ADI公司的DSP -BF609是Blackfin雙核處理器，工作頻率高達(dá)1GHz，硬件支持高清視頻分析。ADSP-BF609采用ADI / INTEL微信號架構(gòu)（MSA），每個核包含兩個16位MAC，兩個40位ALU和40位桶形移位RISC類寄存器和指令模式，具有先進(jìn)的調(diào)試，跟蹤和性能介紹，主要用在從汽車電子到嵌入式工業(yè)，儀表和馬達(dá)控制等應(yīng)用。本文介紹了ADSP-BF609主要特性，方框圖，Blackfin處理器核布局以及ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估系統(tǒng)主要特性，標(biāo)題，電路圖和材料清單。

ADSP-BF609處理器是Blackfin產(chǎn)品系列的成員，并結(jié)合了Analog Devices / Intel微信號架構(gòu)（MSA）。Blackfin處理器將雙MAC最先進(jìn)的信號處理引擎，干凈的，正交的，類似于RISC的微處理器指令集的優(yōu)勢以及單指令多數(shù)據(jù)（SIMD）多媒體功能結(jié)合到了一條指令中，設(shè)置架構(gòu)。

該處理器可提供高達(dá)500 MHz的性能以及低靜態(tài)功耗。它們采用低功耗和低壓設(shè)計方法生產(chǎn)，可提供世界一流的電源管理和性能。

通過集成一組豐富的行業(yè)領(lǐng)先的系統(tǒng)外圍設(shè)備和內(nèi)存，Blackfin處理器成為下一代應(yīng)用的首選平臺，這些下一代應(yīng)用需要在集成的封裝中提供類似RISC的可編程性，多媒體支持和領(lǐng)先的信號處理功能。從汽車系統(tǒng)到嵌入式工業(yè)，儀器儀表和功率/電機(jī)控制應(yīng)用，這些應(yīng)用涵蓋了廣泛的市場。

ADSP-BF609主要特性：

雙核對稱高性能Blackfin處理器，每個核最高500 MHz每個核包含兩個16位MAC，兩個40位ALU，一個

類似于RISC的40位桶形移位器寄存器和指令模型，以簡化編程和編程。編譯器友好支持

先進(jìn)的調(diào)試，跟蹤和性能監(jiān)視

流水線視覺處理器提供硬件以用于在ADAS或其它視頻處理應(yīng)用的視頻幀的前和協(xié)同處理過程信號和圖像算法

接受的范圍內(nèi)的電源電壓的用于I / O操作。

片外穩(wěn)壓器接口349球（19毫米×19毫米）符合RoHS的BGA封裝

存儲器

每個內(nèi)核包含148K字節(jié)的L1 SRAM存儲器（處理器內(nèi)核可訪問），具有多奇偶校驗位保護(hù)

高達(dá)256K字節(jié)L2 SRAM存儲器帶有ECC保護(hù)的

動態(tài)存儲器控制器提供16位接口，DDR2或LPDDR DRAM器件的單個銀行

與異步存儲器接口中的靜態(tài)存儲器控制器，支持8位和16位的存儲器

從彈性引導(dǎo)選項閃存，eMMC和SPI存儲器以及來自SPI，鏈接端口和UART主機(jī)的

存儲器管理單元提供存儲器保護(hù)

圖1.ADSP-BF609處理器方框圖

BLACKFIN處理器核

該處理器集成了兩個Blackfin處理器內(nèi)核。每個內(nèi)核包含兩個16位乘法器，兩個40位累加器，兩個40位ALU，四個視頻ALU和一個40位移位器。計算單元處理寄存器文件中的8位，16位或32位數(shù)據(jù)。

計算寄存器文件包含八個32位寄存器。當(dāng)對16位操作數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行計算操作時，寄存器文件用作16個獨立的16位寄存器。用于計算操作的所有操作數(shù)均來自多端口寄存器文件和指令常量字段。

每個MAC可以在每個周期中執(zhí)行16位乘16位乘法，將結(jié)果累加到40位累加器中。支持帶符號和無符號格式，舍入和飽和度。

ALU對16位或32位數(shù)據(jù)執(zhí)行一組傳統(tǒng)的算術(shù)和邏輯運算。此外，還包括許多特殊指令以加速各種信號處理任務(wù)。這些包括位運算，例如場提取和總體計數(shù)，模232乘法，除法基元，飽和度和舍入以及符號/指數(shù)檢測。視頻指令集包括字節(jié)對齊和打包操作，帶剪輯的16位和8位加法運算，8位平均運算以及8位減法/絕對值/累加（SAA）操作。

還提供了比較/選擇和向量搜索指令。對于某些指令，可以在寄存器對（計算寄存器的16位高半部分和16位低半部分）上同時執(zhí)行兩個16位ALU操作。如果使用第二個ALU，則可以進(jìn)行四路16位運算。

40位移位器可以執(zhí)行移位和旋轉(zhuǎn)，并用于支持歸一化，字段提取和字段存放指令。

程序定序器控制指令執(zhí)行的流程，包括指令對齊和解碼。對于程序流控制，定序器支持PC相對和間接條件跳轉(zhuǎn)（帶有靜態(tài)分支預(yù)測）以及子例程調(diào)用。硬件支持零開銷循環(huán)。

該架構(gòu)是完全互鎖的，這意味著程序員在執(zhí)行具有數(shù)據(jù)相關(guān)性的指令時無需管理流水線。

地址算術(shù)單元提供兩個地址，以便從內(nèi)存中同時進(jìn)行雙取。它包含一個多端口寄存器文件，該文件文件由四組32位索引，修改，長度和基址寄存器（用于循環(huán)緩沖），以及八個其他32位指針寄存器（用于C型索引堆棧操作）組成。

Blackfin處理器支持修改后的Harvard體系結(jié)構(gòu)以及分層存儲器結(jié)構(gòu)。級別1（L1）內(nèi)存是通常以全處理器速度運行而幾乎沒有延遲的內(nèi)存。在L1級別，指令存儲器僅保存指令。數(shù)據(jù)存儲器保存數(shù)據(jù)，專用的暫存器數(shù)據(jù)存儲器存儲堆棧和局部變量信息。

此外，還提供了多個L1存儲塊，提供了SRAM和高速緩存的可配置混合。內(nèi)存管理單元（MMU）為可能在內(nèi)核上運行的各個任務(wù)提供內(nèi)存保護(hù)，并可以防止意外訪問系統(tǒng)寄存器。

該體系結(jié)構(gòu)提供了三種操作模式：用戶模式，主管模式和仿真模式。用戶模式限制了對某些系統(tǒng)資源的訪問，從而提供了受保護(hù)的軟件環(huán)境，而主管模式則具有對系統(tǒng)和核心資源的不受限制的訪問。

圖2.Blackfin處理器核布局

ADSP- BF609 EZ-KITLite?評估系統(tǒng)

ADSP-BF609處理器是Blackfin系列產(chǎn)品的成員，該產(chǎn)品結(jié)合了Analog Devices / Intel微信號架構(gòu)（MSA）。Blackfin處理器將雙MAC最先進(jìn)的信號處理引擎，干凈的，正交的，類似于RISC的微處理器指令集的優(yōu)勢以及單指令多數(shù)據(jù)（SIMD）多媒體功能結(jié)合到了一條指令中，設(shè)置架構(gòu)。

ADSP-BF60x Blackfin處理器采用了一種新型嵌入式處理器，專門設(shè)計用于滿足當(dāng)今汽車系統(tǒng)，嵌入式工業(yè)，儀器儀表和電源/電動機(jī)控制應(yīng)用的計算需求和功率約束。

該評估板旨在與CrossCore?Embedded Studio（CCES）開發(fā)工具一起使用，以測試ADSP-BF60x Blackfin處理器的功能。CCES開發(fā)環(huán)境有助于高級應(yīng)用程序代碼的開發(fā)和調(diào)試，例如：

?創(chuàng)建，編譯，匯編和鏈接以C ++，C和匯編語言編寫的

應(yīng)用程序

?在應(yīng)用程序中加載，運行，逐步，暫停和設(shè)置斷點?讀寫數(shù)據(jù)和程序存儲器

?讀寫核心和外設(shè)寄存器

?圖形存儲器

通過USB從個人計算機(jī)（PC）訪問處理器端口（在EZ-KIT Lite板上安裝了調(diào)試代理時）或外部JTAG仿真器。USB接口可無限制地訪問ADSP-BF609處理器和評估板外設(shè)。ADI公司的JTAG仿真器可在主機(jī)PC和目標(biāo)硬件之間提供更快的通信。ADI公司提供各種在線仿真產(chǎn)品。

圖3。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板外形圖

ADSP- BF609 EZ-KITLite?評估板主要特性：

?ADI公司的ADSP-BF609 Blackfin處理器

?349引腳LFBGA封裝

?25 MHz CLKIN振蕩器

?48 MHz USB CLKIN

?雙倍數(shù)據(jù)速率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器（DDR2 SDRAM）

?Micron MT47H64M16HR-3

?64M x 16位（1 Gb）

?突發(fā)閃存

?Micron PC28F128P33T85B

?16M x 16位（32 MB）閃存

?四路串行外圍設(shè)備接口（SPI）

?華邦W25Q32

?32 Mb串行閃存

?以太網(wǎng)PHY

?美國國家半導(dǎo)體

?DP83848C 10/100 PHY

?兩個LED已集成到RJ-45連接器中：鏈接/活動

?通用異步接收器/發(fā)送器（UART）

?ADM3315 RS-232線路驅(qū)動器/接收器

?DB9母連接器

?溫度傳感器

?On Semiconductor

?ADM1032兩線制傳感器

?控制器局域網(wǎng)（CAN）

? NXP TJA1041

?RJ-11連接器

?調(diào)試接口

?與ADI仿真器一起使用的JTAG接頭

?獨立調(diào)試代理

?LED

?8個LED：一個電源（綠色），一個板復(fù)位（紅色），一個溫度限制（琥珀色） ），以太網(wǎng)速度（綠色）和四個通用（琥珀色）

?按鈕

?四個按鈕：一個復(fù)位，一個喚醒和兩個IRQ /標(biāo)志

?擴(kuò)展接口3（EI3）

?下一代擴(kuò)展接口設(shè)計，可訪問大多數(shù)處理器信號

?電源

?CE認(rèn)證

?5V @ 3.6 Amps

?其他功能

?鏈接端口連接器

?SD / MMC內(nèi)存連接器

?旋轉(zhuǎn)式編碼器

?MP JTAG輸入和輸出連接器

?用于處理器電流測量的0.05歐姆電阻器

?JTAG ICE 14針接頭連接器

?USB電纜

ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估系統(tǒng)包括：

?ADSP-BF609 EZ-KIT Lite板

?獨立調(diào)試代理（SADA2）

?USB電纜

?5合1 USB電纜套件

?CE認(rèn)可的電源

?以太網(wǎng)電纜

?2 GB存儲卡

?4個尼龍支架

?4個尼龍六角螺母

圖4。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板框架圖

圖5。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖產(chǎn)品（1）

圖6。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（2）

圖7。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（3）

圖8。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（4）

圖9。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（5）

圖10。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（6）

圖11。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（7）

圖12。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（8）

圖13。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（9）

圖14。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（10）

圖15。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（11）

圖16。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（12）

圖17。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（13）

圖18。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（14）

圖19。ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（15）

ADSP-BF609 EZ-KITLite?評估板電路圖（BOM）：

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