用Blackfin處理器為您的應用置入低功耗引擎

　　匯聚式架構的低功耗基因

　　(一)獨特架構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(kāi)發(fā)的微信號架構(MSA)，它將一個(gè)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。

　　這種數字信號處理器與微控制器相結合的架構特征使得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用中均發(fā)揮上佳的作用，在當前許多應用場(chǎng)合中，Blackfin可以免除增設單獨的異構處理器的需要;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(mǎn)足一般的數字處理及控制處理的同時(shí)，常常還有足夠的性能裕量來(lái)滿(mǎn)足基于軟件的功能擴展需求，避免增加額外的硬件帶來(lái)的功耗增加。

　　當前大部分嵌入式設備中，音視頻、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧和專(zhuān)用算法的處理缺一不可，這正是融合數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(cháng)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(zhuān)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(zhuān)用算法軟件模塊，Blackfin強大的處理能力確保各種算法的實(shí)現性能。所有這些都確保您的設計能以單處理器在滿(mǎn)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。

　　以當前熱門(mén)電子產(chǎn)品數碼相框為例，當前大部分中低端產(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WiFi無(wú)線(xiàn)連接、通信或數據加密等擴展功能時(shí)，還必須增加對應的硬件芯片，不僅增加了BOM成本、設計難度，更犧牲了系統功耗，這對于便攜式應用來(lái)說(shuō)是不可容忍的。

　　(二)動(dòng)態(tài)電源管理

　　Blackfin處理器的一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)是實(shí)現了動(dòng)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能技術(shù)，其中動(dòng)態(tài)電源管理特性的節能意義明顯。Blackfin處理器基于一種選通時(shí)鐘內核設計，可按照逐條指令來(lái)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(dòng)作極少(或根本不需要 CPU 動(dòng)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(dòng)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)行獨立控制，以滿(mǎn)足正在執行的算法的性能要求。這些轉換可以在一個(gè) RTOS 或用戶(hù)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，并可在低至0.8V 的電壓條件下工作，能極大地降低系統的功耗。

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

　　Blackfin處理器具備一個(gè)功能強大的電源管理系統。通過(guò)控制內部電壓調節器中的鎖相環(huán)路，可以設置多種不同的功耗和性能選項。對于任何處理器來(lái)說(shuō)，其功耗均為工作頻率和電壓平方的函數。通過(guò)控制工作頻率和電壓，可以控制處理器的功耗。然而，對PLL和電壓調節器進(jìn)行編程沒(méi)有想象的那么簡(jiǎn)單，需要對寄存器進(jìn)行編程、生成中斷、等待PLL穩定下來(lái)，這其實(shí)是一個(gè)相當復雜的過(guò)程，也非常容易出錯。利用Blackfin處理器動(dòng)態(tài)電源管理服務(wù)程序提供的函數，只要調用這個(gè)函數就可以改變系統和內核的時(shí)鐘頻率、改變處理器的運行模式。用戶(hù)還可以改變內核時(shí)鐘頻率和系統時(shí)鐘頻率，當內核和系統時(shí)鐘頻率改變后，電源管理服務(wù)程序將自動(dòng)調節電壓電平，以便盡可能最大限度地節省功耗。