用Blackfin處理器為您的應(yīng)用置入低功耗引擎

　　匯聚式架構(gòu)的低功耗基因

　　(一)獨(dú)特架構(gòu)建立低功耗硬件平臺

　　Blackfin處理器基于由 ADI和Intel公司聯(lián)合開發(fā)的微信號架構(gòu)(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。

　　這種數(shù)字信號處理器與微控制器相結(jié)合的架構(gòu)特征使得Blackfin處理器具備了低功耗的基因：能夠在信號處理和控制處理應(yīng)用中均發(fā)揮上佳的作用，在當(dāng)前許多應(yīng)用場合中，Blackfin可以免除增設(shè)單獨(dú)的異構(gòu)處理器的需要;另外，與同級的其它處理器相比，Blackfin極高的性能確保了作為處理器平臺的性能裕量，在滿足一般的數(shù)字處理及控制處理的同時，常常還有足夠的性能裕量來滿足基于軟件的功能擴(kuò)展需求，避免增加額外的硬件帶來的功耗增加。

　　當(dāng)前大部分嵌入式設(shè)備中，音視頻、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和專用算法的處理缺一不可，這正是融合數(shù)字信號處理器和微控制器特性于一身的匯聚處理器所擅長的，匯聚式處理器可以避免同級方案中的多處理器芯片產(chǎn)生額外功耗的弊端。在圖像編解碼的部分，Blackfin是軟解壓方式，它的可編程架構(gòu)特性可以更為靈活的支持不同的壓縮算法;Blackfin對各種協(xié)議棧具有很好的支持，提供大量的相關(guān)庫資源;在專用算法上，同樣良好的生態(tài)體系為工程師提供了大量的專用算法軟件模塊，Blackfin強(qiáng)大的處理能力確保各種算法的實(shí)現(xiàn)性能。所有這些都確保您的設(shè)計(jì)能以單處理器在滿足產(chǎn)品功能、性能的條件下，在重要的低功耗特性上超越競爭對手。

　　以當(dāng)前熱門電子產(chǎn)品數(shù)碼相框?yàn)槔?dāng)前大部分中低端產(chǎn)品方案采用“150MHz以下主頻處理器+特定格式媒體硬件解碼器”雙芯片硬件平臺，要實(shí)現(xiàn)WiFi無線連接、通信或數(shù)據(jù)加密等擴(kuò)展功能時，還必須增加對應(yīng)的硬件芯片，不僅增加了BOM成本、設(shè)計(jì)難度，更犧牲了系統(tǒng)功耗，這對于便攜式應(yīng)用來說是不可容忍的。

　　(二)動態(tài)電源管理

　　Blackfin處理器的一個顯著特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了動態(tài)電源管理(DPM)，從而使Blackfin器件始終具備最大的電源效率。所有的 Blackfin 處理器均采用了多種節(jié)能技術(shù)，其中動態(tài)電源管理特性的節(jié)能意義明顯。Blackfin處理器基于一種選通時鐘內(nèi)核設(shè)計(jì)，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。值得特別一提的是，Blackfin處理器還支持一種自含動態(tài)電源管理電路，借助該電路即可對工作頻率和電壓進(jìn)行獨(dú)立控制，以滿足正在執(zhí)行的算法的性能要求。這些轉(zhuǎn)換可以在一個 RTOS 或用戶固件的控制之下連續(xù)出現(xiàn)。大多數(shù) Blackfin 處理器都提供了片上內(nèi)核穩(wěn)壓電路，并可在低至0.8V 的電壓條件下工作，能極大地降低系統(tǒng)的功耗。

　　為了達(dá)到最大的能源效率，同時以低功耗實(shí)現(xiàn)最高性能，Blackfin處理器采用了各種高級設(shè)計(jì)技術(shù)，包括：可編程電壓與頻率調(diào)節(jié)、時鐘周期分辨率動態(tài)時鐘門控、支持深度睡眠與休眠模式的多電源域、可實(shí)現(xiàn)總線激活能量最小化的高代碼密度、用于實(shí)現(xiàn)最佳性能與電源效率的混合閾值電壓晶體管、實(shí)現(xiàn)最大電源效率的完全定制的處理器內(nèi)核、使用靈活的硬件加速器，以及支持mSDRAM以實(shí)現(xiàn)最小板級功耗。

　　Blackfin處理器具備一個功能強(qiáng)大的電源管理系統(tǒng)。通過控制內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)器中的鎖相環(huán)路，可以設(shè)置多種不同的功耗和性能選項(xiàng)。對于任何處理器來說，其功耗均為工作頻率和電壓平方的函數(shù)。通過控制工作頻率和電壓，可以控制處理器的功耗。然而，對PLL和電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行編程沒有想象的那么簡單，需要對寄存器進(jìn)行編程、生成中斷、等待PLL穩(wěn)定下來，這其實(shí)是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，也非常容易出錯。利用Blackfin處理器動態(tài)電源管理服務(wù)程序提供的函數(shù)，只要調(diào)用這個函數(shù)就可以改變系統(tǒng)和內(nèi)核的時鐘頻率、改變處理器的運(yùn)行模式。用戶還可以改變內(nèi)核時鐘頻率和系統(tǒng)時鐘頻率，當(dāng)內(nèi)核和系統(tǒng)時鐘頻率改變后，電源管理服務(wù)程序?qū)⒆詣诱{(diào)節(jié)電壓電平，以便盡可能最大限度地節(jié)省功耗。