳定连接的标准化接口
  3. 4-lane表示该接口使用了四个传输通道(也称为lane),可同时传输四路数据。每个通道(lane)都能提供高速的数据传输通道,从而提供更高的带宽和数据传输速度。

音频输入输出

Mic Bias 麦克风的偏置电压

  1. 音频信号的输入和输出过程中,麦克风需要外部偏置电压才能正常工作,Mic Bias是提供偏置电压的接口。
  2. 保证mic正常工作并输出高质量的音频信号,也会影响灵敏度和噪声性能等指标。

Far Field PDM(Pulse-Density Modulation)

  1. 一种数字音频编解码技术,主要用于远场语音信号的采集和传输
  2. 能够将语音信号转换为高保真,低噪声的数字音频信号,低码率下实现较高的音频质量。
  3. 具有较低的功耗和较小的体积等特点,适合于便携式和低功耗的语音采集设备。

数字音频接口协议(TDM / I2S)

  1. TDM(Time Division Multiplexing)和I2S(Inter-IC Sound),用于在音频设备之间传输数字音频信号。
  2. I2S主要用于数字音频数据在系统内部器件之间的传输,例如编解码器、DSP、数字输入/输出接口、ADC、DAC和数字滤波器等。
    (1)I2S协议只定义了三根信号线:时钟信号SCK、数据信号SD和左右声道选择信号WS。
    (2)I2S是比较简单的数字接口协议,没有地址或设备选择机制。I2S总线上,只能同时存在一个主设备和发送设备,或者是一个接收设备
  3. TDM是一种时分复用技术,用于将多个低速数据流合并为一个高速数据流。
    (1)在音频领域中,TDM常用于将多个音频通道的数据合并在一起,以便于传输和记录。
    (2)TDM可以根据不同的需求来配置,例如可以将8个单声道音频通道合并为一个8通道的数字音频流。
    (3)主要优点是可以提高数据传输效率,提供更好的音频质量和更低的噪声性能。
  4. 在音视频芯片平台中,TDM 和 I2S可以结合使用,以便于实现高效的数字音频传输和处理。例如,将多个I2S总线通道合并为一个TDM流,以便更短时间传输更多的音频数据。同时,TDM和I2S也可以与其他数字音频接口协议一起使用。

VAD(Voice Activity Detection语音端点检测技术)

  1. 主要任务是从带有噪声的语音中准确地定位出语音的开始和结束点。语音中含有很长的静音,即把静音和实际语音分离开来,因为这是语音数据的原始处理,所以VAD被认为是语音信号处理过程的关键技术之一。
  2. 在语音识别系统或声学模型训练阶段,端点检测是一个重要的技术,它能够把静音和噪声作为干扰信号从原始数据中去除,并且端点检测对于语音识别系统的性能至关重要。静音抑制,又称语音活动侦测,是VAD技术的一种应用。
  3. 主要用于语音编码和语音识别,可以简化语音处理,也可用于在音频会话期间去除非语音片段。例如,在IP电话应用中,VAD技术可以避免对静音数据包的编码和传输,从而节省计算时间和带宽。

EQ(Equalizer均衡器)

  1. 主要用于调整音频信号的各个频段(增益或衰减),以改变音色和音质,消除语音的底噪,提升语音的亮度。
  2. 通常包括如下参数:
    (1)F(Frequency):频率,用于设定进行调整的频率点用的参数。
    (2)Gain(增益):用于调整在设定好的F值上进行增益或衰减的参数。
    (3)Q(Quantize):用于设定进行增益或衰减的频段“宽度”。
  3. 均衡器根据参数种类可分为参数均衡器和图示均衡器;

滤波器(Filter)

  1. 主要用于对音频信号进行筛选和处理。
    (1)通过特定的频率选择特性,允许特定频段的信号通过,而阻止其他频段的信号。
    (2)在音频处理中用于实现信号的降噪、突出特定频段、移除不需要的噪声等
  2. 分类
    (1)根据滤波器的结构可分为尖峰滤波器(peaking filter)、陷波滤波器(notch filter)、高通滤波器(highpass)、低通滤波器(lowpass)、带通滤波器(bandpass)、低切滤波器(low shelf)、高切滤波器(high shelf)等。

DRC(Dynamic Range Control动态范围控制)

  1. 音频输出模块中,DRC用于调整音频信号的动态范围,以保证信号不至于过大或过小,从而优化音频质量和效果。
  2. 基本原理:根据输入信号的大小,对其施加一个增益调整,以改变信号的幅度。
  3. 作用
    (1)防止过载失真:可以避免音频信号过大导致过载失真,保护硬件设备不受损坏。
    (2)优化音频质量:通过自动调整音频信号的动态范围,可以优化音频的音质和音色,提高音频输出的质量。
    (3)抑制噪声:可以抑制一部分噪声,避免噪声在增大音量的同时放大,提高音频信号的纯净度。
    (4)自动调节音量:根据输入信号的大小自动调整音量,提供更加平滑和一致的听觉体验。

音频格式G.711、G.726和ADPCM

  1. 三种不同的音频编解码标准,在音频压缩和处理方面有所不同。
  2. G.711:用于模拟信号的数字化,采用脉冲编码调制(PCM)技术,将模拟信号采样并转换为数字信号。
    (1)G.711提供两种压缩算法,分别是μ-law和A-law,在压缩率和音质上略有不同。
  3. G.726:一种基于差分脉冲编码(DPCM)的音频压缩标准
    (1)通过预测样本值的方式来压缩数据,仅传输与预测值不同的部分。
    (2)提供多种不同的压缩率,以满足不同应用的需求。
  4. ADPCM:一种基于自适应差分脉冲编码(ADPCM)的音频压缩标准。
    (1)结合了PCM和DPCM的优点,使用更先进的算法来进一步提高压缩率。
    (2)ADPCM广泛应用于数字语音通信和音频存储领域。
  5. 对比
    (1)G.711的压缩率较低,但音质较好;
    (2)G.726可以根据需要调整压缩率,以在音质和存储空间之间取得平衡;
    (3)ADPCM则具有更高的压缩率和较好的音质。

系统接口

JTAG(Joint Test Action Group)

  1. 是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容),主要用于芯片内部测试、调试和编程集成电路(IC)的接口标准,提供了一种方便、灵活的方式来访问和操作芯片内部的信号和寄存器,以实现诊断和调试功能。
  2. JTAG接口是一种串行接口,标准的是4线:TMS模式选择、TCK时钟、TDI数据输入、TDO数据输出
  3. 几乎所有的现代集成电路都提供了JTAG接口。

perfMon(Performance Monitor)

  1. 是一个芯片平台系统接口,用于监控和调试芯片的性能。它提供了一组API和工具,可以实时监测芯片的各个性能指标,如CPU使用率、内存使用率、网络流量、磁盘IO等。
  2. perfMon可以帮助开发人员快速定位和解决性能问题,优化芯片的性能表现。
  3. perfMon的主要特点和功能包括:
    (1)实时监测:实时监测芯片的多种性能指标,包括CPU使用率、内存使用率、磁盘IO、网络流量等,并以可视化的方式展示出来
    (2)数据分析和报告:对监测到的性能数据进行分析和统计,生成详细的报告
    (3)调试工具:提供了一些调试工具,帮助开发人员定位和解决性能问题

temp sensor温度传感器

  1. 芯片平台用于监测和测量温度的设备。

PMU(Power Management Unit,电源管理单元)

  1. 一种用于管理和监控芯片平台系统电源的集成电路
    (1)它通过控制和调节电源模块的输出电压和电流,实现对整个系统的电源供应和功耗管理。
  2. PMU的主要功能和特点如下:电源管理,电池管理,芯片温度管理,系统睡眠和唤醒,电源管理策略

PLLs(Phase-Locked Loops,锁相环)

  1. 一个电子控制系统,用于将一个信号的频率和相位锁定到一个参考信号上。应用在许多领域,包括通信、定时、频率合成和数据恢复等。
  2. 在芯片平台系统接口中,PLLs的主要作用是提供稳定的时钟信号。

存储接口

存储基础信息

  1. 存储芯片分类
    在这里插入图片描述
  2. 存储芯片对比
    在这里插入图片描述
  3. 存储芯片可分为两大类:易失性存储RAM、非易失性存储ROM
    (1)易失性存储器(RAM)又分为动态随机存储器(DRAM)和静态随机存储器(SRAM)
    在这里插入图片描述
    (2)SRAM相比于DRAM不需要刷新电路来保存数据,因此具有更速的读写访问速度
    (3)DRAM 12nm为最新量产技术,全球前三大厂商——三星、海力士、美光
    (4)ROM(Read-Only Memory):一般分3种类型,固定内容ROM( 写入后不能修改,如pc启动光盘bios);可一次编程PROM;可擦除ROM,又分为EPROM(紫外线擦除电写入)和E2PROM(电擦除电写入)等类型。

DDR

  1. DDR3-2133和DDR4-2666对比
    (1)两者的电压和频率不同,DDR3-2133双通道,2133MHz;DDR4 2666MHz单通道2666MHz;DDR3-2133在读、写、复制三方面的性能表现要好于单通道DDR4 2666MHz;
    (2)DDR3和LPDDR3内存技术对比
      应用场景:DDR3主要用于一般用途的计算机内存,LPDDR3主要用于移动设备
      性能和功耗:LPDDR3的电压更低,功耗更低,带宽和速度更高。更适合用于处理大量数据和高性能要求的移动设备。
      外观尺寸:LPDDR3尺寸更小,更适合于紧凑的移动设备设计。
    (3)LPDDR3和LPDDR4对比
      都是用于移动设备的内存技术,在性能和功耗等方面存在一些差异。
      LPDDR4具有更高的带宽32Gbps为DDR3 RAM的两倍,更低的能耗,
      LPDDR4采用更先进的制程技术,体积更小;
      LPDDR4支持高达4266Mbps的数据速率和高达32GB的容量

NAND flash,NOR flash,UFS和eMMC flash

  1. Flash Memory根据硬件存储原理主要分为 Nor Flash 和 Nand Flash 两类
  2. Nor Flash:主要用来执行片上程序
    (1)优点:具有很好的读写性能和随机访问性能,因此它先得到广泛的应用;
    (2)缺点:单片容量较小且写入速度较慢,成本高,决定了其应用范围较窄。
    (3)主要应用于小容量、内容更新少的场景,例如 PC 主板 BIOS、路由器系统存储等。因5G、IoT、AMOLED和智能汽车等快速发展,NOR Flash的应用也更为广泛。
  3. NAND Flash:主要用在大容量存储场合
    (1)优点:优秀的读写性能、较大的存储容量和性价比,大容量存储领域应用广泛;
    (2)缺点:不具备随机访问性能。
    (3)移动设备使用的 eMMC 内部的 Flash Memory 基本属于 Nand Flash。PC 中的固态硬盘中也是使用 Nand Flash。
    (4)Nand Flash根据每个存储单元内存储比特个数的不同,主要分为 SLC、MLC、TLC、QLC四大类。单个存储单元存储的比特位越多,读写性能会越差,寿命也越短,但是成本会更低。
    在这里插入图片描述
  4. eMMC = Nand + 控制器 + 标准封装接口
    (1)相当于Nand Flash+主控IC,明显优势是在封装中集成了一个控制器,提供标准接口并管理闪存
    (2)内部集成了Flash Controller,包括协议、擦写均衡、坏块管理、ECC校验、电源管理、时钟管理、数据存取等功能
    (3)中端手机采用的都是eMMC5.1的闪存,理论带宽为600M/s。顺序读取速度为250M/s,顺序写入速度为125M/s
  5. UFS = Nand + 控制器 + 标准封装接口
    (1)UFS最新标准是UFS4.0,是eMMC的进阶版,最大带宽高达23.2Gbps,读取速度高达4200MBps,写入速度高达2800MBps
    (2)大多数5G手机都用UFS 储存方案
  6. eMMC和Nand flash 区别
    (1)组成结构上,eMMC存储芯片简化了存储器的设计,将Nand Flash芯片和控制芯片以MCP技术封装在一起,省去零组件耗用电路板的面积,同时提高手机或计算机厂商在设计新产品时的便利性。
    (2)Nand Flash仅仅只是一块存储设备,若要进行数据传输的话,只能通过主机端的控制器来进行操作,需要进行外部电路设计和主控处理

SPI Flash

  1. SPI Flash在通信协议、速度、可靠性和耐用性等方面具有优势,适用于需要快速读写、小容量存储和高可靠性的应用。不适合需要大容量存储和低成本的应用。
    (1)通信协议:采用SPI通信协议,具有较简单的接口和较快的读写速度。相比之下,并行接口的闪存存储器(如Parallel NOR Flash)使用更复杂的接口,读写速度相对较慢。
    (2)容量和速度:SPI Flash的容量通常较小,一般为1MB到128GB,但它的读写速度较快,通常比传统的NOR Flash快。
    (3)可靠性和耐用性:SPI Flash具有更长的寿命和更高的可靠性,适用于长期存储和数据保存。它的写入次数也较高,通常可达10万次以上。
    (4)价格:由于SPI Flash的容量较小,价格相对较高,通常比传统的NOR Flash要贵。

Cores and Fabric处理单元和模块结构

ISP(Image Signal Processing)

  1. isp是对前端图像传感器输出的信号进行处理的单元,主要作用是线性纠正、噪声去除、坏点去除、AWB、AE、AF等,以匹配不同厂商的图像传感器,并实现较好的成像质量。
    在这里插入图片描述
  2. ISP内部包括CPU、SUB IP、IF等设备,事实上,ISP是一个SOC,可以运行各种算法来实时处理图像信号。
    (1)CPU,中央处理器,可以运行各种图像算法,控制外设;
    (2)SUB IP,各个功能模块的统称,对图像进行专业的处理;
    (3)IF,图像传输的接口,手机领域常用MIPI-CSI;
    (4)通用外围控制设备,I2C、SPI等等;
    在这里插入图片描述
  3. ISP的Firmware包括三部分,一部分是ISP控制单元和基础算法库,一部分是AE/AWB/AF算法库,一部分是sensor库。
    (1)ISP控制单元调度基础算法库和3A算法库时,将通过这些回调函数获取初始化参数,并控制sensor,如调节曝光时间、模拟增益、数字增益,控制lens步进聚焦或旋转光圈等。

GDC(Graphics and Display Controller)

  1. 用于图像处理的模块,提供高质量的图像输出和显示。
  2. GDC模块的详细描述:
    (1)图像变换:例如缩放、旋转、翻转等,满足不同显示设备需求
    (2)图像增强:例如对比度增强、亮度增强、锐化等,可以提高图像质量
    (3)色彩管理:包括色彩空间的转换、色彩校正和色彩平衡等。可以改变图像的颜色表现,以满足不同场景和需求的颜色表现。
    (4)帧缓冲:内部有一个帧缓冲区,用于存储处理后的图像数据。该缓冲区可以支持多种分辨率和像素格式,并且可以与显示设备进行无缝对接,实现快速、稳定的图像输出。
    (5)硬件加速:利用硬件加速技术,如OpenGL ES或DirectX,来实现高性能的图像处理和渲染。大大提高图像处理的效率和响应速度,使得显示效果更加流畅和自然。

GDC(Graphic Distortion Correction图形失真校正)

  1. 用于纠正因各种原因导致的图形失真问题,以确保显示的图像清晰、准确
  2. 图像失真原因:镜头畸变、投影畸变、显示器扭曲等,导致图像在几何形状、尺寸、比例等方面出现扭曲或变形,从而影响视觉效果。
  3. 校正方法:包括几何校正和颜色校正。

I/D-Cache 指令/数据缓存

  1. I/D-Cache是CPU内部的一级缓存,分为指令缓存(I-Cache)和数据缓存(D-Cache)两部分。
  2. I-Cache用于存储CPU执行的指令,而D-Cache用于存储数据和指令的操作数。它们通常被集成在CPU内核中,与CPU的执行单元紧密相连,以便快速提供指令和数据。

L2 Cache 二级缓存

  1. L2 Cache是位于CPU和主存之间的一个缓存层次。比一级缓存更大,但比主存小得多。位于CPU内核之外。
  2. L2 Cache的目的是为了弥补一级缓存和主存之间的速度差异,提供一个相对快速的中间存储层。L2 Cache通常被设计为可被多个CPU内核共享,以提高整体性能。

NEON/VFP(Vector Floating Point)

  1. NEON/VFP都是用于加速处理器性能的技术,ARM芯片中的浮点数处理单元,用于高效地执行浮点数计算。
    (1)NEON是ARM架构中的高级单指令多数据(Advanced SIMD)扩展,是一种SIMD架构,可以在单个指令操作中并行处理多个数据元素
    (2)VFP是一种经典的浮点硬件加速器,主要用于执行浮点数计算。VFP提供了一组硬件浮点指令。
  2. NEON/VFP区别
    (1)功能差异:NEON用于并行处理多个数据元素,主要用于多媒体处理和图像处理等需要高度并行计算的应用。VFP是专门用于浮点数计算的单元,主要用于科学计算、图形处理等需要精确浮点数计算的应用。
    (2)数据类型支持:NEON支持整数和浮点数类型的并行计算,包括单/双精度浮点数和定点数。VFP仅支持浮点数类型的计算,包括单/双精度浮点数。
    (3)编程接口:NEON和VFP都可以使用ARM嵌入式汇编语言进行编程,但VFP的编程接口相对简单。
    (4)并行性能:VFP是传统的浮点数计算单元,没有NEON在并行性能方面的优势。

Crypto

  1. 一种用于提供加密技术支持的安全硬件。它通常包括一个或多个硬件加速器,可以在处理器内部执行各种加密和密钥管理任务,包括:
    (1)对称加密:如AES(Advanced Encryption Standard)和DES(Data Encryption Standard)等,用于保护数据的加密和解密。
    (2)非对称加密:如RSA(Rivest–Shamir–Adleman)和ECC(Elliptic Curve Cryptography)等,用于数字签名和密钥交换的常用算法。
    (3)HASH算法:如SHA-1(Secure Hash Algorithm 1)和SHA-256(Secure Hash Algorithm 256)等,用于生成数字签名和验证数据完整性的常用算法。
    (4)随机数生成器:生成高质量的随机数,用于加密通信和密钥生成等应用。
    (5)密钥管理:可以提供密钥管理功能,包括密钥生成、保存、分发和更新等。
  2. 硬件加速器的使用可以提高加密和安全操作的效率和安全性。由于不需要在软件层面进行计算,因此可以获得更高的安全性。
  3. 芯片内的Crypto Engine 和 ARM 处理器架构内的Crypto 区别
    (1)集成度与可扩展性:ARM Cortex的Crypto是内嵌在ARM Cortex处理器内部的加密模块,它是处理器架构的一部分,不可单独配置或扩展。芯片内模块的Crypto Engine是一个独立的硬件模块,可以与不同的处理器或芯片集成,具有更好的可扩展性和灵活性。
    (2)性能与效率:ARM Cortex的Crypto是针对Cortex架构优化的加密模块,因此在执行加密和解密操作时具有较高的性能和效率。而芯片内模块的Crypto Engine可能需要额外的处理或传输开销,因此在某些情况下可能不如内嵌在处理器内部的Crypto模块高效。
    (3)算法支持与灵活性:ARM Cortex的Crypto支持多种加密算法,但算法的支持范围和灵活性可能不如独立的Crypto Engine丰富。独立的Crypto Engine可以提供更多算法选择和配置选项,以满足不同应用的需求。

MMU(Memory Management Unit)

  1. MMU是一个负责管理虚拟内存和物理内存之间映射关系的硬件模块。
  2. 实现虚拟地址到物理地址的转换,并提供内存访问权限的权限检查。
  3. 可以将虚拟内存地址映射到实际的物理内存地址,从而实现多任务之间的内存隔离和保护。

HiFi-4(AFE/WWE)

  1. HiFi-4是一种高性能音频编解码器,使用先进的数字信号处理技术对音频信号进行采样、量化和编码。
  2. 将原始音频模拟信号转换为数字格式并进行压缩,以便于存储、传输和处理。HiFi-4具有高保真度、低延迟和低功耗等特点,能够提供高质量的音频编解码性能。
  3. AFE(Analog Front-End)/ WWE(Wireless World Engine)是用于处理模拟信号的硬件模块,能够实现模拟信号的采集、处理和转换等功能。
    (1)通过内置的ADC(模数转换器)将传感器采集的模拟信号转换为数字信号,以便于处理器进行进一步的处理和分析。同时,AFE/WWE模块还具备滤波、放大和数字处理等功能,以提高模拟信号的信噪比和分辨率。
    (2)采样率与精度:AFE/WWE模块的采样率决定了其能够处理的模拟信号的频率范围和精度
    (3)数字信号处理:经过模数转换后的数字信号还需要进行进一步的处理和分析。AFE/WWE模块通过数字信号处理算法对数字信号进行处理,例如滤波、FFT(快速傅里叶变换)、信号分析等。这些算法能够提取出数字信号中的有用信息,并进行相应的分析和处理。

2.5D Graphic Processing

  1. 一种图形处理技术,结合了二维(2D)和三维(3D)图形处理的特点,提供了一种更加高效和灵活的图形处理方式。
  2. 采用了类似于三维图形的结构,但仍然保持了二维图形的简单性和平面性。通过引入一些三维图形的特性和技术,2.5D图形处理能够提供更加丰富和逼真的视觉效果,同时保持了较低的计算复杂度和渲染时间。
  3. 2.5D图形处理技术的实现通常需要依靠特定的图形库和API,如OpenGL、DirectX等。
http://www.xdnf.cn/news/345655.html

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