一文解析BF518F Blackfin处理器开发评估方案

ADI公司的ADSP-BF516/ADSP-BF516F和ADSP-BF518/ADSP-BF518F Blackfin处理器集成了双MAC信号处理引擎，正交RISC类微处理器指令集以及单程指令多数据(SIMD)，Blackfin处理器的频率达400MHz，具有两个16位MAC，两个40位ALU，4个8位视频ALU以及40位移位寄存器，主要用在VoIP、工业控制、马达控制、微微蜂窝、网络音频和测试仪表。ADSP-BF516/ADSP-BF516F和ADSP-BF518/ADSP-BF518F处理器是Blackfin®处理器系列的成员，具有Analog Devices/ Intel Micro Signal Architecture 。

Blackfin处理器具有较好的电源管理和性能。他们的设计是基于一种低功耗和低电压的技术，并具有片上动态电源管理的特性，这使得其既可以改变工作电压，也可以改变工作频率，并显着地降低整体功耗。这一功能与只改变工作频率相比，可以使用电量大幅减少，同时可以延长便携式设备的电池寿命。

ADSP-BF51x处理器是高度集成的，适合下一代嵌入式网络连接应用的片上系统解决方案。通过将工业标准接口与高性能信号处理核相结合，使得其可以快速开发具有成本效益的各类应用而无需昂贵的外部元件。该系统外设包括：具有IEEE-1588支持的（ADSP-BF518/ADSP-BF518F），IEEE兼容802.3 10/100以太网MAC；一个RSI控制器；一个TWI控制器；两个UART接口；两个SPI端口；两个串行端口（SPORTs）；9个通用32位定时器（八个具有PWM功能）；马达控制的三相PWM；实时时钟；一个看门狗定时器；以及一个并行外设接口（PPI）。
 

图1 BF518F方框图

图2 BF518F Blackfin处理器核方框图

ADSP-BF51x处理器具有丰富的外设，这些外设通过几个高带宽总线与内核相互连接，为系统配置提供了灵活性，并提供了较好的整体系统性能。该处理器包含了专门的网络通信模块和高速串行、并行接口和一个中断控制器，可以灵活地管理从片上外设或外部来的干扰，还具有电源管理控制功能。以适应不同应用、不同的处理器系统性能和功率特性。

除了通用I/O，旋转计数器，TWI，三相PWM，实时时钟和定时器，其他所有的外围设备均由一个灵活的DMA结构支持，并具有单独的内存DMA通道，专门用于处理器的各种存储空间数据传输，包括外部SDRAM和异步存储器。多个片上总线提供了足够的带宽，以保证处理器内核正常运行，并保证其他的片上外围设备的工作。

图3 ADSP-BF518F EZ评估板电路图(1)

BF518F主要特性

最高为400MHz的高性能Blackfin处理器；

2个16位MAC，两个40位ALU，4个8位视频ALU ，40位转换器RISC式寄存器，以及指令模式，以便于编程和支持编程；

先进的调试，跟踪和性能监视；

广泛的工作电压范围；

适合汽车应用；

168球CSP_BGA或176引脚LQFP封装，带有裸盘。

存储：

片上内存116k字节；

SDRAM、异步8位和16位存储器无缝支持外部存储控制器；

有引导选项的可选4M 位SPI闪速；

内部SPI闪存、OTP存储器、外部SPI /并行、灵活的引导选项；

存储器或SPI/UART主机设备；

Lockbox安全技术的代码安全；

一次性可编程（OTP）存储器；

存储器管理单元提供存储器保护。

外设：

具有IEEE 1588支持的（ADSP-BF518/ADSP-BF518F），IEEE 802.3兼容10/100以太网MAC；

并行外设接口（PPI），支持ITU-R 656视频数据格式；

2个双通道，全双工同步串行端口（SPORT），支持8个立体声I2S通道；

12个外设DMA，2个由以太网MAC控制；

2个具有外部请求线的，内存到内存DMA；

56中断输入的事件处理器；

2个串行外设接口（SPI）；

用于MMC、SD、SDIO和CE - ATA的，可移动存储接口（RSI）控制器；

2个UART支持IrDA；

双线接口（TWI）控制器；

8个32位定时器/计数器，具有 PWM支持；

三相16位基于中心的PWM单元；

32位通用计数器；

实时时钟（RTC）和看门狗定时器；

32位核定时器；

40个通用I/O端口（GPIO）；

调试/ JTAG接口；

具有倍频能力的片上PLL。

BF518F应用

VoIP

网络电话

工业控制

电机控制

毫微微小区

网络音频

仪器仪表

图4 ADSP-BF518F EZ评估板电路图(2)

ADSP-BF518F EZ评估板

该评估板用于与VisualDSP++®开发环境相结合，来测试ADSP-BF512/BF512F，ADSP-BF514/BF514F，ADSP-BF516/BF516F和ADSP-BF518/BF518F Blackfin处理器的功能。ADSP - BF518F EZ板是设计用于纯实验室环境中。该板并不适用于消费终端产品，

或者，作为消费终端产品的一部分。该板是一个开放的系统设计，不包括屏蔽外壳，因此可能会造成邻近其他电气设备的干扰。此板不应在接近任何医疗设备或RF设备的情况下使用。

ADSP-BF518F EZ评估板主要特性

• ADI ADSP - BF518F Blackfin处理器

核最高性能为400 MHz；

外部总线性能最高为80 MHz；

176引脚LQFP封装；

25 MHz晶振。

•可编程VDDINT核功率；

ADI公司AD5258 TWI数字电位器

ADI公司ADP1715低压差线性稳压器。

•同步动态随机存取存储器（SDRAM）

Micron MT48LC32M16A2TG-64 MB（32M×16位）

•并行闪存

Numonyx M29W320EB-4 MB（2M×16位）

• eMMC闪存

Micron MTFC2GDKDM-2GB

• SPI闪存

Numonyx M25P16-16兆

•模拟音频接口

ADI SSM2603低功耗音频编解码器

一个立体声线路输出插孔

一个耳机线

一个输入MIC插孔

一个输入立体声线路输入插孔

•以太网接口

美国国家半导体DP83848 PHY器件10 BaseT和100–BaseTX自动MDIX

• ADC接口

ADI AD7266 2 MSPS，12位，3 通道SAR模拟-数字转换器

•指轮

松下EVQ- WKA001旋转编码器

• 通用异步接收器/发送器（UART）

ADM3202 RS-232线路驱动器/接 收器DB9母连接器

•发光二极管

五个LED：一个板复位（红色）， 三个通用（琥珀色），一个可配置以太网指示灯（琥珀色）和一个电源（绿色）

•按钮

三个按钮：一个复位，二个防反跳 逻辑的可编程标记旗

•扩展接口II

下一代扩展接口设计，为大多数的ADSP-BF518F处理器信号提供了通道

•土地栅阵列

轻松地实现了对所有端口引脚，和大多数EBIU信号的探测

•其他特性

JTAG ICE14针接头Blackfin功率测量跳线