1 引言

　　美國模擬器件公司的Blackfin處理器在一個芯片和一個開發(fā)平臺上融合了DSP信號處理、RISC控制處理和音視頻處理功能，具有高速實時數據處理、的代碼密度、動態(tài)電源管理、極低的功耗、方便的開發(fā)使用等優(yōu)點。

　　Blackfin處理器采用低功耗和低電壓的設計理念。具有動態(tài)功率管理的特點，即通過改變工作電壓和頻率來降低總功耗。對于便攜式應用來說，這相當于延長了電池的壽命。

　　2 ADSP-BF533處理器簡介

　　ADSP-BF533其主要特點有：16位定點DSP內核，可實現600MHz的高速持續(xù)工作：靈活的軟件控制動態(tài)電源管理：0.8～1.2V內核電壓、2.5～3.3V外部輸入電壓、實時時鐘模塊RTC、12通道DMA、4GB統一尋址空間、80KB的L1指令存儲器、64KB的數據存儲器：靈活的引導方式等。此外．ADSP-BF533還具有豐富的系統外設——并行外設接口／GPIO、雙通道全雙丁同步串口、通用異步串口、SPI兼容端口、看門狗定時器等。

　　ADSP-BF533可實現600 MHz的高速持續(xù)工作，單片處理能力可達1.2GMIPS，由于處理速度快，ADSP-BF533可適用于高速實時信號處理系統；另外，ADSP-BF533的動態(tài)電源管理模塊通過改變供電電壓和工作頻率使得其功耗很低，典型數據為52毫瓦、90毫瓦，當處理器處于深度休眠狀態(tài)時，功耗會變得更低。與相似的DSP相比．ADSP-BF533在同等性能下功耗要低30％。

　　3 在低功耗高速實時信號處理系統中的應用

　　ADSP-BF533可以應用到水下信號監(jiān)測與處理系統、地下管道預警系統、高空信號探測與分析系統等。這些系統的共同特點是：1.任務具有“突發(fā)性”；2.功耗是瓶頸。圖1是一個以ADSP—BF533為模塊的此類系統的原理框圖。

圖1以ADSP-BF533為模塊的低功耗高速實時信號處理

　　系統由上位機和下位機組成。上、下位機的通信由GPRS／GSM模塊實現。上位機軟件負責對下位機的參數設置及狀態(tài)查詢界面的編寫以及與GPRS／GSM模塊間通信的實現；而信號采集、分析及處理等主要工作由下位機實現，并通過GPRS／GSM模塊將信號處理結果告知上位機。下位機由傳感器、數據采集模塊、低功耗微處理器和高性能ADSP-BF533處理器組成。數據采集模塊采集來自傳感器的原始信號數據，并根據需要進行放大／衰減、模／數轉換等處理，然后將數據送給后面的低功耗微處理器。后者對信號數據依照經驗閾值進行簡單判別——若與經驗閾值有悖，即信號“可能異常但不確定”。則將信號數據傳送給后面的ADSP-BF533處理器，后者利用其強大的數據處理能力按照復雜的算法對信號進行高速實時處理．得出信號是否“異常”的準確結果”，并將結果回送至低功耗MCU。并由后者通過GPRS／GSM模塊通知上位機。

　　這種模式非常適用于上述幾種系統，試驗中低功耗MCU選用51單片機。由于此類系統長期處于正常狀態(tài)，不需要一直進行復雜的數據處理。正常狀態(tài)下．僅由單片機接收數據并進行簡單判別而ADSP-BF533處于深度休眠狀態(tài)，此時DSP內核、外設時鐘全部禁止，僅用0.8V電壓維持RTC模塊的實時時鐘運轉，電流僅為幾十微安，功耗微乎其微——滿足此類電池供電系統的節(jié)能要求；而一旦單片機判決數據“可能異?！?，將喚醒休眠的ADSP-BF533并對信號進行高速實時處理——滿足此類系統的高速實時性要求。

　　ADSP-BF533與單片機間通過異步串口UART傳送數據。數據格式和波特率可編程設定。為了將DSP從深度休眠中喚醒，單片機另用一根輸出線接至RESET腳。另外，因為ADSP-BF533沒有片內程序存儲器，用戶的代碼必須通過外部的存儲器來進行引導。ADSP-BF533的兩個引腳BMODEO和BMODEl的終狀態(tài)決定ADSP-BF533的引導方式，試驗中選用從外部FLASH引導的方式，將用戶代碼放入FLASH中，FLASH選用PSD4256G6V。ADSP-BF533的地址線A[1:19]分別接至PSD4256G6V-10UI的ADl1~ADl5及PCO～PC3腳，數據線D[0：15]分別接至PSD4256G6V-IOUI的PFO～PF7及PG0~PG7腳，在讀寫控制部分，將ADSP-BF533的ABE0、ABE1、AMS0、AMS2、AOE分別接至PSD4256G6V-10UI的AD0、CNTL2、PC6、PC7及CNTLI腳，另將ADSP-BF533的而云和PSD4256G6V-10UI的CNTL、PD3腳相連。ADSP-BF533與單片機間的部分連接關系如圖2所示。

圖2 ADSP-BF533與單片機的連接示意圖

　　系統上電復位后．7單片機先通過UART向ADSP-BF533發(fā)送一個握手信號．為了區(qū)別后面發(fā)送的正常數據，此握手信號可選用特殊符號“EOF"，此后ADSP-BF533進入深度休眠的省電模式。系統下作時由單片機接收前端采集的數據并進行簡單判別，若無異常則ADSP-BF533保持深度休眠，程序對實時時鐘編程為每1天產生中斷，由中斷喚醒DSP并通過UART向單片機傳送一個特定數據表示DSP硬件正常并處于深度休眠，再由單片機通過GPBS／GSM模塊通知上位機然后再次進入深度休眠：當單片機對前端數據初次判決為“可能異?！睍r，立即輸出一個低電平信號至ADSP-BF533的面面矛腳令其復位，然后ADSP-BF533切換到全速方式，接著單片機通過UART向ADSP-BF533傳送數據。接著533進行調用相應算法處理進行高速實時處理，若結果異常，則啟用UART向單片機傳送另一個特定數據告知異常，再由單片機通過GPRS／GSM模塊通知上位機，然后ADSP-BF533再次進入深度休眠．直至下面發(fā)生兩種情況之一才再次被激活：1．實時時鐘再次計數滿一天：2．單片機再次發(fā)出低電平復位信號。ADSP-BF533的工作流程如圖3所示。

圖3 ADSP-BF533的工作流程

　　對ADSP-BF533的編程是通過寫相關寄存器實現的，在visual DSP++環(huán)境下使用匯編語言或C語言均可。試驗中采用c語言實現，如PLL子函數的編程代碼如下：

　　4 結論

　　ADSP-BF533處理器的特點，可以使其在那些要求低功耗、高速度的實時信號處理系統中發(fā)揮強勁作用。