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[導讀]匯聚DSP和MCU的ADI Blackfin


2005年11月6日,Analog Devices公司邀請中國大陸的專業(yè)媒體記者聚會在泰國普吉島,共同研討該公司DSP產品中的BlackFin產品。Analog Devices是世界著名的DSP廠商,除了德州儀器以外,ADI算得上是數得出的通用DSP玩家了。ADI的DSP產品分為 ADSP-21xx, SHARC, TigerSHARC 和 BlackFin, 這次大家主要討論的是BlackFin產品。Blackfin是ADI公司近年的旗艦處理器,它重在多媒體音頻視頻處理領域。

Blackfin 處理器基于由 ADI 和 Intel 公司聯合開發(fā)的微信號架構(MSA),它將一個 32 位 RISC 型指令集和雙 16 位乘法累加(MAC)信號處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合 在了一起。這種處理特征的組合使得 Blackfin 處理器能夠在信號處理和控制處理應用中均發(fā)揮上佳的作用 -- 在許多場合中免除了增設單獨的異類處理器的需要。

在嵌入式DSP和MCU市場中,TI,飛斯卡爾,杰爾等通用DSP廠商主要占領可編程DSP市場; Broadcom, STMicro, Cirrus等公司的產品則多以ASIC的形式出現,為專用功能的DSP芯片; 在嵌入式MCU市場中,則是飛斯卡爾,瑞薩,Intel等單片機廠商的舞臺。ADI把這三個市場的重疊部分定義為匯聚處理概念,他們推出的BlackFin處理器是一種嵌入式處理器核,通過軟件的方式實現DSP和MCU,這樣在一個產品中便具備了DSP的運算優(yōu)勢和單片機的控制優(yōu)勢。

Blackfin在信號處理性能和功率利用效率方面取得了突破性進展,同時也造就了一個基于 SIMD 架構的全32 位 RISC MCU 程序設計模型。Blackfin 處理器提供了高性能和同類軟件目標,從而實現了硬實時信號處理任務與非實時控制任務之間資源的靈活分配。系統控制任務通常可在要求苛刻的信號處理和多媒體任務的影響之下執(zhí)行。

目前,Blackfin 處理器在單內核產品中可提供高達 756MHz 的性能。Blackfin 處理器系列中的新型對稱多處理器成員在相同的頻率條件下實現了性能的翻番。Blackfin 處理器系列還提供了低至 0.8V 的業(yè)界領先功耗性能。對于滿足當今及未來的信號處理應用(包括寬帶無線、具有音頻/視頻功能的因特網工具和移動通信)而言,這種高性能與 低功耗的組合是必不可少的。
 
所有的 Blackfin 處理器都為系統設計師提供了十分重要的好處,包括:
 
* 可實現各種新型市場和應用的高性能信號處理和高效控制處理能力 
* 可令系統設計師使器件功耗模式與終端系統要求相適應的動態(tài)電源管理(DPM)能力,以及 
* 可確保產品開發(fā)時間最小化的易用型混合 16/32 位指令集架構和開發(fā)工具套件。 

據ADI公司匯聚平臺和系統部業(yè)務拓展經理李川介紹,為促進DSP和嵌入式處理器技術的快速開發(fā),ADI公司提出了建設一個"生態(tài)系統"的概念,由ADI及其合作伙伴構成網絡,提供相關的軟件,工具,參考設計,教育中心等支持。以Blackfin為例,該處理器匯聚了控制,信號處理和媒體處理三方面的優(yōu)勢,通過很其他廠商和第三方的合作,和過去ADI獨立作戰(zhàn)的局面已大不相同。現在除了Visual DSP++外,NI公司,華恒,英蓓特,億旗創(chuàng)新等公司都提供第三方的支持工具; 在實時操作系統方面,Blackfin走了通用嵌入式處理器的道路,有大概九家以上廠商的操作系統都支持Blackfin,如Nucleus, ThreadX, uClinux等。同時,該生態(tài)系統中的合作伙伴還在DSP庫,參考設計方面為開發(fā)者提供了豐富的選擇。

在媒體研討會上,浙江大學演示了Blackfin處理器為浙江大學視頻電話項目的解決方案,億旗創(chuàng)新公司演示了利用Blackfin開發(fā)的教育套件,杭州愛浦多公司采用Blackfin開發(fā)的MP4多媒體便攜式播放器。這些方案較好的展示了Blackfin處理器在同只一顆芯片上運行操作系統和視頻處理的能力。如就億旗創(chuàng)新展示的PMP模型,實現了非常流暢的視頻播放。愛浦多公司展示的MP4播放器,實現了視頻,MP3, 收音機,游戲,電子書等眾多功能,體現了Blackfin的處理能力和運算速度,而這樣一個處理器的價格在五美元左右。 
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