26. Представитель семейства цсп Analog Devices: bf531/532/533 – блок схема процессора, ядро процессора.
Блок схема процессора.
RTC – Real Time Clock
PPI – Parallel peripheral Interface
GPIO – General purpose Input/Output
SPI – Serial Peripheral Interface
UART – Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
SPORT – Serial Port
Ядро Blackfin:
1. IF1 – Instruction Fetch (выборка команд)
2. IF2 - Instruction Fetch (выборка команд)
3. IF3 - Instruction Fetch (выборка команд)
4. DEC – Decode
5. AC – Address compute (Вычисление адреса)
6. EX1 – (Execute) – выполнение: знак «1» - начало доступа к памяти данных.
7. EX2 – чтение из регистров
8. EX3 – окончание доступа к памяти данных и начало выполнения двухтактных команд
9. EX4 – выполнение однотактных команд
10. WB – Write Block – запись результата.
Штрафы за переходы:
Процессор состоит из блоков:
1) Блок арифметики данных (содержит исполнительные устройства и регистры)
Исп. Устройства – 2 умножителя-накопителя (2*MAC), каждый из них (16*16=40)
2*АЛУ (40р)
4*видео АЛУ (8р)
1*Сдвигатель (40р)
Регистры:
2*Аккумулятора (40р)
8*32 (или 16*16р) POH (общего назначения)
Каждый MAC выполняет операцию умножения и накопления за один такт.
Поддерживается округление и насыщение.
АЛУ выполняет арифметические и логические операции от 16/32 данными.
В некоторых операциях над 16-разрядными данными каждое АЛУ может выполнить две операции.
27. Представитель семейства цсп Analog Devices: bf531/532/533 – блок схема процессора, память, контроллер прерываний.
Блок схема процессора.
RTC – Real Time Clock
PPI – Parallel peripheral Interface
GPIO – General purpose Input/Output
SPI – Serial Peripheral Interface
UART – Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
SPORT – Serial Port
Память
Эти процессоры содержат внутреннюю память и позволяют работать с разными типами внешней памяти.
Внутренняя
Внешняя
SDRAM до 128 Мб (синхронное динамическое ОЗУ)
Асинхронный SRAM до 4 Мб
ВШД 16 бит
Можно подключить разные типы флеш-памяти. Регистры внутренних и внешних устройств находятся в общем адресном пространстве.
Контроллер прерываний
Уровней запроса прерывания – 16.
Источников запроса ≈ 30.
CEC
Номер прерывания влияет на порядок обработки прерываний при одновременности событий.
Приоритет также влияет на возможность прерывания обработчика с более низким приоритетом, если вложенные … разрешены.
Нулевой уровень (EMU) в прерывании от JTAG.
Уровни 1 и 2 обычно соединены со сторожевым таймером (внешним выводом).
Большинство прерываний можно замаскировать.
Уровень 3 (EVX):
некорректный код инструкции;
обращение к невыравненным данным.
Прерывания общего назначения могут коммутироваться с различными внутренними и внешними устройствами, один и тот же запрос могут сгенерировать несколько разных устройств. Обработчик прерывания уточняет по содержанию спец. регистра, какое устройство его вызвало
28. Представитель семейства ЦСП Analog Devices: BF531/532/533 – блок схема процессора, контроллер ПДП, часы реального времени, сторожевой таймер, таймеры общего назначения, SPORT, SPI, UART, PPI, GPIO, управление питанием и коэффициентом умножения частоты.
Блок схема процессора.
RTC – Real Time Clock
PPI – Parallel peripheral Interface
GPIO – General purpose Input/Output
SPI – Serial Peripheral Interface
UART – Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
SPORT – Serial Port
ПДП (DMA – Direct Memory Access).
Одна из часто встречающихся задач- пересылка, больших объёмов данных между различными устройствами.
Если осуществляется отображение на экране ТВ или монитора требуется регулярная пересылка видеоданных из буфера данных к видео ЦАПу. Аналогично с выводом звука.
1D, 2D
720х576
704х576
3 варианта организации пересылок:
1)Однократные
2)Повторяющиеся
3)По списку
Передачи с использованием прямого доступа к памяти поддерживают все блоки Blackfin, за исключением сторожевого таймера, таймеров общего назначения и часов реального времени.
Часы реального времени.
Счётчики часов, мин., сек., дней. 0 – 32767. 2 будильника: 1 на время дня, другой на определенный день. Будильники, если они активны, генерируют прерывание.
Сторожевой таймер - 32х битный счётчик, если он активен, то по окончанию счёта генерирует прерывания. Служит для предохранения автономных систем от зависания.
Таймер общего назначения – 32х битный, 3 режима работы:
1)ШИМ – выходной режим;
2)Режим измерения периода длит-ти импулься.
3)Режим счёта событий.
1.SPORT 0-1 (интерфейс).
8 сигналов: 4 данных, 4 синхронизации. Вх/вых – 2 канала. Всего 4 шт.
Синхроимп-с:
Первый - имп-с приёма, второй - имп-с передачи, третий – кадров-я синхронизация приёма, четвёртый - кадров-я синхронизация передачи.
Кадр-ый синхримп-с отделяет слово. Можно использовать как интерфейс общего назначения, но в основном ориентирован на передачу аудиоданных по протоколу I2S. Он служит для соединения аудиомикросхем внутри устройства. Используется АЦП иЦАП с последовательным интерфейсом, аудиокодек (АЦП+ЦАП+фильтр), приёмо-передатчики аудиоданных.
Контроллер SPORT в проц-ре Blackfin поддерживает кодир-е по А- и μ-закону.
2.SPI (интерфейс синхронный). Основное отличие от SPORT – шинная организация, а SPORT это точка-точка.
2сигнала данных: MISO, MOSI.
1) Синхросигнал; 2) Сигнал выбора.
Можно подключить АЦП и ЦАП, интерфейсные аудиомикросхемы, другие процессоры и микроконтроллеры, FLASH память, ЖК-индикаторы, ПЛИС.
3.UART (интерефейс несинхронный). Аналог комп-го сот-порта.
Аппаратно поддерживается только приём и передачи. При необходимости поддержание других сигналов интерфейса RS-232С их нужно обработать программно через свободные выводы GPIO. Поддерж-ся протокол передачи IrDA для устройств с ИК интерфейсом.
4.PPI – параллельный периферийный интерфейс.
Полудуплекс параллельный порт, поддерж-щий приём и передачу данных, разрядностью до 16 бит. В состав интерфейса также входит 3 сигнала синхронизации, основное назначение которых – работа с видеосинхроимп-ми. 20й сигнал - вход тактовой синхронизации. В отличии от послед-ых интерфейсов невозможно синхронизировать от внутр-го устр-ва. Важная особенность PPI поддержка стандартов видеоданных ITU-R 656. Интерфейс при необходимости позволяет генерировать синхросигналы. Есть возм-ть пропускать четные и нечетные элементы.
5.Управление питанием.
3 механизма процессора:
1)Изменение режима работы процессора:
А) режим полной мощности;
Б) активный режим - отключено умнож-е частоты;
В) режим сна;
Г) режим глубокого сна -из внутренних устройств работают только часы реального времени.
2) Управление тактовой f.
3) Упр-е напряжением питания.