基于Blackfin的嵌入式数码相框设计方案

当今的嵌入式应用早已无处不在，无论是消费电子、通信终端，还是系统设备、工业掌控、汽车电子系统或航空航天，都到处不知嵌入式应用的身影。现在，全球每年生产数十亿颗微处理器，其中大部分都被普遍应用于各类嵌入式系统。　　目前，在嵌入式系统硬件平台方面，各种微控制器以及数字信号处理器（DSP）产品，无论从品牌、功能特性方面，还是针对目标应用于的成本、处置能力、功耗拒绝、集成度、开发周期、技术难度等明确拒绝，都可以精心自由选择出有最不具综合优势的硬件核心平台。而在嵌入式操作系统方面，无论是对外开放源代码的Linux阵营的各种商业版本或免费版本，还是WinCE、vxWorks等重量级平台，抑或针对特定应用于优化的WindowsMobile、Symbian、Android等，也某种程度可以便利地自由选择一款最佳的操作系统软件平台。

　　嵌入式系统的设计过程实质上就是一个软硬件牵头协同研发的过程。在展开软硬件平台自由选择评估时，全然地离开了硬件去评估操作系统或离开了操作系统评估硬件平台都失礼偏颇，尤其是对于很多非标准化处理器来说特别是在如此。

当前很多嵌入式硬件平台都获取有针对目标应用于优化的操作系统及软件模块资源，一些商业化的操作系统也针对主流的硬件平台展开了优化设计，而且获取了众多的第三方优化操作系统版本。这些资源对于嵌入式系统设计来说具备最重要的意义。

为此，本文讲解了一种独有的嵌入式平台核心处理器，即汇集式处理器Blackfin及其主流设施操作系统和涉及资源的应用于与设计方法，得出了用其设计嵌入式数码相框的设计方案。　　1硬件处理器Blackfin的自由选择　　本设计搭配汇集式处理器Blackfin来建构独有的嵌入式硬件平台。汇集式处理器Blackfin是由ADI和Intel公司联合开发的微信号架构（MSA），它集32位RISC型指令集、双16位乘法相加（MAC）信号处理功能和通用型微控制器所具备的易用性于一体，这种汇集式处置能力的人组使得Blackfin处理器需要在旗号处置和掌控应用于中均充分发挥极好的起到，并可在许多应用于中减免加设分开的异构处理器的适当，因而很大地修改了硬件和软件设计。

Blackfin处理器非常适合于以聚在一起为关键技术的嵌入式音频、视频、通信应用于，还包括多格式音频、视频、语言和图像处理，多模式基带和分组处置，掌控处置和动态安全性处置等。正是这种独有的系统架构所具备的设计灵活性和可扩展性为Blackfin处理器夺得了普遍的适应性，也使其普遍应用于数字家庭娱乐、网络和流媒体、汽车远程信息处理和信息娱乐、数字无线电，以及移动电视终端。

　　Blackfin处理器在单内核产品中可获取高达756MHz的性能，以及较低至0.8V的低功耗电压。所有的Blackfin处理器皆具备多个独立国家的DMA控制器，这些控制器可反对自动数据传输，而且其所须要的处理器内核支出很少。此外，Blackfin处理器还具备非常丰富的存储器配备，可以很大地方之后嵌入式系统的应用于研发。

其中ADSP-BF51x系列处理器就同时具备NOR存储器、NAND存储器、铁电存储（FRAM）、SDRAM，同时还获取有反对Lockbox安全性技术的重复使用可编程存储器。　　Blackfin处理器架构完全符合SIMD标准，并具有用作加快视频和图像处理的指令。该架构很适合于仅有信号处理/分析应用于。由于Blackfin处理器具备最佳的代码密度且只需展开很少（或者几乎不必须展开）代码优化处置，因而会遇上其他传统处理器所少见的性能空间障碍。

　　2uCLinux操作系统的自由选择　　嵌入式操作系统的自由选择对于正在专门从事新的嵌入式研发项目来说，它与自由选择嵌入式硬件微处理器某种程度最重要。对于Blackfin处理器来说，除了处理器本身的独有性能特性优势外，强劲的嵌入式操作系统资源也是嵌入式系统设计的一个关健因素。Blackfin处理器反对还包括VisualDSP自带的操作系统内核（VDK）、ThreadX、uCLinux和Nucleas等操作系统，这一特性可避免将操作系统从其它处理器平台重制到Blackfin平台时，因变更操作系统而缩短的终端产品开发周期。

各种操作系统各自都具备有所不同的特性功能以及有所不同的价格、版权费用等条款。从特性上看，嵌入式操作系统有代码灵活、复杂度较低的操作系统VDK，也有简单而具备非常丰富特性的操作系统uClinux，同时具备可靠性极高的INteGRITY，以及专心于汽车市场需求的RTA-OSEK等。

通过对各种操作系统的功能分析，本设计最后自由选择了uCLinux操作系统来展开数码相框的设计。图1右图是其操作系统在Blackfin上的的组织结构。图1操作系统在Blackfin上的的组织结构　　Linux是一种取得广泛应用的嵌入式操作系统，在所有主流的嵌入式系统中，Linux操作系统无论是其极强的网络功能、可任意剪裁、完全免费和标准化的LinuxAPI特点，以及普遍的对外开放资源，都使其沦为嵌入式应用中的最重要力量。

uClinux是针对微处理器应用于的Linux系统，源码几乎对外开放，同时针对嵌入式应用的特点，uClinux对Linux的内核展开了改动和新的编译器，因而内核更加小。uClinux也包括Linux常用的API，并保有了原本Linux操作系统具备的高稳定性、强劲的网络功能和卓越的文件系统反对功能。

　　uClinux操作系统可必要运营于Blackfin处理器。对于很多嵌入式应用来说，在与Blackfin处理器同等价位的方案中，很少有能反对Linux的。事实上，在面向特定的嵌入式应用时（例如内存空间受限或必须动态确定性的高安全性应用于），Linux依然不存在许多挑战。

而本设计的主要特点之一，是其所自由选择的ADI公司的Blackfin处理器已在uClinux里构建了大量的硬件驱动和应用于例程，其中还包括无线局域网驱动、音/视频编解码器驱动等，这些驱动可协助客户十分便利地将应用程序从原本的系统重制到Blackfin平台上来。此外，ADI与ArcturusNetworks公司还联合推出了新型uCBF54x启动开发工具套件和系统模块。该研发套件获取的软件还包括开源uCliunxBSP（板级反对包在）以及Arcturus语音与管理中间件，同时包括原始的SIP和RTP堆栈。

因此可以说道，BlackfinLinux早已沦为嵌入式系统领域尤为平稳的嵌入式Linux发售包在之一。

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