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Apresentação sobre microcontrolador na Engenharia de Teleinformática

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    Blackfin Blackfin Presentation Transcript

    • Blackfin
    • Blackfin
      • Família de microprocessadores embarcados de alto desempenho;
      • Processadores de 16 e 32 bits;
      • Contém funcionalidades DSP internas;
      • Normalmente acompanhando por um pequeno microcontrolador;
      • Principal utilização: aplicações multimídia;
    • Blackfin
      • Arquitetura de baixo consumo, que pode rodar sistemas operacionais e executar tarefas numéricas complexas, como encoding de vídeo em tempo real;
      • Suporte a muitos periféricos
      • Compatível com μ Clinux;
      • Programação de alto nível (C/C++);
    • Arquitetura
      • Anunciada em Dezembro de 2000;
      • Demonstrada pela primeira vez em Junho de 2001, na Embedded Systems Conference;
      • Arquitetura de 32-bits SIMD (Single Instruction, Multiple Data);
      • Baseado no modelo de programação RISC de microcontroladores;
      • Co-desenvolvida pela Intel e Analog Devices.
    • Arquitetura
      • Utiliza o melhor das tecnologias SHARC (DSP – Analog Devices) e XScale (Microcontroladores – Intel);
      • Um único núcleo, combinando funcionalidades de DSP e de microcontroladoes;
      • Melhor desempenho, menor consumo e mais facilidade na programação do que DSPs tradicionais e outros dispositivos RISC.
    • Arquitetura 128 64 por núcleo (32) 64 por núcleo (16) 2 600 BF561 - 64 (32) 64 (16) 1 600 BF542 256 32 (32) 16 (16) 1 350 BF535 L2 SRAM (KB) Data L1 SRAM (KB) Instr L1 SRAM (KB) Núcleos Max. Clock (MHz) Modelo
    • Arquitetura
      • Contém dois MACs de 16-bits, duas ULAs de 40 bits e um registrador de deslocamento de 40 bits;
      • Executa até 3 instruções por ciclo de clock;
      • Suporta:
        • Interface de Debug/JTAG;
        • Real-time clock;
        • Watchdog Timer;
        • Timers;
        • PWM (saída e porta de entrada);
        • Core Timer;
    • Arquitetura
    • Arquitetura
    • Memória
      • Espaço de 32 bits endereça as memórias internas L1 e L2, memória externa e registradores mapeados na memória;
      • A memória SRAM interna L1 roda na velocidade do clock do processador. Memória de instrução e memória de dados são independentes, e se conectam ao núcleo através de barramentos dedicados (arquitetura Harvard);
      • Porções da memória de dados e de instrução podem, opcionalmente ser configuradas como cache.
    • Memória
      • Do ponto de vista de programação, o Blackfin utiliza uma arquitetura de Von Neumann:
    • Memória
      • Alguns microprocessadores Blackfin vêm com memória L2 de até 256kb;
      • Suporte a memórias externas: SDRAM, DDR, Flash;
      • Alguns Blackfin vêm com interfaces de suporte a memória em massa, como ATAPI e SD/SDIO;
      • Suporte a DMA, operando entre a memória e os periféricos. Normalmente, há um canal DMA dedicado para cada periférico (muito bom para encoding/decoding de vídeo em tempo real).
    • Funções de Microcontrolador
      • MPU (Memory Protection Unit)
        • Torna possível a execução de diversos sistemas operacionais e RTOS, como ThreadX, μ C/OS-II ou até mesmo Linux (MMU-less);
        • Não suporta memória virtual, o que impede a execução de alguns sistemas operacionais como WinCE e QNX;
      • Modo de usuário/supervisor
        • Nos sistemas operacionais modernos, o kernel roda no modo supervisor e os outros processos no modo de usuário. Dessa forma, ao ocorrer alguma exceção em um processo, o kernel pode finalizá-lo
    • Funções de Microcontrolador
      • Instruções RISC de tamanho variável
        • Suporta instruções de 16, 32 e 64 bits;
        • Instruções de controle geralmente são de 16 bits;
        • Algumas instruções matemáticas ou de DSPs são normalmente codificadas em 32 ou 64 bits
    • Periféricos
      • O Blackfin suporta vários tipos de conexões:
        • USB 2.0 On-The-Go
        • ATAPI;
        • PPI;
        • SPI;
        • UART;
        • I 2 C (TWI);
        • CAN;
        • SPORT;
        • MXVR (MOST – Media Oriented Systems Transport);
    • Ferramentas de Desenvolvimento
      • CROSSCORE (VisualDSP++)
        • Toolchain de desenvolvimento da própria Analog Devices;
      • MULTI
        • IDE desenvolvida pela Green Hills Software para desenvolvimento em sistemas embarcados;
      • GCC
        • Toolchain do GNU GCC para a família Blackfin de processadores;
      • LabVIEW
        • LabVIEW Embedded Module, da National Instruments;
    • Aplicações comuns
      • O Blackfin é utilizado, principalmente para aplicações multimídia, que utilizam codificação e decodificação de vídeo;
      • Muito utilizado em automóveis, principalmente na parte multimídia, como MP3 e DVDs automotivos;
      • Utilizado em sistemas de conferência de áudio e vídeo;
    • Referências Bibliográficas
      • WIKIPEDIA. Blackfin. Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Blackfin>. Acesso em: 30 maio 08.
      • ANALOG DEVICES. Blackfin Processors. Disponível em: <http://www.analog.com/processors/blackfin/>. Acesso em: 30 maio 08.
      • ANALOG DEVICES. Datasheet ADSP-BF531. Disponível em: <http://tinyurl.com/4y2vkq>. Acesso em: 30 maio 08.
      • ANALOG DEVICES. Datasheet ADSP-BF561. Disponível em: <http://tinyurl.com/4an8v8>. Acesso em: 30 maio 08.
      • BLACKFIN.ORG. Blackfin Processor Forum. Disponível em: <http://www.blackfin.org/>. Acesso em: 30 maio 08.
      • BLACKFIN Linux Project Disponível em: <http://blackfin.uclinux.org/gf/>. Acesso em: 30 maio 08.