1.2 研究背景
有關本研究的背景，以下分成「舊發展系統」與「發展中新系統」分別論述。
1.2.1 舊發展系統
實驗室早期將既有虛擬實境發展之技術，已經由工業電腦逐漸轉至嵌入式單板電腦 (SBC，Signal Board Computer)的應用。本實驗室最早採用 DSP 控制卡，來取代工業電 腦，雖然具有優越的計算能力，硬體精簡，高效率，可即時處理大量訊號等特性，但不 足的是缺乏作業系統的支援，且 DSP 系統軟體程式移植不易，故實驗室近年來改採用 LART 嵌入式單板做為開發環境。
LART(Linux Advanced Radio Terminal)是以 StrongARM 為微處理器的嵌入式單板，
具有不錯的執行效率，體積小，支援多種作業系統，同時具備低成本的優點，採用這種 精簡的嵌入式硬體單板可以取代原來的電腦和 DSP 控制卡。就其作業系統而言，是採 用 ARM 架構的 ARMLinux，具有 Linux 作業系統開放原始碼的特性，在許多資料整合 上，都能得到協助。但隨著演算法複雜度的增加，在運算處理上，以 ARM 架構為主的 StrongARM 微處理器，處理速度漸漸不合所需。整個舊發展控制系統衍進示意如圖 1-1：
圖 1-1 實驗室單板技術衍進
1.2.2 發展中新系統
目前為了處理日益複雜的訊號處理的演算法，嵌入式單板勢必面臨大量的特殊運 算，但一方面希望在嵌入式單板上，保有 ARM 處理器的移植性，發展性和作業系統的 支援，另一方面，又希望加入 DSP 所擁有的優秀計算能力，因此，採用德州儀器(TI)所 發展出的新處理器 OMAP。OMAP 結合了 ARM 和 DSP 的長處，支援多種作業系統，
並且在運算上能使用 TI 所開發的 DSP 技術。
就嵌入式的作業系統而言，以原先的 ARMLinux 為藍本，加入對 TI DSP 系統的支 援，成 DSPLinux。裡面包含了對於 OMAP 處理器上 DSP 部分的驅動，和 ARM 與 DSP 溝通的通道。於此，使得整個系統依然可以擁有開放原始碼的特性進行整合，容易維護 開發，並且提升在運算上之能力等優點。
圖 1-2 發展中系統沿革及軟硬體之比較
1.3 研究方法
對於研究的動機與背景皆明確之後，還需要研究定位之方向，規劃之後必需進行之 方式。本節將對「研究主軸」和「研究目標」兩個部分加以說明。
1.
研究方法嵌入式系統的研究繁多，定一個明確的研究方向，確認主軸是必要的。本論文 主要分為三個部分，分別為「OMAP 嵌入式系統」、「DSP Gateway-ARM/DSP 通訊」、「腦波訊號處理的實現與應用」。其中 OMAP 嵌入式系統，是在描 述關於使用 OMAP 單板的發展環境，硬體和軟體特性，其中利用 DSP 部分 DSP/BIOS 的特性，建立 ARM/DSP 之間通訊的基石。至於 DSPLinux 環境建構 之方式將於附錄說明。DSP Gateway-ARM/DSP 通訊描述在 DSPLinux 作業系 統下，負責扮演作業系統主控者的 ARM 微處理器部分如何與 DSP 部分通訊，
1.4 相關研究
雖然 OMAP 目前還在開發階段，OMAP 已被許多大廠做為開發研究平台。如 Nokia、
SONY 及 Ericsson 等，就目前已經有幾家大廠推出以 OMAP 為架構的手機，國內也有 相當多的廠商漸漸投入 OMAP 開發應用中。以下就針對 OMAP 列舉一些相關研究：
官方資源：
(1) TI(Texas Instruments)OMAP 平台發展的官方資源
http://focus.ti.com/omap/docs/omaphomepage.tsp
(2) PSI(Productivity Systems Inc.)為是一家獨立 OMAP 技術中心，負責 TI 在 OMAP 上開發平台 Innovator Development Kit 的技術支援。除此之外，PSI 自己也開發由 OMAP 為核心的平台 Minno O5。
http://www.prodsys.com/
業界開發：
(1) Nokia 60 系列使用 Innovator Development Kit 做為應用開發，使新的 2.5G 和 3G 的應用移植到具備高性能、高效率應用處理器的 OMAP 家 族中，其中包括 OMAP710 和 OMAP1510。
(2) MontaVista 軟體公司在 TI 的 OMAP 上開發 Linux 平台
http://www.mvista.com/
1.5 論文架構
本論文共分為五個章節，第一章旨在說明本論文的動機、主軸、目標、研究背景及 相關研究的介紹。第二章則針對第一項主軸「OMAP 嵌入式系統」加以介紹，第三章則 介紹如何在 OMAP 內 ARM 和 DSP 的利用和溝通，主要是說明 DSP Gateway 的架構和 設計方式。於第四章將說明本論文所實現的腦波分析系統的架構，設計與實現，並且將 系統做實際的測試討論。最後於第五章中，則是對本論文作一個總結，展示腦波分析的 結果，並且做整合性的探討，並對於系統給予總結。各章節之間的關係，如圖 1-3：
圖 1-3 論文章節關係圖