Blackfin处理器的嵌入式连接技术

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/03/29 06:15:05
Embedded Connectivity Comes to the Blackfin Processor
ADI公司DSP中国支持中心
嵌入式连接产品市场概况
Blackfin处理器将微控制器、DSP和媒体处理器的优势集成于单一架构中,已被广泛应用于消费类多媒体、网络通信等多个领域。
众所周知,网络化趋势正在影响整个世界。从工业医疗到消费类市场,所有事物都在实现网络连接,以取得便捷的沟通和数据的共享。相对于传统的服务器-客户机模式,智能终端的出现使得网络功能由集中趋于分离,以太网的重要性日益明显,工业市场中传统的CAN总线向以太网的转换就是一个明显的例子。有数据表明,2003年潜在的终端营收高达150亿美元,预计这一市场到2010年将高达7100亿美元。
随着日常工作和生活中融入的智能设备越来越多,人们利用这些设备通过互联网实现安全可靠的不间断通信和访问。而各种网络服务和新的特性又通过应用之间的互操作性不断产生,这些服务和方案逐渐在建筑业和零售业、工业与能源、医疗与家庭消费这三层产业体系中被采纳。
CAN总线标准是广泛应用于不同的汽车子系统的网络标准。在汽车产业中,很多新兴市场已经出现,如驾驶员辅助系统,它包括车道偏离警告系统、后/侧位物体探测、倒车测试、雷达防撞、前方物体探测等,这些应用都需要信号分析和图像处理功能。另外还有汽车安全系统和汽车娱乐与音频系统等。这些都是汽车业中的重要市场。
丰富的Blackfin家族产品
多种不同性能和配置的产品使得Blackfin处理器在机顶盒、消费多媒体、汽车工业、仪器仪表以及移动电话、智能电话、PDA等领域都有着明显的应用优势。在重点的汽车和仪器仪表领域,现广泛使用的是BF531、BF532、BF533处理器。这三款处理器具有不同的内核时钟频率,最高可达750MHz,同时具有支持ITU656的PPI接口和支持I2C与TDM的串行接口。当前正在推出BF536、BF537和BF534处理器,它们通过片上集成的以太网接口和CAN总线接口,可为用户提供嵌入式连接功能。以下介绍Blackfin家族处理器的不同特点。
Blackfin——ADSP-BF536/537系列
ADSP-BF536/537既是一款低成本高性能的处理器,又是具有强大的数字信号处理能力的RISC型MCU。内在的以太网和CAN总线控制器使得网络互连的实现更加方便。ADSP-BF536/537处理器的特点决定了它在多种应用领域中的明显优势,如仪器和遥感勘测、工业应用、网络管理和工厂自动化、远程监控、机器视觉/低成本的视频监测、VoIP、销售终端系统、医疗系统等。
ADSP-BF536/537处理器是增强了外设接口的BF531/2/3产品的扩展产品, BF536具有100kB L1存储器,300MHz/400MHz产品型号的工作环境温度为 40~+85℃。BF537具有132kB L1存储器,500MHz产品型号的工作环境温度为 40~+85℃;600MHz产品型号的工作环境温度为0~+70℃。
ADI公司现提供BF537 X等级的样片,产品在2005年5/6月份发布,芯片封装有两种选择。两款芯片的发布资料见表1。
表1:Blackfin--ADSP-BF536/537系列开发计划(略)
Blackfin BF534
Blackfin——ADSP-BF534处理器具有与Blackfin--ADSP-BF536/7类似的强大功能和很多类似于MCU的RISC处理器,如大量的通用可编程逻辑I/O等。BF534上还有一些针对低功耗应用的CAN总线接口。
该处理器是专门针对工业及汽车电子等应用领域量身定做,它的应用包括汽车安全系统、汽车车身控制系统、汽车远程信息处理系统、车队监控等。这些应用都要求处理器拥有大量的定时器和通用可编程I/O,并具备与CAN互连的功能。BF534所具有的嵌入式CAN网络连接特性,使得它在终端实现智能和决策执行成为可能。
BF534作为BF531/2/3处理器的扩展产品,提供新的外设,并在一个内核架构上集成了强大的信号处理能力和RISC控制功能。BF534具有132KB L1存储器,500MHz的处理能力和 40~+85℃的宽工作温度范围。
目前BF534的样片已开始发送,2005年4月BF534 X级别的芯片上市。产品价格和所提供的相应产品资料与开发工具见表2。
表2:Blackfin--ADSP-BF534发布计划(略)
Blackfin处理器同时提供具有竞争力的RISC MCU性能和DSP性能,在互连系统应用中,颇具性价比优势。
现有产品——ADSP-BF533/2/1、BF561和BF535
ADSP-BF531/2/3的400~600MHz所有封装类型器件都处于正常的生产供应中,ADI将很快提供X级的756MHz器件。
2005年第二季度,ADI还将推出160-MBGA和176-LQFP的无铅封装类型器件。ADSP-BF561的500MHz、600MHz器件也处于正常的生产供应中,目前已可以申请到756MHz的样片。BF535的200~350MHz的器件也在生产,并提供新的勘误表和技术资料。
Blackfin处理器开发环境更新情况
ADI集成美国国家仪器公司的labVIEW,提供用于Blackfin的测试集成工具套件,这包含VisualDSP++和LabVIEW图形开发工具的工具套件等,大大缩短了Blackfin产品的设计周期。
针对新推出的处理器BF536/537,ADI提供相应的评估板——ADDS-BF537-EZLITE。评估板上集成有以太网口、CAN和立体声音频接口,同时还可以与NI公司的LabVIEW进行连接。
新推出的最新集成开发环境VisualDSP++ 4.0,集成了仿真器、评估板或者是Windows驱动程序,用户不需要单独安装驱动程序便可以连接和使用所用的开发工具。它支持ADI所有家族的处理器产品。
针对新处理器对以太网的支持,VisualDSP++ 4.0也加入了相应的以太网功能的支持,提供LwIP协议具备的所有基本特性,如插口、DHCP客户机、UDP等。
问答选编
问:Blackfin 处理器最大的特点是什么?
答:Blackfin MSA架构适合运行RISC-like指令,片内
集成了4个video专用的ALU,提供有高速的PPI
口、SPORT口等。主频高达750MHz,因此适合多
媒体控制等应用。
问:Blackfin是否有MPEG音频编码的优化算法例子,
如MP3实时编码,是否可在便携式下使用?
答:目前还没有。Blackfin是非常适合运行MPEG音
频编码算法的,ADI的第三方提供有类似算法,
您可以和他们联系。
问:请比较Blackfin 和 Microchip 的异同点。
答:Blackfin 和 Microchip都是RISC处理器。Blackfin
将重点放在DSP上,而Microchip将重点放在微
控制器上。
问:我用过Blackfin533,它最多只能接4M字节的Flash
存储器,在很多情况下不够用,请问Black534/536/637
在这方面有没有改进?
答:暂时没有改,还是直接支持4M Flash,但你可以
通过其他方式扩展Flash存储空间,比如用I/O口,
我们的客户已经成功地扩展到了32M。
问:Blackfin处理器的工作环境温度、湿度条件是什
么?跑的是什么软件操作系统?
答:工作温度 40~+85℃。可以跑uClinux、Thread-X
等多种操作系统。
问:BF537是否提供TCP/IP协议栈?
答:BF537提供基本的协议栈库。
问:Blackfin 处理器的嵌入连接技术是否可以移植?
它是否遵循例如IEC1131等技术规范?
答:可以移植到其他具有类似外围设备的处理器中,
但不遵循IEC1131。
问: stamp板和ezlite板有什么区别?
答:主要区别:1〉stamp版用来调试运行基于嵌入式
的RTOS工程,例如uClinux。2〉ezkit lite评估板是
用来做应用程序算法评估的(也可以调试带有
VDK的工程)。
问:每个新的开发工具都有完善周期,VDSP++ 3.5
发行了3个版本,请问我是立刻升级到vdsp++4.0
还是要等待VDSP++4.0的下一次修正包?
答:与VDSP++3.5相比,VDSP++4.0不但更加完善,
而且集成了很多VDSP++3.5不具备的新功能,
用户使用起来更加方便。VDSP++4.0可以和VDSP
++3.5分别单独安装,并不冲突,所以建议你安
装VDSP++4.0 。
问: Blackfin处理器能接外部存储器的容量和位宽是
多少?
答: BF533支持外部最大4MB SRAM,128MB SDRAM,
位宽16bit。BF561支持更大的外部SRAM 和SDRAM,
位宽32bit。具体请参考相应芯片的应用手册。
问:什么是对称多处理(SMP)系统结构?它有何特点?
是否只有双核处理器才有这种结构?
答: SMP顾名思义就是两个处理器单元具有对等的
处理器结构和处理能力,某些双核处理器是这种
SMP结构(有些则不对称)。BF561就是SMP结构。
它的特点是:两个处理器单元既可以协同工作也
可以单独分立工作,处理功能强大、灵活。
问: VxWork操作系统可以移植在BF532上吗 ?
答:嵌入式的实时操作系统,例如Threadx,VxWork都
可以移植到Blackfin的任何型号上。
问:请推荐几个adsp blackfin的学习网站!
答: 1: WWW.ANALOG.COM;
2: http://www.worlddsp.com/;
3: http://www.dspren.com;
4: WWW.LAOGU.COM;
5: WWW.21IC.COM 。
问:用于手持设备的编解码与专用RISC相比,在功
耗上是否有优势?
答: 当你用于比较灵活和复杂的编解码算法时,Blackfin
在功耗方面有较大优势,因为Blackfin有非常好
的性能/功耗比。
问: CAN2.0总线能达到多快的速度?
答: BF534/6/7的CAN2.0支持速率高达1Mbit/s。
问:有哪些开发工具或开发环境适合软件可编程
Blackfin处理器?是否和其他Blackfin处理器的开
发兼容?它的价格如何?
答:1>开发工具:
a)对于集成开发环境的工具,除VisuaDSP++之
外,还有Green Hill 公司的MULTI、 NI公司的
labVIEW、日本的GAIO 科技和中国GCC HHC
BSP。
b)针对操作系统和实时操作系统的开发工具有:
ADI 的VDK、Express Logic 的ThreadX、 uCLinux 以
及Green Hill的 INTEGRIT、 velOSity等。
c)针对不同的市场,Blackfin的开发环境也有多种
选择:
对于工业CAN封装,有Quadros Systems和Acceler
ated Technology; 对于汽车领域CAN封装,有
VectorCANtech。
d)针对通用市场的开发工具有uclinux,Blackfin的
stamp开发板。
2〉完全兼容。
3〉价格问题,请咨询ADI代理商。
问: ADI是否有用于Blackfin作MPEG4 CODEC的代
码提供?还有BlackFin的运行速度是否能够做高
清(720*576@25fps)MPEG4的编解码?
答: 1〉ADI提供此类代码,但不是免费的。
2〉可以,例如可用BF533和BF561 。
问: 1.ADSP-2186M在掉电的情况下内部可以存贮程
序代码吗?
2.如果程序是在运行时boot到ADSP-2186M内的,
可以通过EZ-ICE port口在线读出正在运行的程
序吗?
答: 1〉不能。
2〉不可以 。
问: 开发的难易程度和成本怎样?
答: 因为ADI DSP 是C/C++语言兼容的,汇编语言
也是算数汇编,所以开发起来非常简单快捷,
VDSP++ IDDE提供很多强大的功能,调试界面
非常标准化,而且集成了很多图形化的功能,操
作方便。
ADI公司提供多样的开发工具和应用文档及其
程序实例,可以缩短用户的开发周期,降低开发
成本。
问: 汽车应用主要是在娱乐还是仪表?
答: 两者都有。娱乐主要包括:Handset Free、CD、
MP3、视频和游戏等。仪表主要包括:GPS、导航、
气囊、ABS、监控、图像识别等。Blackfin在这两
个领域都有成功案例。
问: Blackfin处理器有DSP和MCU双核,对它们的
编程或开发有何不同?是否和通常的DSP/MCU一
样?
答: Blackfin处理器将DSP和MCU的特性设计在单
一内核中,而不是双核。这样的结构会极大简
化和加速开发,使用单一的开发工具既可以实
现高效的数字信号处理算法,又可以得到MCU
的控制功能。