汇聚式处理器工业应用指南

展需求有助于保护企业的研发投入和提升竞争力。ADI公司已经形成了完善的Blackfin产品系列以及清晰的产品发展路线图，企业完全可以在将来的新产品及换代产品中继续选择更加符合目标开发需求的其它 Blackfin处理器，不同Blackfin处理器之间代码的兼容特性能保证研发成果的持续可用性。此外，基于Blackfin处理器的产品设计通过软件升级非常方便产品的更新换代，甚至在线产品升级。更重要的是，Blackfin处理器强大的处理能力通常能满足未来产品功能扩展之需，或者针对不同的功能需求、标准定义扩展出多个产品系列。

在对多个可用方案进行选择时，可用的片上资源通常是评估的关键因素。通常我们会涉及主频、有无内置的以太网MAC、I/O端口数量、支持哪些OS等……以上都涉及芯片资源的问题，微处理器自带什么样的资源是选型的一个重要考虑因素。在相近的成本和功耗约束条件下，通常处理器自带资源越接近产品的需求，产品开发相对就越简单，整体系统成本也越低，资源越丰富的处理器其可扩展性及设计灵活性越高。Blackfin处理器支持包括VisualDSP自带的操作系统内核(VDK)、ThreadX、uCLinux和Nucleas等获得业界广泛应用的操作系统，避免了工程师在从其它处理器平台移植到Blackfin平台时因更改操作系统而延长终端产品开发周期。Blackfin处理器架构具备功能强大且灵活的分层存储器架构、良好的代码密度以及各种的微控制器型外设(包括10/100以太网MAC、UARTS、SPI、CAN控制器、支持PWM的定时器、看门狗定时器、实时时钟和一个无缝同步和异步存储器控制器)。这些特性为设计人员提供了设计灵活性，并最大限度地降低了系统成本。特别是近年来 ADI公司针对电力线监测以及马达控制等工业应用，在新推出的Blackfin处理器系列中集成了更多独特的外设，进一步提高了工业应用方案的集成度，降低设计难度。

今天，提高能效已成为一项全球化运动，工业系统作为传统的能源大户也面临越来越严格的低功耗设计要求，选择具有更低能耗的核心处理器也成为考虑的主要因素之一。Blackfin处理器采用了各种高级设计技术，包括：可编程电压与频率调节、时钟周期分辨率动态时钟门控、支持深度睡眠与休眠模式的多电源域、可实现总线激活能量最小化的高代码密度、用于实现最佳性能与电源效率的混合阈值电压晶体管、实现最大电源效率的完全定制的处理器内核、使用灵活的硬件加速器，以及支持mSDRAM以实现最小板级功耗……以BF51x为例，其待机模式功耗低于1mW，可提供8.5MMACs/mW(100 MHz)的单位功耗性能。

低成本是几乎所有产品开发不可回避的问题。近年来，ADI在提供低成本Blackfin处理器及配套产品上不遗余力，最新的BF50x和BF51x系列处理器均提供了多款低于5美元的产品。ADI还针对BF50x系列新推出了低成本的(199美元)EZ-KIT Lite评估套件，为处理器评估提供了最经济实惠的选择。同期在中国全面上市最新款超低价、高性能Blackfin仿真器ADZS-ICE-100B首次将价格降到150美元的新低，为设计师提供了低成本、高性能的设计工具。如图1所示，独立评估机构BDTI对定点处理器的每美元速度比评估中，Blackfin处理器具有优异的表现。

图1：独立评估机构BDTI对定点处理器的每美元速度比评估。

Blackfin处理器工业应用指南

具有丰富特性的Blackfin处理器非常适合各种工业应用，而且可选择的产品系列众多，多种功耗特性、处理能力和集成不同外设特性的处理器可以更具针对性地满足您的工业应用目标，而ADI清晰的产品发展路线图确保了持续满足发展的应用需求，以保证用户的设计资源的持续有效利用。本文将介绍几款适合工业应用的典型Blackfin处理器的主要特性供您参考。

图2：Blackfin系列处理器主要特性对比。

1. 针对工业应用优化的BF50x

BF50x 秉承了Blackfin处理器独有的先进信号处理功能与通用微控制器的易用性，以业界时钟为150-200MHz的处理器价格提供了400MHz的处理性能，实现了突破性的性能和功效。利用BF50x处理器的高处理能力，工程师可以开发出更精确、更高能效的工业控制和自动化应用系统，包括逆变器控制、不间断电源(UPS)和马达控制，以及计量和高级感应应用(电能计量、流量计量等)。BF50x的性能裕量使得工程师可以在先进的系统建模中实现先进的理论和算法，从而实现任何实时系统的最优化的功效和控制效率。

Blackfin BF50x内置的可选双SAR ADI ADC利用了ADI公司全球领先的ADC技术，提供了真正12位精度，是集成ADC的DSP中性能最高的处理器，可以实现更高精度的数据转换，使