嵌入式设计30年，聚焦汇聚式处理器应用

Blackfin处理器获得电子行业广泛的青睐，具有完整的开发工具和参考设计等支持是其受广泛欢迎的重要原因之一。ADI提供业界一流的工具、初学套件与支持，包括熟知的、能够支持其他Blackfin处理器的ADICROSSCORE®软件与硬件工具，这些工具包括获奖的VisualDSP++®集成开发与调试环境(IDDE)、仿真器，以及EZ-KIT Lite®评估版硬件。ADI还提供完整的参考设计，以及由本地合作伙伴开发的评估板、开发工具、算法IP、应用模块，以及由第三方合作伙伴提供包括软硬件在内的全套交钥匙方案。在嵌入式系统的支持上，Blackfin处理器可以支持目前主流的操作系统，包括uCLinux、ThreadX、Nucleus，uCOS-II等十多种嵌入式操作系统，客户完全可以根据其自身要求选择其熟悉的或更具成本效益的软件架构基础。

　　Blackfin处理器解决了高性能和低功耗的“矛盾”，Blackfin处理器采用了多种节能技术：基于一种选通时钟内核设计，可按照逐条指令来选择性地切断功能单元的电源;支持多种针对所需CPU动作极少期间的断电模式;Blackfin处理器支持一种自含动态电源管理电路，借助该电路即可对工作频率和电压进行独立控制，以满足正在执行的算法的性能要求;大多数Blackfin处理器都提供片上内核稳压电路，并可在低至0.8V的电压下工作。而Blackfin独特的汇聚式处理架构、90nm工艺等更是打下了其领先的低功耗处理的基础。

　　汇聚式处理器典型应用分析

　　如上所述，当前很多嵌入式设备面临标准和功能上的多样性要求，企业必须为不同的区域市场或时期设计出差异性的方案，为降低开发成本、缩短产品面市时间，方案的设计灵活性成为重要的选择要点。此外，系统的数据处理能力要求越来越高，同时还必须具有控制功能，单独的MCU或DSP解决方案难以满足系统要求。MCU+DSP或ASIC+DSP的双芯片方案受成本、功耗等因素制约，难以满足系统设计需求。结合MCU控制功能和DSP数据处理能力优势的Blackfin系列汇聚式处理器由于其卓越的性能和完善的支持获得嵌入式应用的广泛欢迎，本文将分析在电力、安防、医疗和工业领域的几个最新应用实例。

　　电力应用——智能电表

　　电力计量技术全球领导企业西门子年初宣布在其推出的最新自动抄表信息系统(AMIS)的智能电表核心引擎利用了Blackfin处理器。西门子AMIS系统覆盖整个电力系统，包括从电厂到用户端。作为用户计量终端的智能电表计量用户用电量，并对电网进行监测，将数据发送至控制中心。该系统使用电力线进行通信，避免了其他方案所用的无线通信和互联网通信所增加的成本。采用Blackfin处理器使系统具有极佳的扩展灵活性，对未来的其他可能的标准保持开放(包括对其他通信媒介的支持)，通过简单的在线软件下载升级即可实现新的标准。

　　在AMIS设计初期，西门子公司就认识到要实现上述功能特性目标，这些智能电表就需要以较低的单价提供非凡的表内处理能力、动态和电网一体化通信以及真正的可扩展性。西门子公司选择了Blackfin汇聚处理器，就是因为该处理器具有同时作为DSP和MCU进行无缝工作的能力，Blackfin处理器负责计算用户用电情况，并执行电力线调制解调器功能，通过电力线集中器进行高效双向通信，特别适合西门子AMIS的高密度处理和动态通信应用要求。低成本的Blackfin处理器具有处理仪表级原始实时用电数据以及实现仪表和电网之间通信的能力，可提供一站式、低成本、易于配置的解决方案。

　　图1：采用Blackfin处理器的西门子智能电表功能框图。