基于BF531处理器的嵌入式系统平台的研究与实现

发布时间：2020-05-22 08:40

【摘要】： 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。二十世纪七十年代，世界芯片巨头Intel公司推出了有史以来第一颗微处理器芯片4004，嵌入式系统的概念也伴随着这颗芯片而出现。随着芯片技术的飞速发展，嵌入式系统已经发展成为包括嵌入式硬件、嵌入式操作系统、支撑软件以及各种应用软件的计算机系统。在这样的背景下，各大公司纷纷推出了各具特色的嵌入式处理器来抢占这一市场，比较流行的处理器系列主要包括：PowerPC、ARM、MIPS等等。美国模拟器件公司(ADI)推出的Blackfin处理器以其高性能的多媒体处理能力和低廉的价格，在商业嵌入式系统中，尤其是消费电子领域展现了广阔的应用前景。 ADI Blackfin系列处理器在近两年得到了越来越多的嵌入式工程师的青睐。目前，针对Blackfin处理器的嵌入式系统平台处于起步阶段，许多关键技术还有待进一步研究。而且，由于嵌入式系统都是面向特定应用的，即根据不同的应用需求，使用的处理器以及与之配合的外围硬件系统的差异性非常大，同时也导致了与之配合的软件平台也存在着很大的差别。本文所要研究和实现的嵌入式系统平台(以下简称本文平台)是面向多媒体应用领域、以Blackfin处理器为核心的，其硬件系统的设计与系统软件平台的搭建是本文的重点。本文平台的实现主要包括两个部分：硬件系统设计主要通过对BF531处理器功能与性能的分析，针对嵌入式多媒体应用，设计和实现具有丰富外设接口的嵌入式硬件平台；系统软件平台的研究主要分为两个主要方面：系统引导程序(BootLoader)的设计与实现和基于uClinux操作系统的软件平台搭建。在搭建uClinux系统的过程中，主要实现了各种硬件驱动、文件系统以及图形用户界面(GUI)。本平台的实现为在BF531处理器下高效的开发嵌入式应用特别是嵌入式多媒体产品奠定了很好的基础。
【图文】：

处理器,业界,媒体播放器

浙江大学硕士学位论文图3一 1Blackfin处理器发展Blackfin系列处理器得到了业界一流公司的大力支持。Conexant系统公司无线营销主管 JayantSom耐说:“我们很高兴与美国模拟器件公司一起利用新的Blackfin系列处理器以及我们的Wi一Fi半导体方案进行设计。因此，我们现在能够为产品开发人员提供全面的低功率、小体积方案，尤其是用于功率敏感的嵌入式产品，如媒体播放器、手机以及其他消费电子产品。”微软Glanceable器件公司负责人 D~UBlegen则称:“ADI继续引领媒体播放器的创新，我们对其提高性能与安全性的全部方法感到非常满意。我们很高兴，ADI促进了 .NETMicroFramework与我们的glanceable用户接口的应用。” GlobalIpsolutions(GlpS)公司亚太部总经理 JolinFargis称:“Blac妞n处理器的性能、功率与功能，为我们的嵌入式VoIP方案提供了极好的器件，这些处理器能够满足IP电话制造商的最高要求。”RadinscaPe上市公司执行总裁 JohnHall指出:‘

架构图,架构

所有的Blackfin处理器都为开发人员提供了十分重要的好处，主要包括:可实现新型市场和应用需求的高性能信号处理和高效控制处理能力;动态电源管理能力可以最大程度的满足终端的要求;可确保产品开发时间最小化的易用型混合16/32位指令集和开发工具套件。总结起来，Blackfin系列处理器具有如下的一些特点[7l:具有超过十个的独立高带宽DMA能力，高效完成数据传输;专为多媒体处理的指令集，如:DCT变换通过一个IEEEI180舍入操作得到支持;具有一个功能强大且灵活的分层存储器架构，如图3一2所示:十级流水线、16/犯混合型指令集架构使其拥有高性能处理器内核，如图3一3所示:支持多长度指令编码，具有出众的代码密度，实现存储器存储最大化;具有动态电源管理模块，，在250MHz时，处理器功耗低至0.16mw乃以Hz;相同性能情况下，成本很低。400MHz处理器低至不到5美元的价格。::…
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP368.12

【引证文献】