Blackfin

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Apresentação sobre microcontrolador na Engenharia de Teleinformática

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Blackfin

  1. 1. Blackfin
  2. 2. Blackfin <ul><li>Família de microprocessadores embarcados de alto desempenho; </li></ul><ul><li>Processadores de 16 e 32 bits; </li></ul><ul><li>Contém funcionalidades DSP internas; </li></ul><ul><li>Normalmente acompanhando por um pequeno microcontrolador; </li></ul><ul><li>Principal utilização: aplicações multimídia; </li></ul>
  3. 3. Blackfin <ul><li>Arquitetura de baixo consumo, que pode rodar sistemas operacionais e executar tarefas numéricas complexas, como encoding de vídeo em tempo real; </li></ul><ul><li>Suporte a muitos periféricos </li></ul><ul><li>Compatível com μ Clinux; </li></ul><ul><li>Programação de alto nível (C/C++); </li></ul>
  4. 4. Arquitetura <ul><li>Anunciada em Dezembro de 2000; </li></ul><ul><li>Demonstrada pela primeira vez em Junho de 2001, na Embedded Systems Conference; </li></ul><ul><li>Arquitetura de 32-bits SIMD (Single Instruction, Multiple Data); </li></ul><ul><li>Baseado no modelo de programação RISC de microcontroladores; </li></ul><ul><li>Co-desenvolvida pela Intel e Analog Devices. </li></ul>
  5. 5. Arquitetura <ul><li>Utiliza o melhor das tecnologias SHARC (DSP – Analog Devices) e XScale (Microcontroladores – Intel); </li></ul><ul><li>Um único núcleo, combinando funcionalidades de DSP e de microcontroladoes; </li></ul><ul><li>Melhor desempenho, menor consumo e mais facilidade na programação do que DSPs tradicionais e outros dispositivos RISC. </li></ul>
  6. 6. 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
  7. 7. Arquitetura <ul><li>Contém dois MACs de 16-bits, duas ULAs de 40 bits e um registrador de deslocamento de 40 bits; </li></ul><ul><li>Executa até 3 instruções por ciclo de clock; </li></ul><ul><li>Suporta: </li></ul><ul><ul><li>Interface de Debug/JTAG; </li></ul></ul><ul><ul><li>Real-time clock; </li></ul></ul><ul><ul><li>Watchdog Timer; </li></ul></ul><ul><ul><li>Timers; </li></ul></ul><ul><ul><li>PWM (saída e porta de entrada); </li></ul></ul><ul><ul><li>Core Timer; </li></ul></ul>
  8. 8. Arquitetura
  9. 9. Arquitetura
  10. 10. Memória <ul><li>Espaço de 32 bits endereça as memórias internas L1 e L2, memória externa e registradores mapeados na memória; </li></ul><ul><li>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); </li></ul><ul><li>Porções da memória de dados e de instrução podem, opcionalmente ser configuradas como cache. </li></ul>
  11. 11. Memória <ul><li>Do ponto de vista de programação, o Blackfin utiliza uma arquitetura de Von Neumann: </li></ul>
  12. 12. Memória <ul><li>Alguns microprocessadores Blackfin vêm com memória L2 de até 256kb; </li></ul><ul><li>Suporte a memórias externas: SDRAM, DDR, Flash; </li></ul><ul><li>Alguns Blackfin vêm com interfaces de suporte a memória em massa, como ATAPI e SD/SDIO; </li></ul><ul><li>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). </li></ul>
  13. 13. Funções de Microcontrolador <ul><li>MPU (Memory Protection Unit) </li></ul><ul><ul><li>Torna possível a execução de diversos sistemas operacionais e RTOS, como ThreadX, μ C/OS-II ou até mesmo Linux (MMU-less); </li></ul></ul><ul><ul><li>Não suporta memória virtual, o que impede a execução de alguns sistemas operacionais como WinCE e QNX; </li></ul></ul><ul><li>Modo de usuário/supervisor </li></ul><ul><ul><li>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 </li></ul></ul>
  14. 14. Funções de Microcontrolador <ul><li>Instruções RISC de tamanho variável </li></ul><ul><ul><li>Suporta instruções de 16, 32 e 64 bits; </li></ul></ul><ul><ul><li>Instruções de controle geralmente são de 16 bits; </li></ul></ul><ul><ul><li>Algumas instruções matemáticas ou de DSPs são normalmente codificadas em 32 ou 64 bits </li></ul></ul>
  15. 15. Periféricos <ul><li>O Blackfin suporta vários tipos de conexões: </li></ul><ul><ul><li>USB 2.0 On-The-Go </li></ul></ul><ul><ul><li>ATAPI; </li></ul></ul><ul><ul><li>PPI; </li></ul></ul><ul><ul><li>SPI; </li></ul></ul><ul><ul><li>UART; </li></ul></ul><ul><ul><li>I 2 C (TWI); </li></ul></ul><ul><ul><li>CAN; </li></ul></ul><ul><ul><li>SPORT; </li></ul></ul><ul><ul><li>MXVR (MOST – Media Oriented Systems Transport); </li></ul></ul>
  16. 16. Ferramentas de Desenvolvimento <ul><li>CROSSCORE (VisualDSP++) </li></ul><ul><ul><li>Toolchain de desenvolvimento da própria Analog Devices; </li></ul></ul><ul><li>MULTI </li></ul><ul><ul><li>IDE desenvolvida pela Green Hills Software para desenvolvimento em sistemas embarcados; </li></ul></ul><ul><li>GCC </li></ul><ul><ul><li>Toolchain do GNU GCC para a família Blackfin de processadores; </li></ul></ul><ul><li>LabVIEW </li></ul><ul><ul><li>LabVIEW Embedded Module, da National Instruments; </li></ul></ul>
  17. 17. Aplicações comuns <ul><li>O Blackfin é utilizado, principalmente para aplicações multimídia, que utilizam codificação e decodificação de vídeo; </li></ul><ul><li>Muito utilizado em automóveis, principalmente na parte multimídia, como MP3 e DVDs automotivos; </li></ul><ul><li>Utilizado em sistemas de conferência de áudio e vídeo; </li></ul>
  18. 18. Referências Bibliográficas <ul><li>WIKIPEDIA. Blackfin. Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Blackfin>. Acesso em: 30 maio 08. </li></ul><ul><li>ANALOG DEVICES. Blackfin Processors. Disponível em: <http://www.analog.com/processors/blackfin/>. Acesso em: 30 maio 08. </li></ul><ul><li>ANALOG DEVICES. Datasheet ADSP-BF531. Disponível em: <http://tinyurl.com/4y2vkq>. Acesso em: 30 maio 08. </li></ul><ul><li>ANALOG DEVICES. Datasheet ADSP-BF561. Disponível em: <http://tinyurl.com/4an8v8>. Acesso em: 30 maio 08. </li></ul><ul><li>BLACKFIN.ORG. Blackfin Processor Forum. Disponível em: <http://www.blackfin.org/>. Acesso em: 30 maio 08. </li></ul><ul><li>BLACKFIN Linux Project Disponível em: <http://blackfin.uclinux.org/gf/>. Acesso em: 30 maio 08. </li></ul>

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