嵌入式应用正在成为业界关注的焦点。而嵌入式系统需要在低功耗条件下运行,同时,还要保持高性能。嵌入式系统需要具备很强的数字信号处理能力,来支持包括音频、视频、通信以及图像处理等。随着嵌入式设备功能日益复杂,嵌入式设备对操作系统的要求也逐步提高。另一方面,嵌入式设备集成了越来越多的外设及接口,包括以太网、USB、CAN等,又面临更小的尺寸需求。这些都对嵌入式系统设计提出了挑战,如何兼顾复杂的控制和高性能的数据处理,成为摆在业界厂商面前的一道难题。
ADI公司DSP市场经理陆磊表示,对嵌入式系统设计而言,DSP的性能至关重要。ADI的解决思路则是通过其汇聚处理器Blackfin,在实现强大的数字信号处理能力的同时,提供多种模式的连接性。“与传统的MCU+DSP双重架构的DSP不同,Blackfin系列处理器内部采用软件方式对处理任务进行分工。在数字信号处理时,具有很强的数字处理和算法,同时可以进行完善的操作系统控制支持,并且可以在二者之间快速切换。而传统的DSP具有两个硬核,根据不同应用需求,利用不同核来实现,人为的造成了系统的复杂性,同时设计周期和成本也都会提高。”
ADI处理器新成员
ADI日前推出了Blackfin系列的新成员BF51x。据介绍,BF51x包括BF512、BF514、BF516和BF518四款产品。相对于以往的异构MCU+DSP方案,能够减少器件数量,节约系统成本,缩小电路板空间和降低功耗。与传统的DSP类似,BF51x处理器的每个处理单元都具有高时钟速率和低功耗;并且与传统的MCU一样,BF51x采用界面友好的操作系统和编译器。
为了达到最大的能源效率,同时以低功耗实现最高性能,Blackfin处理器采用了一系列设计技术,包括可编程电压与频率调节、时钟周期分辨率动态时钟门控、支持深度睡眠与休眠模式的多电源域、可实现总线激活能量最小化的高代码密度、用于实现最佳性能与电源效率的混合阈值电压晶体管、实现最大电源效率的完全定制的处理器内核、使用灵活的硬件加速器,以及支持mSDRAM以实现最小板级功耗。
Blackfin系列已经推出了BF51、BF52、BF53等,其中此次推出的BF51具有最低的成本和最高的性价比。据介绍,Blackfin系列已经被爱国者用于其PMP以及优视科技的安全监控方案中。
除了低成本的BF51 DSP,ADI近期还推出了一款低噪声宽带宽连续时间Σ-Δ(CTSD)模数转换器(ADC)系列产品—AD926x。据介绍,16位AD9261与AD9262 CTSD转换器及AD9267 CTSD调制器可提供低噪声、高动态范围,以及10 MHz的带宽。
ADI公司大中国区资深业务经理周文胜指出,Pipeline(流水线型)和SAR(逐次逼近型)ADC架构是目前常见的模拟架构。
Pipeline ADC一般用于无线基础设施、视频处理和其它需要宽带宽性能的应用。SAR ADC通常用于工业控制和数据采集系统,在这些应用中,精度和低噪声是关键的性能指标。对于同时需要高动态范围和宽带宽的新兴技术的应用需求来说,目前的转换器领域存在着技术缺口。而Σ-Δ架构ADC在高效提供宽带宽和高动态范围的同时大幅降低了系统复杂度,非常适合于无线基础设施、医疗设备,以及对数据分辨率和宽带宽有严格要求的其它高性能设备。
“魔法手套”现身大学竞赛
在推出新产品的同时,ADI还积极开展了大学计划。不久前,“ADI 2008年度中国大学创新设计竞赛(UDC)”在西安落下帷幕。在此次大赛上,ADI提供了数据转换器、放大器、数字信号处理器(DSP)和微机电系统(MEMS)器件,以及其它功率及混合信号元器件。
其中,一等奖获得者电子科技大学的“魔法手套”不仅能捕获用户手势,还能识别手在三维空间中的平动和转动,实现完整的手部运动信息检测。该方案采用了弯曲传感器、iMEMS加速计、iMEMS陀螺仪来分别检测手势和手的运动。华南理工大学的
“魔幻彩球”是一款新型的LED球面显示器。与目前市面上常见的可视角度仅为100°单向平面显示播放器相比,彩球具有360°视角单色画面。该方案分为硬件与软件两部分,硬件以直流电机为平台,并通过蓝牙模块实现PC与彩球的通信,控制数据传输与功能控制。深圳大学的“智能追踪摄像车”以ADSP-BF533处理器为核心,uClinux操作系统为平台,通过车载广角摄像头,实现了人脸追踪识别的功能。
ADI大中华区副总裁郑永晖表示,希望通过UDC和有奖征文比赛、大学计划和电子电工联合实验室、区域专业培训中心以及位于上海和北京的两家集成电路设计中心为中国工程师提供学习成长的机会。
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