Blackfin ADSP－BF533在音頻處理系統中的應用

0 引言

隨著數字電子技術的普及，廣播領域的數字信號也逐步取代了傳統的模擬信號。近年來，隨著DSP技術的普及和高性能DSP芯片的出現，DSP已越來越多地被廣大的工程師所接受，并被越來越廣泛地應用于語音處理、圖像處理、模式識別及工業控制等各個領域，并已日益顯示出其巨大的優越性。DSP可利用專門或通用的數字信號處理技術，以數字計算的方法對信號進行處理，具有處理速度快、靈活、精確、抗干擾能力強、體積小及可靠性高等優點，可以滿足對信號快速、精確、實時處理及控制的要求。

1 ADSP-BF533芯片簡介

ADSP-BF533處理器是Blackfin系列中的高性能產品，專門針對多媒體(特別是視頻處理)和通信方面的各種應用。該處理器內核包含2個16位乘法器(MAC)，2個40位的累加器，2個40位的ALU，4個視頻ALU和1個40位移位器。BF533內核的工作時鐘高達600MHz，運算單元可處理來自寄存器組的8位、16位或者32位數據。

Blackfin處理器這種體系結構將藝術級的dual-MAC信號處理引擎、簡潔的RISC式微處理器指令集的優點以及單指令多數據(SIMD)多媒體能力結合起來，從而形成了一套獨特的指令集結構。

該處理器包含豐富的外設，可通過不同的高速寬帶總線與內核相連，從而使系統不但配置靈活而且具有極好的性能。通用外設如UART、帶有PWM (脈沖寬度調制)和脈沖測量能力的定時器、通用的I／O標志引腳、以及一個實時時鐘和一個“看門狗”定時器。

該處理器有多個獨立的DMA控制器，能夠以最小的處理器內核開銷完成自動的數據傳輸。DMA傳輸可以發生在ADSP-BF533處理器的內部存儲器和任何有DMA能力的外設之間。此外，DMA傳輸也可以在任何有DMA能力的外設和已連接到外部存儲器接口的外部設備之間完成(包括SDRAM控制器、異步存儲器控制器)。具有DMA傳輸能力的外設包括SPORTS、SPI端口、UART和PPI端口。每個獨立的有DMA能力的外設至少有一個專用DMA通道。

BF533處理器有16個雙向通用可編程I／O引腳(PF15-0)。每一個可編程引腳都能通過編程標志控制寄存器、標志狀態寄存器和標志中斷寄存器被獨立控制。每個獨立的PFx引腳都可為處理器提供中斷。與用于設置和清除標志的2個標志控制寄存器類似，一個標志屏蔽寄存器可通過設置相應的位來使能中斷，另一個標志屏蔽寄存器則通過清除相應的位來禁止中斷功能。當PFx引腳定義為輸入時，能夠設置為產生硬件中斷；定義為輸出時，能夠設置為軟件中斷觸發。標志中斷敏感寄存器可用于規定每個PFx引腳是電平還是邊沿敏感，如果是邊沿敏感，還規定是僅上升沿敏感，還是信號的上升沿和下降沿都敏感。

該處理器提供有1個全雙工的通用異步接收／發送(UART)端口，它與PC標準的UART完全兼容。UART端口可為其它外設或主機提供一個簡化的UART接口，可支持全雙工、有DMA能力的異步串行數據傳輸。UART端口支持5～8個數據位、1或2個停止位以及無校驗、奇校驗、偶校驗位。UART端口的波特率、串行數據格式、錯誤代碼的產生和狀態及中斷均可編程。

該處理器包含有一個32位定時器，可用于執行軟件的“看門狗”功能。軟件“看門狗”可以提高系統的可靠性，如果在軟件復位前定時器溢出，軟件“看門狗”則可通過產生一個硬件復位、不可屏蔽中斷(NMI)或通用中斷來強迫處理器進人一個已知狀態。