Blackfin ADSP－BF533在音頻處理系統中的應用

0 引言

隨著(zhù)數字電子技術(shù)的普及，廣播領(lǐng)域的數字信號也逐步取代了傳統的模擬信號。近年來(lái)，隨著(zhù)DSP技術(shù)的普及和高性能DSP芯片的出現，DSP已越來(lái)越多地被廣大的工程師所接受，并被越來(lái)越廣泛地應用于語(yǔ)音處理、圖像處理、模式識別及工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域，并已日益顯示出其巨大的優(yōu)越性。DSP可利用專(zhuān)門(mén)或通用的數字信號處理技術(shù)，以數字計算的方法對信號進(jìn)行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強、體積小及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，可以滿(mǎn)足對信號快速、精確、實(shí)時(shí)處理及控制的要求。

1 ADSP-BF533芯片簡(jiǎn)介

ADSP-BF533處理器是Blackfin系列中的高性能產(chǎn)品，專(zhuān)門(mén)針對多媒體(特別是視頻處理)和通信方面的各種應用。該處理器內核包含2個(gè)16位乘法器(MAC)，2個(gè)40位的累加器，2個(gè)40位的ALU，4個(gè)視頻ALU和1個(gè)40位移位器。BF533內核的工作時(shí)鐘高達600MHz，運算單元可處理來(lái)自寄存器組的8位、16位或者32位數據。

Blackfin處理器這種體系結構將藝術(shù)級的dual-MAC信號處理引擎、簡(jiǎn)潔的RISC式微處理器指令集的優(yōu)點(diǎn)以及單指令多數據(SIMD)多媒體能力結合起來(lái)，從而形成了一套獨特的指令集結構。

該處理器包含豐富的外設，可通過(guò)不同的高速寬帶總線(xiàn)與內核相連，從而使系統不但配置靈活而且具有極好的性能。通用外設如UART、帶有PWM (脈沖寬度調制)和脈沖測量能力的定時(shí)器、通用的I／O標志引腳、以及一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘和一個(gè)“看門(mén)狗”定時(shí)器。

該處理器有多個(gè)獨立的DMA控制器，能夠以最小的處理器內核開(kāi)銷(xiāo)完成自動(dòng)的數據傳輸。DMA傳輸可以發(fā)生在ADSP-BF533處理器的內部存儲器和任何有DMA能力的外設之間。此外，DMA傳輸也可以在任何有DMA能力的外設和已連接到外部存儲器接口的外部設備之間完成(包括SDRAM控制器、異步存儲器控制器)。具有DMA傳輸能力的外設包括SPORTS、SPI端口、UART和PPI端口。每個(gè)獨立的有DMA能力的外設至少有一個(gè)專(zhuān)用DMA通道。

BF533處理器有16個(gè)雙向通用可編程I／O引腳(PF15-0)。每一個(gè)可編程引腳都能通過(guò)編程標志控制寄存器、標志狀態(tài)寄存器和標志中斷寄存器被獨立控制。每個(gè)獨立的PFx引腳都可為處理器提供中斷。與用于設置和清除標志的2個(gè)標志控制寄存器類(lèi)似，一個(gè)標志屏蔽寄存器可通過(guò)設置相應的位來(lái)使能中斷，另一個(gè)標志屏蔽寄存器則通過(guò)清除相應的位來(lái)禁止中斷功能。當PFx引腳定義為輸入時(shí)，能夠設置為產(chǎn)生硬件中斷；定義為輸出時(shí)，能夠設置為軟件中斷觸發(fā)。標志中斷敏感寄存器可用于規定每個(gè)PFx引腳是電平還是邊沿敏感，如果是邊沿敏感，還規定是僅上升沿敏感，還是信號的上升沿和下降沿都敏感。

該處理器提供有1個(gè)全雙工的通用異步接收／發(fā)送(UART)端口，它與PC標準的UART完全兼容。UART端口可為其它外設或主機提供一個(gè)簡(jiǎn)化的UART接口，可支持全雙工、有DMA能力的異步串行數據傳輸。UART端口支持5～8個(gè)數據位、1或2個(gè)停止位以及無(wú)校驗、奇校驗、偶校驗位。UART端口的波特率、串行數據格式、錯誤代碼的產(chǎn)生和狀態(tài)及中斷均可編程。

該處理器包含有一個(gè)32位定時(shí)器，可用于執行軟件的“看門(mén)狗”功能。軟件“看門(mén)狗”可以提高系統的可靠性，如果在軟件復位前定時(shí)器溢出，軟件“看門(mén)狗”則可通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)硬件復位、不可屏蔽中斷(NMI)或通用中斷來(lái)強迫處理器進(jìn)人一個(gè)已知狀態(tài)。