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ADSP入门笔记之一---Blackfin处理器

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Blackfin处理器是ADI公司针对高速信号处理和控制功能并举的应用要求而开发出的单芯片媒体处理器,它将一个 32 位RISC型指令集和双 16 位乘法累加(MAC)信号处理功能与通用型微控制器所具有的易用性组合在了一起。 这种处理特征的组合使得 Blackfin 处理器能够在信号处理和控制处理应用中均发挥上佳的作用 —— 在许多场合中免除了增设单独的异类处理器的需要。该能力极大地简化了 硬件和软件设计实现任务。

以下就是Blackfin处理器的外设结构图:

由上图我们可以知道,Blackfin处理器具有一般单片机所具有的外设,包括有GPIO口、定时器Timers、串口UART、SPI接口、看门狗Watchdog、内部时钟RTC和仿真JTAG口,同样也具有内部ROM和内部RAM。另外,Blackfin处理器还包含有用于发送和接收多媒体信息的高速接口,例如,其中串行端口可连接到高分辨率的音频编解码器和高性能电信接口,二并行外围接口PPI可连接到视频编解码器和数据转换器。

Blackfin处理器被定位为媒体处理器,具有以下几个特点:

1. 用于媒体处理的统一指令集:Blackfin的VLIW指令集包含了64 bit操作码以支持DSP内部环路的每时钟周期多次运算功能,但是因为它经过了优化,以便使16 bit操作码成为使用最频繁的指令。因此,编译后的Blackfin代码密度可与那些最优化的MCU的代码密度相媲美,从而大大提高了媒体信息的处理速度。

2. 强大的数据搬移能力:DSP一般用于处理很大量的数据,那是什么特性使它能够搬运这么大量的数据呢?答案就是DMA。Blackfin处理器的DMA控制器允许处理器内核把数据搬移与系统控制过程分离开,而且该处理器还提供不同优先级的高速DMA通道,使其能以很低的软件开销就可搬移任意矩形区域内的数据。

3. 多层次的存储器:Blackfin体系结构包含一个多级存储器层次,用于数据存取和指令读取。这些结构适合于支持硬件实时确定性操作和非实时大代码尺寸的有效应用。通过把Blackfin处理器先进的数据搬移能力和它的多级数据存储器层次结合到一起,可以高效地处理面向流的数据和面向控制的数据。

4.高性能处理器内核:Blackfin 处理器架构基于一个10 级RISC MCU/DSP 流水线和一个专为实现最佳代码密度而设计的混合16/32 位指令集架构。Blackfin 处理器架构还完全符合SIMD 标准,并包括用于加速视频和图像处理的指令。该架构很适合于全信号处理/分析能力,同时还可在单内核器件或双内核器件上提供高效RISC MCU 控制任务执行能力。由于具有最佳代码密度且只需进行极少(或者完全不需要进行)代码优化处理,因此可缩短产品的面市时间,而不会遇到其他传统处理器所常见的性能空间障碍。

5. 动态电源管理:Blackfin处理器的动态电源管理能力可以针对具体的任务来优化性能和功耗的关系,它支持一种多层次的电源管理方法,可以根据系统需求调整性能。