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  • “华宇娱乐平台”基于Blackfin的嵌入式数码相框设计方案

    发布时间: 2020-12-22 00:11首页:主页 > 军事 > 阅读()
    本文摘要:如今,嵌入式应用无处不在,在消费电子、通信终端、系统设备、工业控制、汽车电子系统或航空航天等领域无处不在。现在,世界上每年生产数十亿个微处理器,其中大多数被广泛应用于各种嵌入式系统。 目前,在嵌入式系统硬件平台方面,各类微控制器和数字信号处理器(DSP)产品,无论品牌、功能特性,还是明确拒绝目标应用成本、处置能力、功耗、集成度、开发周期、技术难度,都可以谨慎自由地选择综合优势最小的硬件核心平台。

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    如今,嵌入式应用无处不在,在消费电子、通信终端、系统设备、工业控制、汽车电子系统或航空航天等领域无处不在。现在,世界上每年生产数十亿个微处理器,其中大多数被广泛应用于各种嵌入式系统。

    目前,在嵌入式系统硬件平台方面,各类微控制器和数字信号处理器(DSP)产品,无论品牌、功能特性,还是明确拒绝目标应用成本、处置能力、功耗、集成度、开发周期、技术难度,都可以谨慎自由地选择综合优势最小的硬件核心平台。在嵌入式操作系统方面,无论是开源代码的Linux阵营的各种商业版还是免费版,还是WinCE、vxWorks等重量级平台,还是WindowsMobile、Symbian、Android等。针对特定应用进行了优化,在一定程度上可以方便自由地选择最佳的操作系统软件平台。嵌入式系统的设计过程本质上是一个软硬件主导的协同研发过程。

    完全离开硬件去评估操作系统或者离开操作系统去评估硬件平台都是不尊重和有失偏颇的,特别是对于很多非标准化的处理器。目前,许多嵌入式硬件平台都获得了针对目标应用优化的操作系统和软件模块资源,一些商用操作系统也对主流硬件平台进行了优化设计,获得了众多第三方优化的操作系统版本。

    这些资源对嵌入式系统设计有着最重要的意义。因此,本文阐述了一种独特的嵌入式平台核心处理器,即汇集处理器Blackfin及其主流设施操作系统和涉及资源的应用与设计方法,并得出了利用其设计嵌入式数码相框的设计方案。1硬件处理器Blackfin自由选择本设计结合集成处理器Blackfin构建独特的嵌入式硬件平台。

    集体处理器Blackfin是由ADI公司和英特尔公司联合开发的微信号架构(MSA)。它集成了32位RISC指令集、双16位乘法-加法(MAC)信号处理功能和通用微控制器所具有的易用性。这种集中处理能力使得Blackfin处理器需要充分发挥横幅处理和控制应用的作用,并且可以减少在很多应用中添加单独异构处理器的需要,从而大大修改硬件Blackfin处理器非常适合以集群为关键技术的嵌入式音频、视频和通信应用,还包括多格式音频、视频、语言和图像处理、多模式基带和分组处理、主处理和动态安全处理等。正是这种独特的系统架构的设计灵活性和可扩展性,使得Blackfin处理器具有普遍的适应性,并使其广泛应用于数字家庭娱乐、网络和流媒体、汽车远程信息处理和信息娱乐、数字广播和移动电视终端。

    Blackfin处理器在单片内核产品中可以实现高达756MHz的性能和低至0.8V的低功耗电压。所有的Blackfin处理器在几个独立国家都有DMA控制器,可以反对自动数据传输,而且处理器核心开销很少。此外,Blackfin处理器还配备了非常丰富的内存,可以广泛应用于嵌入式系统的研发。其中,ADSP-BF51x系列处理器同时拥有NOR内存、NAND内存、FRAM和SDRAM,还拥有可重复使用的可编程内存对抗Lockbox安全技术。

    Blackfin处理器架构完全符合SIMD标准,并具有加速视频和图像处理的指令。该架构仅适用于信号处理/分析。

    Blackfin处理器具有最好的代码密度,只需要很少(或几乎不需要)代码优化处理,因此会遇到其他传统处理器所罕见的性能空间障碍。2.自由选择2uCLinux操作系统自由选择嵌入式操作系统对于从事新嵌入式R&D项目的人来说是最重要的。对于Blackfin处理器来说,除了其独特的性能优势,强大的嵌入式操作系统资源也是嵌入式系统设计的关键因素。

    Blackfin处理器的异议还包括操作系统内核(VDK)、ThreadX、uCLinux、Nucleas和其他带有VisualDSP的操作系统。这个特性可以避免在从其他处理器平台复制操作系统到Blackfin平台时,由于改变操作系统而缩短终端产品的开发周期。

    每个操作系统都有不同的特性和功能,以及价格和版权费等不同的条款。从特性上来说,嵌入式操作系统包括代码灵活、复杂度低的操作系统VDK、特性丰富的简单操作系统uClinux、高可靠性的INteGRITY、RTA-OSEK等。

    通过分析各种操作系统的功能,本设计最终选择了uCLinux操作系统来开发数码相框的设计。图1右图是其操作系统在Blackfin上的组织结构。图1 Blackfin Linux上操作系统的组织结构是一个已经广泛使用的嵌入式操作系统。在所有主流嵌入式系统中,Linux操作系统无论是强大的网络功能、任意剪裁、完全免费和标准化的LinuxAPI特性,还是通用的开放资源,都已经成为嵌入式应用中最重要的力量。

    UClinux是一个面向微处理器应用的linux系统,源代码几乎对外开放。同时,根据嵌入式应用的特点,uClinux改变了linux的内核,新的编译器,所以内核更小。UClinux还包含了linux常用的API,保持了原有Linux操作系统的高稳定性、强大的网络功能和优秀的文件系统对立功能。UClinux操作系统必然可以在Blackfin处理器上运行。

    对于很多嵌入式应用,在与Blackfin处理器同价位的方案中,很少有人能反对Linux。实际上,在面对具体的嵌入式应用(比如有限的内存空间或者具有动态确定性的高安全性应用)时,Linux仍然没有太多的挑战。这种设计的一个主要特点是,由它自由选择的ADI公司的Blackfin处理器,在uClinux中建立了大量的硬件驱动和应用例程,包括无线局域网驱动、音视频编解码驱动等。这些驱动程序可以帮助客户轻松地将应用程序从原始系统复制到Blackfin平台。

    此外,ADI和ArcturusNetworks还联合推出了新的uCBF54x启动开发工具包和系统模块。R&D套件获得的软件还包括开源uCliunxBSP(董事会级异议包)和Arcturus语音和管理中间件,包括原始的SIP和RTP堆栈。所以可以说BlackfinLinux已经成为嵌入式系统领域最稳定的嵌入式Linux发行包之一。


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