Blackfin處理器

Blackfin處理器基於由ADI和Intel公司聯合開發的微信號架構（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。這種處理特徵的組合使得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。該能力極大地簡化了硬件和軟件設計實現任務。 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的業界領先功耗性能。對於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電源管理（DPM）能力，以及

可確保產品開發時間最小化的易用型混合16/32位指令集架構和開發工具套件。

高性能處理器內核 Blackfin處理器架構基於一個10級RISCMCU/DSP流水線和一個專為實現最佳代碼密度而設計的混合16/32位指令集架構。Blackfin處理器架構還完全符合SIMD標準，幷包括用於加速視頻和圖像處理的指令。該架構很適合於全信號處理/分析能力，同時還可在單內核器件或雙內核器件上提供高效RISCMCU控制任務執行能力。由於具有最佳代碼密度且只需進行極少（或者完全不需要進行）代碼優化處理，因此可縮短產品的面市時間，而不會遇到其他傳統處理器所常見的性能空間障礙。

高性能處理器內核

高帶寬DMA能力 所有的Blackfin處理器均具有多個獨立的DMA控制器，這些控制器支持自動數據傳輸，而所需的處理器內核開銷極少。DMA傳輸可出現於內部存儲器和諸多具有DMA功能的外設之間。傳輸也有可能出現於外設和與外部存儲器接口相連的外部器件（包括SDRAM控制器和異步存儲器控制器）之間。

高帶寬DMA能力

視頻指令除了具有對8位數據以及許多像素處理算法所常用的字長的固有支持之外，Blackfin處理器架構還包括專為增強視頻處理應用中的性能而定義的指令。比如，離散餘弦變換（DCT）通過一個IEEE1180舍入操作得到支持，而“SUMABSOLUTEDIFFERENCE”指令則支持在諸如MPEG2、MPEG4和JPEG等視頻壓縮算法中所使用的運動估計算法。

視頻指令

利用軟件來實現視頻壓縮算法使得OEM製造商能夠在不變更硬件的情況下適應不斷髮展的標準和新型功能要求。增強型指令可使Blackfin處理器在那些先前主要是由ASIC、VLIW媒體處理器或硬連線芯片組來滿足的應用中一試身手。歸根結底，Blackfin處理器將在幫助降低總系統成本的同時使終端應用的產品上市時間得以縮短。

高效控制處理Blackfin處理器架構還提供了各種在RISC控制處理器中最為常見的好處。這些特點包括：一個功能強大且靈活的分層存儲器架構、出眾的代碼密度以及各種各樣的微控制器型外設（包括10/100以太網MAC、UARTS、SPI、CAN控制器、支持PWM的定時器、看門狗定時器、實時時鐘和一個無縫同步和異步存儲器控制器）。所有這些特點為設計師提供了巨大的設計靈活性，並最大限度地降低了終端系統成本。 分層存儲器 Blackfin處理器存儲器架構在器件實現中提供了Level1（L1和Level2（L2存儲模塊。L1存儲器直接與處理器內核相連、以全系統時鐘頻率運行併為實時算法程序段提供了最大的系統性能。L2存儲器是一種較大的大容量存儲模塊，其性能雖略有下降，但運行速度仍然高於片外存儲器。

高效控制處理

分層存儲器

L1存儲器架構的實現旨在提供信號處理所需的性能以及通用型微控制器所擁有的編程簡易性。這是通過允許將L1存儲器配置為SRAM、高速緩衝存儲器或兩者之組合來實現的。通過支持SRAM和高速緩衝存儲器編程模型，系統設計師便能夠把要求高帶寬和低延遲的關鍵實時信號處理數據組分配至SRAM中，而將更多的“軟”實時控制/OS任務存儲於高速緩衝存儲器。

存儲器管理單元（MMU）規定了一種存儲器保護格式，當其與內核的用户及監控模式相組合時，就能夠支持一個全實時操作系統。該RTOS運行於監控模式中，並對存儲模塊及其他系統資源進行分割，以便實際應用程序運行於用户模式之中。這樣，MMU就提供了一種用於實現完善系統和應用的隔離而安全的環境。 出眾的代碼密度 Blackfin處理器架構支持多長度指令編碼。使用頻率非常高的控制型指令被編碼為緊緻16位字，而更多的算術密集型信號處理指令則被編碼為32位值。該處理器將把16位控制指令與32位信號處理指令加以混合和鏈接，以形成64位組，從而實現存儲器存儲密度的最大化。當進行指令高速緩存和取指令操作時，內核將自動地對總線的長度進行充分的壓縮，因為它沒有對準方面的限制。當組合起來使用時，這兩種功能將使Blackfin處理器提供出堪與業界領先的RISC處理器相媲美的。

出眾的代碼密度

動態電源管理 所有Blackfin處理器均採用了多種節能技術。Blackfin處理器基於一種選通時鐘內核設計，可按照逐條指令來選擇性地切斷功能單元的電源。Blackfin處理器還支持多種針對所需CPU動作極少（或根本不需要CPU動作）期間的斷電模式。最後（或許是最重要的）一點是，Blackfin處理器支持一種自含動態電源管理電路，藉助該電路即可對工作頻率和電壓進行獨立控制，以滿足正在執行的算法的性能要求。這些轉換可以在一個RTOS或用户固件的控制之下連續出現。大多數Blackfin處理器都提供了片上內核穩壓電路，並可在低至0.8V的電壓條件下工作，因而特別適合於需要延長電池使用壽命的便攜式應用。

動態電源管理

易用性如今，在許多過去需要同時採用一個高性能信號處理器和一個單獨的高效控制處理器的應用中，只需採用一個Blackfin處理器便足夠了。這種好處極大地縮減了開發時間和成本，並最終加快了終端產品的面市進程。此外，由於只需採用一組開發工具，因而減少了系統設計師的初期費用和學習時間。

易用性