優(yōu)化的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)資源簡(jiǎn)化匯聚式處理器應(yīng)用

　　完善的軟件開發(fā)工具環(huán)境

　　隨著嵌入式處理應(yīng)用越來越復(fù)雜、投放市場(chǎng)的時(shí)間越來越急迫，完善的開發(fā)環(huán)境變得越來越重要。除了上述全系列優(yōu)化的嵌入式操作系統(tǒng)外，具有完整的開發(fā)環(huán)境是其受廣泛歡迎的重要原因之一。ADI提供業(yè)界一流的工具、初學(xué)套件與支持，包括熟知的、能夠支持其他Blackfin處理器的ADI CROSSCORE軟件與硬件工具，這些工具包括獲獎(jiǎng)的VisualDSP++集成開發(fā)與調(diào)試環(huán)境、仿真器，以及EZ-KIT Lite評(píng)估版硬件。

　　此外，ADI還為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供了大量的系統(tǒng)服務(wù)程序，即為嵌入式系統(tǒng)提供各種常見功能的軟件庫，這些服務(wù)程序?qū)嶋H上是可用于任何系統(tǒng)的公用程序，既可在未安裝RTOS的獨(dú)立式環(huán)境下運(yùn)行，又可用于VDK環(huán)境。利用這些系統(tǒng)服務(wù)程序，用戶可以便捷、高效地接入Blackfin處理器的硬件子系統(tǒng)，具體而言包括鎖相環(huán)路、直接內(nèi)存存取、中斷控制器、標(biāo)志控制器和定時(shí)器等等。所有Blackfin處理器均采用一套通用的API，各種應(yīng)用和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序均可使用這些系統(tǒng)服務(wù)程序。系統(tǒng)服務(wù)程序中包含的軟件都經(jīng)過反復(fù)測(cè)試、穩(wěn)定可靠的，用戶可以輕松直接使用這些程序。利用服務(wù)程序，用戶可以輕松整合這些模塊化軟件。服務(wù)程序?qū)⒇?fù)責(zé)管理硬件資源，因此，將不同開發(fā)人員編寫的兩個(gè)程序塊整合起來變得輕而易舉。這些服務(wù)程序都與VisualDSP++集成開發(fā)環(huán)境一起提供。

　　為改進(jìn)應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，美國(guó)國(guó)家儀器有限公司(NI)與ADI聯(lián)合推出了專用于ADI Blackfin處理器的LabVIEW嵌入式模塊，將LabVIEW圖形化數(shù)據(jù)流的開發(fā)環(huán)境擴(kuò)展到高性能、低功耗的Blackfin處理器，通過無縫地集成到ADI VisualDSP++開發(fā)和調(diào)試環(huán)境，極大地方便進(jìn)行快速的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。使用NI LabVIEW嵌入式技術(shù)可以一步到位完成系統(tǒng)建模的硬件在環(huán)測(cè)試和原型設(shè)計(jì)，幫助沒有嵌入式編程經(jīng)驗(yàn)的工程師克服嵌入式開發(fā)過程中遇到的傳統(tǒng)挑戰(zhàn)，可以花更少的時(shí)間在細(xì)節(jié)的了解和傳統(tǒng)低層工具的語法上，從而可以把更多的時(shí)間用于設(shè)計(jì)優(yōu)化。這一圖形化的軟件包括140多種Blackfin特有的、經(jīng)過優(yōu)化的數(shù)學(xué)、分析和信號(hào)處理函數(shù)，如音頻和視頻DAC、ADC和編解碼器等集成I/O。

　　盡管有優(yōu)化的操作系統(tǒng)可供選擇以及提供無縫集成的完善開發(fā)工具環(huán)境，但即使對(duì)于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)工程師來說，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)依然是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的工作。為幫助企業(yè)更快地利用Blackfin處理器完成優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，加快產(chǎn)品面市時(shí)間并降低設(shè)計(jì)成本，ADI還與眾多本地技術(shù)提供商建立了緊密的合作關(guān)系，通過他們?yōu)槠髽I(yè)提供更具針對(duì)性、貼身的技術(shù)支持。這些第三方機(jī)構(gòu)除了提供針對(duì)特定應(yīng)用的完整參考設(shè)計(jì)外，還提供相應(yīng)的仿真器、集成開發(fā)環(huán)境，以及嵌入式開發(fā)培訓(xùn)等服務(wù)。這些機(jī)構(gòu)包括：嵌入式開發(fā)工具和培訓(xùn)提供商深圳英蓓特(提供ADSP開發(fā)工具 Embest EmLink仿真器 Embest BDT集成開發(fā)環(huán)境);針對(duì)多種應(yīng)用的嵌入式Linux開發(fā)平臺(tái)及OEM板級(jí)硬件方案的華恒科技(HHBF531-StartKit，uCLinux下全套開發(fā)工具集硬件驅(qū)動(dòng)、協(xié)議棧等);提供嵌入式數(shù)字媒體開發(fā)工具的上海德景(DUITEK_BF_DEMO評(píng)估板);等等。

　　應(yīng)用案例——數(shù)碼相框設(shè)計(jì)

　　數(shù)碼相框方案結(jié)構(gòu)圖

　　上圖是上海世勤電子科技有限公司基于Blackfin處理器BF52x系列開發(fā)的數(shù)碼相框產(chǎn)品方案結(jié)構(gòu)圖，該產(chǎn)品具有互聯(lián)網(wǎng)WiFi無線連接、電子郵件發(fā)送、RSS新聞閱讀、即時(shí)照片分享、全觸摸操作等領(lǐng)先的性能特性。該方案采用了uClinux嵌入式操作系統(tǒng)。作為一款典型的消費(fèi)電子產(chǎn)品，滿足產(chǎn)品高性能要求的低成本實(shí)現(xiàn)方案是選擇的關(guān)鍵，Blackfin可以直接運(yùn)行于uClinux使得方案有效地降低了整體實(shí)現(xiàn)成本，而且極大地方便了將公司以往的設(shè)計(jì)軟件移植到新的系統(tǒng)中。事實(shí)上，在與BF52x處理器相近價(jià)格的同類解決方案中，很少有支持Linux的處理器。

　　正如前面所述，ADI針對(duì)目標(biāo)應(yīng)用在uClinux操作系統(tǒng)中集成了大量的硬件驅(qū)動(dòng)，包括WiFi驅(qū)動(dòng)、音/視頻編解碼器的驅(qū)動(dòng)等，ADI的Blackfin Linux內(nèi)核/平臺(tái)發(fā)行包內(nèi)提供了大量移植完整的應(yīng)用，為開發(fā)工作帶來了很大便利。ADI還提供了非常豐富的例程和資料，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了客戶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。此外，由于缺少存儲(chǔ)器管理單元(MMU)，內(nèi)存管理歷來是嵌入式處理器的重點(diǎn)問題之一，在BF52x平臺(tái)上移植Linux應(yīng)用必須修改由于內(nèi)存管理模式不同而帶來的問題，工作量較大。ADI公司開辟的“EngineerZone”DSP技術(shù)支持論壇(ez.analog.com)讓世勤電子的工程師可以24小時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)利用到ADI全球工程師的智慧，快速而圓滿地幫助解決了所有的技術(shù)難題。