匯聚式處理器滿足擴(kuò)展性需求
當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，基于MCU、DSP、FPGA及ASIC的解決方案占據(jù)了超過90%的市場份額，這些方案各自在成本、功耗、集成度以及開發(fā)環(huán)境支持上具有不同的特點(diǎn)，而單就設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性而言，DSP通常能提供比競爭性解決方案更強(qiáng)大的處理能力，為功能擴(kuò)展提供了足夠的性能裕量，而且基于軟件的實(shí)現(xiàn)方式具有無可比擬的靈活性和擴(kuò)展性優(yōu)勢。
近年來，隨著主流的DSP提供商在新產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)更多外設(shè)組件集成，以及功耗和成本的大大降低(部分DSP芯片低至5美元以下)，DSP在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的競爭力日益提升。特別是融合了MCU在控制管理功能和DSP在算法實(shí)現(xiàn)上優(yōu)勢的匯聚式處理器，為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師提供了極具吸引力的嵌入式系統(tǒng)方案選項(xiàng)。下面的內(nèi)容將以Blackfin匯聚式處理器為例，展示在幾類典型應(yīng)用中如何以可擴(kuò)展性取勝。
Blackfin處理器是目前市場上唯一的匯聚式處理器產(chǎn)品，是ADI公司基于由ADI和Intel公司聯(lián)合開發(fā)的微信號架構(gòu)，將32位RISC指令集和雙16位乘法累加信號處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合在一起。該架構(gòu)適于全信號處理/分析能力，同時(shí)還可在單核器件或雙核器件上提供高效RISC MCU控制任務(wù)執(zhí)行能力。這種匯聚架構(gòu)可滿足當(dāng)前大多數(shù)系統(tǒng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、實(shí)現(xiàn)各種算法、通信功能的軟件實(shí)現(xiàn)以及對各種系統(tǒng)控制功能的支持。Blackfin的幾十個(gè)DMA通道和可靈活配置的高速緩存很好地滿足了眾多嵌入式系統(tǒng)對大運(yùn)算量、高數(shù)據(jù)吞吐率的要求，十級流水線使得Blackfin具有很強(qiáng)的指令并行執(zhí)行能力。
目前，Blackfin處理器擁有6大系列數(shù)十個(gè)型號的產(chǎn)品，產(chǎn)品系列之間良好的代碼兼容性可確保產(chǎn)品升級后的IP重用。與競爭解決方案相比，Blackfin處理器具有顯著的高性能優(yōu)勢，能確?；贐lackfin處理器的方案在進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)擁有足夠的性能裕量。在集成的外設(shè)配置上，Blackfin處理器集成了廣泛的接口類型(UART、SPORT、SPI、TWI、GPIO等)，部分型號的產(chǎn)品中集成了特定應(yīng)用所需的各種重要的外設(shè)，例如，工業(yè)應(yīng)用的PWM單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、支持電力線通信的IEEE-1588標(biāo)準(zhǔn)的模塊、支持程序和數(shù)據(jù)保密功能的Lockbox一次性可編程存儲器。
