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BLACKFIN
嵌入式处理器
ADSP-BF542/ADSP-BF544/ADSP-BF547/ADSP-BF548/ADSP-BF549
特点
高达600MHz的高性能Blackfin处理器的
2个16位MAC , 2个40位的ALU , 4个8位视频ALU
RISC式寄存器和指令模型
工作电压和灵活的引导范围广
选项
可编程片上稳压器
400球CSP_BGA ,符合RoHS标准的封装
外设
高速USB的On-the - Go的带集成PHY
SD / SDIO控制器
ATA / ATAPI - 6控制器
多达4个同步串行端口(SPORT )
最多3个串行外设接口( SPI兼容)
多达4个UART , 2 ,自动H / W流控
最多2个CAN (控制器区域网络) 2.0B接口
最多2个TWI (双线接口)控制器
8位或16位异步主机DMA接口
多个增强型并行外设接口( EPPIs )
支持ITU-R BT.656视频格式和18- / 24位LCD
连接
媒体收发器( MXVR ),用于连接到一个MOST网络
像素合成器的叠加, alpha混合和颜色
转变
多达11个32位定时器/计数器, PWM支持
实时时钟( RTC)和看门狗定时器
向上/向下计数器,支持旋转编码器
多达152个通用I / O端口(GPIO )
片上PLL能0.5 × 64 ×倍频
调试/ JTAG接口
内存
高达324K字节的片上存储器包括
指令SRAM /高速缓存;专用指令SRAM ;数据
SRAM /高速缓存;专用数据SRAM ;暂存SRAM
无论是支持DDR外部同步存储器控制器
SDRAM和移动DDR SDRAM
支持8位/ 16位异步外部异步存储器控制器
回忆和突发闪存器件
NAND FL灰控制器
4存储器到存储器的DMA对, 2分机。请求
内存管理单元提供的内存保护
与Lockbox安全技术和128位安全码
AES / ARC4数据加密
一次性可编程存储器(OTP)
电压
调节器
JTAG测试及
仿真
CAN ( 0-1 )
RTC
看门狗
定时器
OTP
TWI ( 0-1 )
PAB 16
TIMERS(0-10)
端口
B
L2
SRAM
L1
INSTR ROM
L1
INSTR SRAM
L1
数据SRAM
主机DMA
中断
UART ( 0-1 )
的UART (2-3)
SPI ( 0-1 )
SPI (2)
DAB1
16位的DMA
DAB0
16
SPORT ( 0-1 )
SD / SDIO
ATAPI
EPPI (0-2)
NAND闪存
调节器
像素
合成器
32
SPORT ( 2-3)
端口
计数器
键盘
MXVR
DCB 32
USB
EAB 64
DEB 32
32位的DMA
BOOT
只读存储器
DDR / MDDR
16
外部端口
NOR , DDR , MDDR
ASYNC
16
图1. ADSP- BF549功能框图
Blackfin处理器和Blackfin处理器徽标是ADI公司的注册商标
版本C
信息ADI公司提供的被认为是准确和可靠。
但是,没有责任承担由Analog Devices供其使用,也不对任何
侵犯第三方专利或其他权利,可能导致其使用的。
规格如有变更,恕不另行通知。没有获发牌照以暗示
或者以其他方式在ADI公司的任何专利或专利权。商标
注册商标均为其各自所有者的财产。
一个科技路,邮政信箱9106 ,诺伍德,MA 02062-9106 USA
联系电话: 781.329.4700
www.analog.com
传真: 781.461.3113
2010 ADI公司保留所有权利。
ADSP-BF542/ADSP-BF544/ADSP-BF547/ADSP-BF548/ADSP-BF549
目录
概述................................................ 3
低功耗架构......................................... 4
................................................系统集成4
Blackfin处理器外设................................. 4
Blackfin处理器内核.......................................... 4
内存架构............................................ 6
DMA控制器................................................ 10
实时时钟.............................................. ... 11
看门狗定时器................................................ 12
定时器................................................. ............ 12
加/减计数器和指轮接口.......... 12
串行端口(SPORT ) .......................................... 12
串行外设接口( SPI )端口...................... 13
UART端口( UART接口) .......................................... 13
控制器区域网络( CAN) ............................ 13
TWI控制器接口...................................... 14
港口................................................. ............... 14
像素合成器( PIXC ) ...................................... 14
增强型并行外设接口( EPPI ) ........... 14
USB的On-the -围棋双角色设备控制器............ 15
ATA / ATAPI - 6接口....................................... 15
键盘接口................................................ 15
安全数字( SD ) / SDIO控制器....................... 16
代码安全................................................ .... 16
媒体收发器的MAC层( MXVR ) .................. 16
动态电源管理................................ 16
电压调节.............................................. 18
时钟信号................................................ ..... 18
引导模式................................................ ... 19
指令集说明.................................... 22
开发工具.............................................. 23
EZ -KIT精简版评估板............................. 23
设计一个仿真器兼容的处理器板... 23
MXVR板布局指南............................. 23
相关文件.............................................. 24
Lockbox安全技术免责声明.................... 24
引脚说明................................................ .... 25
规格................................................. ....... 34
工作条件........................................... 34
电气特性....................................... 36
绝对最大额定值................................... 40
ESD敏感度................................................ ... 41
包装信息............................................ 41
时序规格........................................... 42
输出驱动电流......................................... 86
测试条件................................................ .. 88
电容负载.............................................. 88
典型的上升和下降时间................................... 89
热特性........................................ 91
400球CSP_BGA封装...................................... 92
外形尺寸................................................ 98
表面贴装设计.......................................... 98
汽车产品.............................................. 99
订购指南................................................ ... 100
修订历史
2月10日 - 修订版。 B到C版
加V
IHTWI
和V
ILTWI
DATA TO
工作条件...... 34
加我
OH
/I
OL
每个引脚组数据
绝对最大额定值............................................... ..... 40
额外
表23
(共
当前PIN组) ........................ 40
修订后的清晰度/一致性,所有的时序图
定时
规格................................................. ....... 42
在最新的规格(参考PCN 09_0173 )
时钟
和复位时序
部分准确地描述处理器冷
启动/复位时序.............................................. ....
42
加入叔
SUDTE
和T
SUDRE
DATA TO
表41
(串行
端口,外部
时钟) ................................................ .................. 61
加入叔
SCLKIW
和T
SCLK
DATA TO
表42
(串行
口 - 内部
时钟) ................................................ .................. 61
额外
图34
(串行
端口启动了外部时钟和
帧同步)
图36
(串行
端口使能和三
国) ................................................ ............................................ 62
要查看相关的产品/工艺变更通知(PCN )
本数据手册的修订,请浏览该处理器的产品页面
www.analog.com
网站,并使用
查看PCN
链接。
版本C |
第2页100 |
2010年2月
ADSP-BF542/ADSP-BF544/ADSP-BF547/ADSP-BF548/ADSP-BF549
概述
在ADSP- BF54x系列Blackfin处理器
处理器的成员
Blackfin处理器系列产品,结合了ADI公司/
英特尔微信号架构( MSA ) 。 Blackfin处理器
结合国家的最先进的双MAC信号处理引擎,
一个干净的,正交类RISC微处理器的优点
指令集,以及单指令,多数据(SIMD)
多媒体功能集成到一个单一的指令集
体系结构。
具体表现为,内存配置和功能
ADSP- BF54x系列Blackfin处理器示于
表1中。
EBIU (异步)
对于ADSP- BF54x系列Blackfin处理器专用外设有
所示
表2中。
表2.专用外设的ADSP- BF54x处理器
ADSP-BF549
ADSP-BF548
ADSP-BF547
ADSP-BF544
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
模块
ADSP-BF542
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
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P
P
P
P
P
表1. ADSP- BF54x系列处理器的特性
ADSP-BF549
ADSP-BF548
ADSP-BF547
ADSP-BF544
处理器
特点
ADSP-BF542
NAND FL灰控制器
ATAPI
主机DMA端口( HOSTDP )
SD / SDIO控制器
EPPI0
EPPI1
EPPI2
SPORT0
SPORT1
SPORT2
SPORT3
SPI0
SPI1
SPI2
UART0
UART1
UART2
UART3
高速USB OTG
CAN0
CAN1
TWI0
TWI1
定时器0-7
定时器8-10
加/减计数器
小键盘接口
MXVR
个GPIO
密码箱
1
电码防伪
128位AES / ARC4数据加密
SD / SDIO控制器
像素合成器
18-位或24位EPPI0与LCD
16位EPPI1 , 8位EPPI2
主机DMA端口
NAND FL灰控制器
ATAPI
高速USB OTG
小键盘接口
MXVR
CAN端口
TWI接口
SPI端口
UART端口
SPORT有
加/减计数器
计时器
通用I / O引脚
L1指令SRAM /高速缓存
内存
组态L1指令SRAM
系统蒸发散
L1数据SRAM /高速缓存
(K字节)
L1数据SRAM
L1暂存SRAM
L1 ROM
2
L2
L3引导ROM
2
最大睿指令速率(兆赫)
1
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
3
4
4
1
11
16
48
32
32
4
64
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
2
3
4
4
1
11
16
48
32
32
4
64
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
4
4
1
11
16
48
32
32
4
64
4
1
1
1
1
1
1
1
2
2
2
3
3
1
11
16
48
32
32
4
64
4
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
3
1
8
16
48
32
32
4
64
4
152 152 152 152 152
128 128 128 64
533 533 600 533 600
密码箱是ADI公司的注册商标。
这个ROM是不是客户的配置。
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2010年2月
ADSP-BF542/ADSP-BF544/ADSP-BF547/ADSP-BF548/ADSP-BF549
在ADSP- BF54x系列Blackfin处理器是完全代码和
引脚兼容。它们的区别仅在于相对于它们的perfor-
曼斯,芯片的I / O外设的内存,和选择。
具体表现为,内存和功能配置
所示
表1中。
通过集成了一套丰富的业界领先的系统外设
和记忆, Blackfin处理器是首选平台
需要类似RISC编程下一代应用
mability ,多媒体支持,以及先进的信号
在一个集成包处理。
存储空间,包括外部DDR (标准的或
移动,根据设备)和异步存储器上。
运行速度高达133 MHz的提供多个片上总线
足够的带宽以使处理器内核以及运行
对所有的芯片上和外围设备的活动。
在ADSP- BF54x系列Blackfin处理器包括一个片上电压
支持动态电源管理调节岁
能力。该稳压器提供了一系列核心电压的
从V时提供的年龄层次
DDEXT
。电压调节器可以
在用户的自由裁量权被绕过。
低功耗架构
Blackfin处理器提供世界一流的电源管理
和性能。 Blackfin处理器采用低
功耗和低电压的设计方法和功能的片上
动态功率管理,以改变二者的电压的能力
和操作频率显著降低整体功耗
消费。降低电压和频率可导致
在大幅减少电力消耗相比
以减少操作的唯一频率。这翻译成
更长的电池寿命的便携式设备。
Blackfin处理器内核
如图
图2第5页,
Blackfin处理器内核
包含2个16位乘法器, 2个40位累加器, 2
40位ALU,4个视频ALU和1个40位移位器。该compu-
塔季翁单元处理8位,16位或32位的寄存器文件中的数据。
计算寄存器文件包含8个32位寄存器。当
在16位操作数数据进行计算操作,
注册文件运行16个独立的16位寄存器。所有
操作数计算业务都来自多
寄存器和指令常量域。
每个MAC可以在每一乘法执行16位乘16位的
周期,积累的结果到40位累加器。
符号和无符号的格式,舍入和饱和度
支持。
该ALU的执行传统的一套算术和逻辑的
操作上的16位或32位数据。此外,许多特殊
说明被包括以加速各种信号处理
任务。这些措施包括位操作,如字段提取和弹出
ulation数,模2
32
乘,除原语,饱和度
和舍入,并用符号/指数检测。该组的视频
指令包括字节对齐和包装业务,
16位和8位截断加, 8位平均操作,
和8位的减法/绝对值/累加(SAA)的操作。
还提供了比较/选择和矢量搜索
指令。
对于某些指令,两个16位的ALU操作可以是per-
对寄存器对( 16位半高,同时形成
16位的运算寄存器低一半) 。还通过使用所述第二
ALU ,四个16位操作是可能的。
在40位移位器可以执行移位和旋转,并用于
准化,提取和存储等
指令。
该程序控制器控制指令流execu-
化,包括指令对齐和解码。为
程序流控制,音序器支持相对于PC和
间接条件跳转(支持静态分支预测) ,以及
子程序调用。硬件提供支持零过
头循环。该结构是完全互锁的,这意味着
在执行时,程序员不需要管理管道
与数据相关性的说明。
地址运算单元提供了两个地址simulta-
进行双存取的内存。它包含一个多端口
寄存器文件构成的四组32比特的索引,修改
系统集成
在ADSP- BF54x系列Blackfin处理器的高集成度
系统级单芯片解决方案,为下一代嵌入的
DED网络连接的应用程序。通过将业界
与高性能信号处理的标准接口
核心,用户可以快速开发出具有成本效益的解决方案,而不
无需昂贵的外部元件。该系统外设
包括高速USB OTG (上- The-Go的)控制器
集成的PHY , CAN 2.0B控制器, TWI控制器, UART
端口, SPI端口,串行端口(SPORT ) , ATAPI控制器,
SD / SDIO控制器,实时时钟,一个看门狗定时器, LCD
控制器和多个增强型并行外围接口。
BLACKFIN处理器外设
在ADSP- BF54x处理器包含了一组丰富的外设
通过几个高带宽总线连接到所述核心, provid-
在系统配置荷兰国际集团的灵活性以及出色的整体
系统的性能(见
图1第1页) 。
在常规 -
目的外设包括诸如UART接口,SPI
TWI ,定时器使用脉冲宽度调制(PWM)和脉冲
测量功能,通用I / O引脚,一个实时
时钟和看门狗定时器。这组函数满足
各种典型的系统支持需求,并增强
通过该部分的系统的扩展能力。 ADSP-的
BF54x处理器包含专用的网络通信
模块和高速串行和并行端口,一个中断
控制器的中断从导通柔性管理
片上外设或外部源和电源管理
控制功能来调整性能和功耗字符
处理器和系统的许多应用的开创性意义
情景。
所有外设,除了通用的I / O ,CAN,
TWI ,实时时钟和计时器,通过柔性支承
DMA结构。也有独立的存储器DMA通道
专用于数据传输处理器之间的不同
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2010年2月
ADSP-BF542/ADSP-BF544/ADSP-BF547/ADSP-BF548/ADSP-BF549
长度和基址寄存器(用于循环缓冲) ,和八
另外的32位指针寄存器(用于C风格的索引堆栈
操作) 。
Blackfin处理器支持改进的哈佛结构
组合和分级的存储器结构。电平1 (L1)的
记忆是指那些通常在全速运转
速度很少或根本没有延迟。在L1级,指令
内存只存放指令。这两个数据存储器存放
数据,一个专用的临时数据存储器存放堆栈和
局部变量的信息。
另外,多个L1存储器块被设置,提供一个
SRAM和缓存的配置组合。内存管理
精神疾病单元(MMU)提供单独的存储器保护
任务可被操作上的核心,并且可以保护系统
免于意外的存取寄存器。
该架构提供了操作三种模式:用户模式,
监控模式和仿真模式。用户模式有
对某些系统资源受限制的访问,从而提供了一种
受保护的软件环境,而管理员模式
不受限制地访问系统和核心资源。
Blackfin处理器的指令集进行了优化,使
该16位的操作码表示的最频繁使用的指令
系统蒸发散,导致优秀的编译后的代码密度。复
DSP指令被编码成32位的操作码,代表
功能齐全的多功能指令。 Blackfin处理器
支持有限的并发能力,在32位指令
灰可以并行使用两个16位指令来发出
允许程序员使用许多核心资源在
单指令周期。
Blackfin处理器汇编语言使用的代数同步
税务易于编程和可读性。该体系结构已
结合使用与C / C ++编译器的优化,
从而快速,高效的软件实现。
地址运算单元
I3
I2
I1
I0
DA1 32
DA0 32
为了记忆
L3
L2
L1
L0
B3
B2
B1
B0
M3
M2
M1
M0
DAG1
DAG0
SP
FP
P5
P4
P3
P2
P1
P0
32
RAB
32
PREG
SD 32
LD1 32
LD0 32
R7.H
R6.H
R5.H
R4.H
R3.H
R2.H
R1.H
R0.H
32
32
R7.L
R6.L
R5.L
R4.L
R3.L
R2.L
R1.L
R0.L
40
A0
32
40
40
40
A1
8
16
8
8
16
ASTAT
SEQUENCER
对齐
8
解码
LOOP BUFFER
控制
单位
32
数据运算单元
图2. Blackfin处理器内核
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第5页100 |
2010年2月
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6000
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22+
3852
CSP-BGA
ADI原厂窗口,华南区一级现货分销商/军用合供方,原
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