బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్: ఆర్కిటెక్చర్, ఫీచర్స్ & దాని అప్లికేషన్స్

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ అనలాగ్ డివైజెస్ & ఇంటెల్ ద్వారా మైక్రో సిగ్నల్ ఆర్కిటెక్చర్ (MSA) ద్వారా రూపొందించబడింది, అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు మార్కెట్ చేయబడింది. ఈ ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్ డిసెంబర్ 2000లో ప్రకటించబడింది & ముందుగా ESCలో ప్రదర్శించబడింది ( ఎంబెడెడ్ సిస్టమ్స్ కాన్ఫరెన్స్) జూన్ 2001లో. ఈ బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ప్రధానంగా ప్రస్తుత పొందుపరిచిన ఆడియో, వీడియో & కమ్యూనికేషన్స్ అప్లికేషన్‌ల యొక్క శక్తి పరిమితులు & గణన అవసరాలను చేరుకోవడానికి రూపొందించబడింది. ఈ వ్యాసం a యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ - ఆర్కిటెక్చర్ మరియు దాని అప్లికేషన్లు.

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ అంటే ఏమిటి?

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ 16 లేదా 32-బిట్ మైక్రోప్రాసెసర్ 16-బిట్ MACల ద్వారా సరఫరా చేయబడిన అంతర్నిర్మిత, స్థిర-పాయింట్ DSP ఫంక్షనాలిటీని కలిగి ఉంటుంది (మల్టిప్లై-అక్యుములేట్స్). ఇవి ప్రాసెసర్లు రియల్-టైమ్ H.264 వీడియో ఎన్‌కోడింగ్ వంటి కష్టమైన సంఖ్యా పనులను ఏకకాలంలో నిర్వహించేటప్పుడు OSని అమలు చేయగల తక్కువ-పవర్ ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్ కోసం ప్రధానంగా రూపొందించబడ్డాయి.

ఈ ప్రాసెసర్ సాధారణ-ప్రయోజన మైక్రోకంట్రోలర్‌లలో కనిపించే లక్షణాలను సులభంగా ఉపయోగించడం ద్వారా 32-బిట్ RISC & డ్యూయల్ 16-బిట్ MAC సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ కార్యాచరణను మిళితం చేస్తుంది. కాబట్టి ఈ ప్రాసెసింగ్ గుణాల కలయిక బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లను కంట్రోల్ ప్రాసెసింగ్ & సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ అప్లికేషన్‌లు రెండింటిలోనూ ఒకే విధంగా సాధించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ సామర్థ్యం హార్డ్‌వేర్ & సాఫ్ట్‌వేర్ డిజైన్ యొక్క అమలు పనులు రెండింటినీ చాలా సులభతరం చేస్తుంది.

బ్లాక్‌ఫిన్ ఫీచర్‌లు:

• ఈ ప్రాసెసర్ ఉత్పత్తి శ్రేణిని కలుస్తుంది/బీట్ చేసే ప్రాసెసింగ్ పనితీరుతో సహా సింగిల్ ఇన్‌స్ట్రక్షన్ సెట్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను కలిగి ఉంది డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్ లేదా మెరుగైన ఖర్చు, పవర్ & మెమరీ సామర్థ్యాన్ని అందించడానికి DSP.
• ఈ 16 లేదా 32-బిట్ ఆర్కిటెక్చర్ ప్రాసెసర్ రాబోయే ఎంబెడెడ్ అప్లికేషన్‌లను అనుమతిస్తుంది.
  ఒకే కోర్ లోపల మల్టీమీడియా, సిగ్నల్ & కంట్రోల్ ప్రాసెసింగ్.
• ఇది డెవలపర్ల ఉత్పాదకతను పెంచుతుంది.
• ఇది విద్యుత్ వినియోగం లేదా సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ కోసం డైనమిక్ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ అంతటా ట్యూనబుల్ పనితీరును కలిగి ఉంటుంది.
• ఇది అనేక టూల్‌చెయిన్‌లు అలాగే ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్‌ల ద్వారా మద్దతునిచ్చే వివిధ డిజైన్‌లలోకి చాలా త్వరగా స్వీకరించబడింది.
• శక్తివంతమైన సాఫ్ట్‌వేర్ అభివృద్ధి వాతావరణంతో పాటు ప్రధాన పనితీరు కారణంగా దీనికి కనీస ఆప్టిమైజేషన్ అవసరం.
• బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ పరిశ్రమ-ప్రముఖ అభివృద్ధి సాధనాలకు మద్దతు ఇస్తుంది.
• ఈ ప్రాసెసర్ పనితీరు & పోటీ DSPల యొక్క సగం శక్తి అధునాతన స్పెసిఫికేషన్‌లు & కొత్త అప్లికేషన్‌లను అనుమతిస్తుంది.

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ మైక్రో-కంట్రోలర్ యూనిట్ యొక్క రెండు కార్యాచరణలను అందిస్తుంది & డిజిటల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ వశ్యతను అనుమతించడం ద్వారా ఒకే ప్రాసెసర్‌లో. కాబట్టి ఈ ప్రాసెసర్ వేరియబుల్-లెంగ్త్ వంటి కొన్ని ఫీచర్‌లతో సహా SIMD (సింగిల్ ఇన్‌స్ట్రక్షన్ మల్టిపుల్ డేటా) ప్రాసెసర్‌ని కలిగి ఉంటుంది ప్రమాదం సూచనలు, వాచ్‌డాగ్ టైమర్, ఆన్-చిప్ PLL, మెమరీ మేనేజ్‌మెంట్ యూనిట్, రియల్ టైమ్ క్లాక్, 100 Mbpsతో సీరియల్ పోర్ట్‌లు, UART కంట్రోలర్లు & SPI ఓడరేవులు.

MMU బహుళ మద్దతునిస్తుంది DMA పెరిఫెరల్స్ & FLASH, SDRAM మరియు SRAM మెమరీ సబ్‌సిస్టమ్‌ల మధ్య డేటాను బదిలీ చేయడానికి ఛానెల్‌లు. ఇది డేటా కాష్‌లు & కాన్ఫిగర్ చేయదగిన ఆన్-చిప్ సూచనలకు కూడా మద్దతు ఇస్తుంది. బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ అనేది 8, 16 మరియు 32-బిట్ అంకగణిత కార్యకలాపాలకు మద్దతు ఇచ్చే సాధారణ హార్డ్‌వేర్.

బ్లాక్‌ఫిన్ ఆర్కిటెక్చర్ ప్రధానంగా మైక్రో సిగ్నల్ ఆర్కిటెక్చర్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు దీనిని ADI (అనలాగ్ డివైసెస్) & ఇంటెల్ సంయుక్తంగా అభివృద్ధి చేశాయి, ఇందులో 32-బిట్ RISC ఇన్‌స్ట్రక్షన్ సెట్ మరియు డ్యూయల్ 16-బిట్ మల్టిప్లై-అక్యుములేట్‌తో కూడిన 8-బిట్ వీడియో ఇన్‌స్ట్రక్షన్ సెట్ ఉన్నాయి. (MAC) యూనిట్లు.

అనలాగ్ పరికరాలు బ్లాక్‌ఫిన్ యొక్క ఇన్స్ట్రక్షన్ సెట్ ఆర్కిటెక్చర్ ద్వారా DSP & MCU అవసరాల మధ్య సమతుల్యతను సాధించగలవు. సాధారణంగా, బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ శక్తివంతమైన VisualDSP++ సాఫ్ట్‌వేర్ డెవలప్‌మెంట్ టూల్స్‌తో జత చేయబడింది కానీ ఇప్పుడు C లేదా C++ని ఉపయోగించడం ద్వారా, మునుపటి కంటే చాలా సులభంగా అత్యంత సమర్థవంతమైన కోడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యపడుతుంది. నిజ-సమయ అవసరాల కోసం, ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ మద్దతు కీలకం అవుతుంది, కాబట్టి బ్లాక్‌ఫిన్ సంఖ్యకు మద్దతు ఇస్తుంది. ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్స్ & మెమరీ రక్షణ. బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ BF533, BF535 & BF537 వంటి సింగిల్-కోర్ మరియు BF561 మోడల్‌ల వంటి డ్యూయల్ కోర్ రెండింటిలోనూ వస్తుంది.

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్‌లో PPI (సమాంతర పెరిఫెరల్ ఇంటర్‌ఫేస్), SPORTS (సీరియల్ పోర్ట్‌లు), SPI (సీరియల్ పెరిఫెరల్ ఇంటర్‌ఫేస్), UART (యూనివర్సల్ ఎసిన్క్రోనస్ రిసీవర్ ట్రాన్స్‌మిటర్), జనరల్-పర్పస్ టైమర్‌లు, RTC (రియల్-టైమ్) వంటి విభిన్న ఆన్-చిప్ పెరిఫెరల్స్ ఉన్నాయి. గడియారం), వాచ్‌డాగ్ టైమర్, జనరల్-పర్పస్ I/O (ప్రోగ్రామబుల్ ఫ్లాగ్‌లు), కంట్రోలర్ ఏరియా నెట్‌వర్క్ (CAN) ఇంటర్‌ఫేస్ , ఈథర్నెట్ MAC, పెరిఫెరల్ DMAలు -12, మెమరీ నుండి మెమరీ DMAలు -2 హ్యాండ్‌షేక్ DMA, TWI (టూ-వైర్ ఇంటర్‌ఫేస్) కంట్రోలర్, డీబగ్ లేదా JTAG 32తో ఇంటర్‌ఫేస్ & ఈవెంట్ హ్యాండ్లర్ అంతరాయం కలిగించు ఇన్‌పుట్‌లు. ఆర్కిటెక్చర్‌లోని ఈ పెరిఫెరల్స్ అన్నీ వేర్వేరు హై-బ్యాండ్‌విడ్త్ బస్సుల ద్వారా కోర్‌కి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. కాబట్టి, ఈ పెరిఫెరల్స్‌లో కొన్నింటి వివరణ క్రింద ఇవ్వబడింది.

PPI లేదా సమాంతర పరిధీయ ఇంటర్‌ఫేస్

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ కేవలం PPIని అందిస్తుంది, దీనిని సమాంతర పరిధీయ ఇంటర్‌ఫేస్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ ఇంటర్‌ఫేస్ నేరుగా డిజిటల్‌కు సమాంతర అనలాగ్‌కు & డిజిటల్ నుండి అనలాగ్ కన్వర్టర్‌లు, వీడియో ఎన్‌కోడర్‌లు మరియు డీకోడర్‌లు & ఇతర సాధారణ-ప్రయోజన పెరిఫెరల్‌లకు నేరుగా కనెక్ట్ చేయబడింది.

ఈ ఇంటర్‌ఫేస్‌లో ప్రత్యేకమైన ఇన్‌పుట్ CLK పిన్, మూడు ఫ్రేమ్ సింక్రొనైజేషన్ పిన్‌లు & 16 డేటా పిన్‌లు ఉన్నాయి. ఇక్కడ, ఇన్‌పుట్ CLK పిన్ కేవలం సిస్టమ్ CLK వేగంలో సగానికి సమానమైన సమాంతర డేటా రేట్లకు మద్దతు ఇస్తుంది. మూడు వేర్వేరు ITU-R 656 మోడ్‌లు యాక్టివ్ వీడియో, వర్టికల్ బ్లాంకింగ్ & పూర్తి ఫీల్డ్‌కు మాత్రమే మద్దతు ఇస్తాయి.

PPI యొక్క సాధారణ-ప్రయోజన మోడ్‌లు విస్తృత విభిన్న ప్రసార & డేటా క్యాప్చర్ అప్లికేషన్‌లకు సరిపోయేలా ఇవ్వబడ్డాయి. కాబట్టి ఈ మోడ్‌లు అంతర్గతంగా రూపొందించబడిన ఫ్రేమ్ సమకాలీకరణల ద్వారా డేటా స్వీకరించడం, అంతర్గతంగా రూపొందించబడిన ఫ్రేమ్ సమకాలీకరణల ద్వారా డేటా ప్రసారం, బాహ్యంగా రూపొందించబడిన ఫ్రేమ్ సమకాలీకరణల ద్వారా డేటా ప్రసారం మరియు బాహ్యంగా రూపొందించబడిన ఫ్రేమ్ సమకాలీకరణల ద్వారా స్వీకరించబడిన డేటా వంటి ప్రధాన వర్గాలుగా విభజించబడ్డాయి.

క్రీడలు

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లో సీరియల్ & మల్టీప్రాసెసర్ కమ్యూనికేషన్‌ల కోసం ఉపయోగించే రెండు డ్యూయల్-ఛానల్ సింక్రోనస్ సీరియల్ పోర్ట్‌లు SPORT0 & SPORT1 ఉన్నాయి. కాబట్టి ఇవి హై-స్పీడ్ మరియు సింక్రోనస్ సీరియల్ పోర్ట్ మద్దతునిస్తాయి I²S , TDM & కనెక్ట్ చేయడానికి అనేక ఇతర కాన్ఫిగర్ చేయగల ఫ్రేమింగ్ మోడ్‌లు DACలు , ADCలు, FPGAలు & ఇతర ప్రాసెసర్లు.

SPI లేదా సీరియల్ పెరిఫెరల్ ఇంటర్‌ఫేస్ పోర్ట్

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ వివిధ SPI-అనుకూల పరికరాలతో సంభాషించడానికి ప్రాసెసర్‌ని అనుమతించే SPI పోర్ట్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఇంటర్‌ఫేస్ డేటాను ప్రసారం చేయడానికి మూడు పిన్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, డేటా పిన్స్-2 & ఒక CLK పిన్. SPI పోర్ట్ యొక్క ఎంచుకున్న ఇన్‌పుట్ మరియు అవుట్‌పుట్ పిన్‌లు కేవలం పూర్తి-డ్యూప్లెక్స్ SSI (సింక్రోనస్ సీరియల్ ఇంటర్‌ఫేస్)ని అందిస్తాయి, ఇది మాస్టర్ & స్లేవ్ మోడ్‌లు మరియు మల్టీ-మాస్టర్ ఎన్విరాన్‌మెంట్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది. ఈ SPI పోర్ట్ & క్లాక్ ఫేజ్ లేదా పోలారిటీల యొక్క బాడ్ రేటు ప్రోగ్రామబుల్. ఈ పోర్ట్‌లో ఇన్‌కార్పొరేటెడ్ DMA కంట్రోలర్ ఉంది, ఇది డేటా స్ట్రీమ్‌లను ప్రసారం చేయడం/స్వీకరించడం కోసం మద్దతు ఇస్తుంది.

టైమర్‌లు

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లో 9 ప్రోగ్రామబుల్ టైమర్ యూనిట్‌లు ఉన్నాయి. ఈ టైమర్‌లు ప్రాసెసర్ యొక్క గడియారానికి లేదా బాహ్య సంకేతాల గణనకు సమకాలీకరణ కోసం ఉద్దేశించిన ఆవర్తన ఈవెంట్‌లను అందించడానికి ప్రాసెసర్ కోర్‌కు అంతరాయాలను సృష్టిస్తాయి.

UART

UART అనే పదం 'యూనివర్సల్ ఎసిన్క్రోనస్ రిసీవర్ ట్రాన్స్‌మిటర్' పోర్ట్. బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ 2-హాఫ్-డ్యూప్లెక్స్ UART పోర్ట్‌లను అందిస్తుంది, ఇవి PC ప్రామాణిక UARTల ద్వారా పూర్తిగా సరిపోతాయి. ఈ పోర్ట్‌లు DMA-సపోర్టెడ్, హాఫ్-డ్యూప్లెక్స్, అసమకాలిక సీరియల్ డేటా బదిలీలను అందించడానికి ఇతర హోస్ట్‌లు లేదా పెరిఫెరల్స్‌కు ప్రాథమిక UART ఇంటర్‌ఫేస్‌ను అందిస్తాయి.

UART పోర్ట్‌లలో 5 నుండి 8 డేటా బిట్‌లు మరియు 1 లేదా 2 స్టాప్ బిట్‌లు ఉన్నాయి మరియు అవి ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన I/O & DMA వంటి 2 మోడ్‌ల ఆపరేషన్‌కు మద్దతు ఇస్తాయి. మొదటి మోడ్‌లో, ప్రాసెసర్ I/O-మ్యాప్ చేసిన రిజిస్టర్‌లను రీడింగ్/రైటింగ్ ద్వారా డేటాను ట్రాన్స్‌మిట్ చేస్తుంది లేదా స్వీకరిస్తుంది, ట్రాన్స్‌మిట్ & రిసీవ్ రెండింటిలోనూ డేటా రెండుసార్లు బఫర్ చేయబడి ఉంటుంది. రెండవ మోడ్‌లో, DMA కంట్రోలర్ డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది & స్వీకరిస్తుంది మరియు మెమరీ నుండి & డేటాను ప్రసారం చేయడానికి అవసరమైన అంతరాయాల సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది.

RTC లేదా రియల్ టైమ్ క్లాక్

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ యొక్క నిజ-సమయ గడియారం స్టాప్‌వాచ్, ప్రస్తుత సమయం & అలారం వంటి విభిన్న లక్షణాలను అందిస్తుంది. కాబట్టి, రియల్ టైమ్ క్లాక్ బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌కు బాహ్యంగా 32.768 kHz క్రిస్టల్‌తో క్లాక్ చేయబడింది. ప్రాసెసర్‌లోని RTC పవర్ సప్లై పిన్‌లను కలిగి ఉంది, మిగిలిన బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ తక్కువ-పవర్ కండిషన్‌లో ఉన్నప్పుడు కూడా పవర్ అప్ & క్లాక్డ్‌గా ఉండగలదు. నిజ-సమయ గడియారం అనేక ప్రోగ్రామబుల్ అంతరాయ ఎంపికలను అందిస్తుంది. 32.768 kHz ఇన్‌పుట్ CLK ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రీస్కేలర్ ద్వారా 1 Hz సిగ్నల్‌కు వేరు చేయబడింది. ఇతర పరికరాల మాదిరిగానే, నిజ-సమయ గడియారం డీప్ స్లీప్ మోడ్/స్లీప్ మోడ్ నుండి బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌ను మేల్కొల్పగలదు.

వాచ్‌డాగ్ టైమర్

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లో 32-బిట్ వాచ్‌డాగ్ టైమర్ ఉంది, ఇది సాఫ్ట్‌వేర్ వాచ్‌డాగ్ ఫంక్షన్‌ను అమలు చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. కాబట్టి ప్రోగ్రామర్ సరైన అంతరాయాన్ని అనుమతించే టైమర్ కౌంట్ విలువను ప్రారంభిస్తుంది, ఆపై టైమర్‌ను అనుమతిస్తుంది. ఆ తర్వాత, సాఫ్ట్‌వేర్ ప్రోగ్రామ్ చేసిన విలువ నుండి '0'కి లెక్కించడానికి ముందు కౌంటర్‌ని మళ్లీ లోడ్ చేయాలి.

GPIO లేదా జనరల్-పర్పస్ I/O

GPIO అనేది డిజిటల్ సిగ్నల్ పిన్, ఇది ఇన్‌పుట్, అవుట్‌పుట్ లేదా రెండూగా ఉపయోగించబడుతుంది & సాఫ్ట్‌వేర్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లో GPIO (సాధారణ-ప్రయోజన I/O) పిన్‌లు, పోర్ట్ G, పోర్ట్ H & పోర్ట్ Fతో కనెక్ట్ చేయబడిన PORTFIO, PORTHIO & PORTGIO వంటి 3-ప్రత్యేక GPIO మాడ్యూల్స్‌లో 48-ద్వి దిశాత్మకంగా ఉంటాయి. ప్రతి సాధారణ-ప్రయోజన పోర్ట్ పిన్ GPIO DCR, GPIO CSR, GPIO IMR మరియు GPIO ISR వంటి స్థితి, పోర్ట్ నియంత్రణ & అంతరాయ రిజిస్టర్‌లను మార్చడం ద్వారా వ్యక్తిగతంగా నియంత్రించబడుతుంది.

ఈథర్నెట్ MAC

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లోని ఈథర్నెట్ MAC పెరిఫెరల్ MII (మీడియా ఇండిపెండెంట్ ఇంటర్‌ఫేస్) & బ్లాక్‌ఫిన్ యొక్క పరిధీయ ఉపవ్యవస్థ మధ్య 10 నుండి 100 Mb/s వరకు అందిస్తుంది. MAC కేవలం పూర్తి-డ్యూప్లెక్స్ & హాఫ్-డ్యూప్లెక్స్ మోడ్‌లలో పనిచేస్తుంది. మీడియా యాక్సెస్ కంట్రోలర్ ప్రాసెసర్ యొక్క CLKIN పిన్ నుండి అంతర్గతంగా క్లాక్ చేయబడింది.

జ్ఞాపకశక్తి

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ఆర్కిటెక్చర్ మెమరీ కేవలం పరికరం అమలులో లెవెల్ 1 & లెవెల్ 2 మెమరీ బ్లాక్‌లను అందిస్తుంది. డేటా & ఇన్‌స్ట్రక్షన్ మెమరీ వంటి L1 మెమరీ నేరుగా ప్రాసెసర్ కోర్‌కి కనెక్ట్ చేయబడింది, పూర్తి సిస్టమ్ CLK వేగంతో నడుస్తుంది మరియు క్లిష్టమైన సమయ అల్గారిథమ్ విభాగాలకు గరిష్ట సిస్టమ్ పనితీరును అందిస్తుంది. SRAM మెమరీ వంటి L2 మెమరీ పెద్దది, ఇది కొద్దిగా తగ్గిన పనితీరును అందిస్తుంది, అయినప్పటికీ, ఆఫ్-చిప్ మెమరీతో పోలిస్తే ఇది ఇప్పటికీ వేగంగా ఉంటుంది.

మైక్రోకంట్రోలర్‌లలో ప్రోగ్రామ్‌లను అందిస్తున్నప్పుడు సిగ్నల్‌లను ప్రాసెస్ చేయడానికి అవసరమైన పనితీరును అందించడానికి L1 మెమరీ నిర్మాణం అమలు చేయబడుతుంది. మెమరీ L1ని SRAM, కాష్‌గా అమర్చడానికి అనుమతించడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది, లేకపోతే రెండింటి కలయిక.

కాష్ మరియు SRAM ప్రోగ్రామింగ్ మోడల్‌లకు మద్దతు ఇవ్వడం ద్వారా, సిస్టమ్ రూపకర్తలు కాష్ మెమరీలో నిజ-సమయ నియంత్రణ లేదా OS టాస్క్‌లను నిల్వ చేస్తున్నప్పుడు, తక్కువ జాప్యం & అధిక బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరమయ్యే క్లిష్టమైన నిజ-సమయ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ డేటా సెట్‌లను SRAMకి కేటాయిస్తారు.

బూట్ మోడ్‌లు

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ రీసెట్ తర్వాత స్వయంచాలకంగా అంతర్గత L1 ఇన్‌స్ట్రక్షన్ మెమొరీ లోడింగ్ కోసం ఆరు మెకానిజమ్‌లను కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి వివిధ బూట్ మోడ్‌లు ప్రధానంగా ఉంటాయి; 8-బిట్ &16-బిట్ వెలుపల ఫ్లాష్ మెమరీ, సీరియల్ SPI మెమరీ నుండి బూట్ మోడ్. SPI హోస్ట్ పరికరం, UART, సీరియల్ TWI మెమరీ, TWI హోస్ట్ మరియు 16-బిట్ బాహ్య మెమరీ నుండి బూట్ సిరీస్‌ను దాటవేస్తుంది. మొదటి 6 బూట్ మోడ్‌లలో ప్రతిదానికి, ముందుగా 10-బైట్ హెడర్ బాహ్య మెమరీ పరికరం నుండి చదవబడుతుంది. కాబట్టి, హెడర్ సంఖ్యను సూచిస్తుంది. ప్రసారం చేయవలసిన బైట్‌లు & మెమరీ గమ్యం చిరునామా. ఏదైనా బూట్ సిరీస్ ద్వారా అనేక మెమరీ బ్లాక్‌లు లోడ్ చేయబడవచ్చు. అన్ని బ్లాక్‌లు కేవలం లోడ్ అయినప్పుడు, L1 సూచన SRAM ప్రారంభం నుండి ప్రోగ్రామ్ ఎగ్జిక్యూషన్ ప్రారంభమవుతుంది.

అడ్రసింగ్ మోడ్‌లు

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ యొక్క అడ్రసింగ్ మోడ్‌లు ఒక వ్యక్తి లొకేషన్‌ను పేర్కొనడానికి మెమరీ మరియు అడ్రసింగ్‌ని ఎలా యాక్సెస్ చేయాలో నిర్ణయిస్తాయి. బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లో ఉపయోగించే అడ్రసింగ్ మోడ్‌లు పరోక్ష చిరునామా, ఆటోఇన్‌క్రిమెంట్/తగ్గింపు, పోస్ట్ మాడిఫై, తక్షణ ఆఫ్‌సెట్‌తో ఇండెక్స్, సర్క్యులర్ బఫర్ మరియు బిట్ రివర్స్.

పరోక్ష ప్రసంగం

ఈ మోడ్‌లో, ఇన్‌స్ట్రక్షన్‌లోని అడ్రస్ ఫీల్డ్ మెమరీ స్థానాన్ని కలిగి ఉంటుంది లేదా సమర్థవంతమైన ఆపరేండ్ చిరునామా ఉన్న చోట నమోదు చేస్తుంది. ఈ చిరునామా రిజిస్టర్ పరోక్ష & మెమరీ పరోక్ష వంటి రెండు వర్గాలుగా వర్గీకరించబడింది.

ఉదాహరణకు LOAD R1, @300

పై సూచనలో, సమర్థవంతమైన చిరునామా మెమరీ స్థానం 300 వద్ద నిల్వ చేయబడుతుంది.

ఆటోఇన్‌క్రిమెంట్/డిక్రిమెంట్ అడ్రస్సింగ్

ఆటో-ఇంక్రిమెంట్ అడ్రసింగ్ అనేది ప్రవేశ హక్కు తర్వాత పాయింటర్ అలాగే ఇండెక్స్ రిజిస్టర్‌లను అప్‌డేట్ చేస్తుంది. ఇంక్రిమెంట్ మొత్తం ప్రధానంగా పదం పరిమాణం పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. '4'తో పాయింటర్ అప్‌డేట్‌లో 32-బిట్ వర్డ్ యాక్సెస్ ఏర్పడుతుంది. 16-బిట్ వర్డ్ యాక్సెస్ పాయింటర్‌ను ‘2’తో అప్‌డేట్ చేస్తుంది & 8-బిట్ వర్డ్ యాక్సెస్ పాయింటర్‌ను ‘1’తో అప్‌డేట్ చేస్తుంది. 8-బిట్ & 16-బిట్ రెండింటి యొక్క రీడ్ ఆపరేషన్‌లు లక్ష్య రిజిస్టర్‌లో కంటెంట్‌లను సున్నా-విస్తరింపు/సంకేతం-విస్తరింపజేయడాన్ని సూచించవచ్చు. పాయింటర్ రిజిస్టర్‌లు ప్రధానంగా 8, 16, & 32-బిట్ యాక్సెస్‌ల కోసం ఉపయోగించబడతాయి, అయితే ఇండెక్స్ రిజిస్టర్‌లు 16 & 32 బిట్ యాక్సెస్‌ల కోసం మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి.

ఉదాహరణకు: R0 = W [P1++ ] (Z) ;

పై సూచనలో, పాయింటర్ రిజిస్టర్ ‘P1’ ద్వారా పాయింటెడ్ అడ్రస్ నుండి 16-బిట్ వర్డ్ 32-బిట్ డెస్టినేషన్ రిజిస్టర్‌లోకి లోడ్ అవుతుంది. ఆ తర్వాత, పాయింటర్ 2తో పెరిగింది & 32-బిట్ డెస్టినేషన్ రిజిస్టర్‌ను పూరించడానికి పదం ‘0’ పొడిగించబడింది.

అదేవిధంగా, నమోదు హక్కు తర్వాత చిరునామాను తగ్గించడం ద్వారా స్వీయ-తగ్గింపు పని చేస్తుంది.

ఉదాహరణకు: R0 = [ I2– ] ;

పై సూచనలో, 32-బిట్ విలువ డెస్టినేషన్ రిజిస్టర్‌లోకి లోడ్ అవుతుంది & ఇండెక్స్ రిజిస్టర్‌ను 4 తగ్గించింది.

పోస్ట్-మార్పు చిరునామా

ఈ రకమైన సంబోధన కేవలం సమర్థవంతమైన చిరునామా వంటి సూచిక/పాయింటర్ రిజిస్టర్‌లలోని విలువను ఉపయోగిస్తుంది. ఆ తరువాత, ఇది రిజిస్టర్ విషయాలతో దాన్ని సవరించింది. ఇండెక్స్ రిజిస్టర్‌లు సవరించిన రిజిస్టర్‌లతో మార్చబడతాయి, అయితే పాయింటర్ రిజిస్టర్‌లు ఇతర పాయింటర్ రిజిస్టర్‌ల ద్వారా మార్చబడతాయి. డెస్టినేషన్ రిజిస్టర్‌ల వలె, పోస్ట్-మాడిఫై టైప్ అడ్రసింగ్ పాయింటర్ రిజిస్టర్‌లకు మద్దతు ఇవ్వదు.

ఉదాహరణకు: R3 = [P1++P2 ] ;

పై సూచనలో, 32-బిట్ విలువ 'R3' రిజిస్టర్‌లోకి లోడ్ చేయబడుతుంది మరియు 'P1' రిజిస్టర్ ద్వారా సూచించబడిన మెమరీ స్థానంలో కనుగొనబడుతుంది. ఆ తర్వాత, 'P2' రిజిస్టర్‌లోని విలువ P1 రిజిస్టర్‌లోని విలువకు జోడించబడుతుంది.

తక్షణ ఆఫ్‌సెట్‌తో ఇండెక్స్ చేయబడింది

సూచిక చేయబడిన చిరునామా డేటా పట్టికల నుండి విలువలను పొందడానికి ప్రోగ్రామ్‌లను అనుమతిస్తుంది. పాయింటర్ రిజిస్టర్ తక్షణ ఫీల్డ్ ద్వారా మార్చబడుతుంది, ఆ తర్వాత అది ప్రభావవంతమైన చిరునామాగా ఉపయోగించబడుతుంది. కాబట్టి పాయింటర్ రిజిస్టర్ విలువ నవీకరించబడలేదు.

ఉదాహరణకు, P1 = 0x13 అయితే, [P1 + 0x11] సమర్ధవంతంగా అన్ని యాక్సెస్‌లతో అనుబంధించబడిన [0x24]కి సమానంగా ఉంటుంది.

బిట్ రివర్స్ అడ్రసింగ్

కొన్ని అల్గారిథమ్‌ల కోసం, సీక్వెన్షియల్ ఆర్డర్‌లో ఫలితాలను పొందేందుకు ప్రోగ్రామ్‌లకు బిట్-రివర్స్డ్ క్యారీ అడ్రసింగ్ అవసరం, ముఖ్యంగా FFT (ఫాస్ట్ ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్) లెక్కల కోసం. ఈ అల్గారిథమ్ అవసరాలను తీర్చడం కోసం, డేటా అడ్రస్ జనరేటర్‌ల యొక్క బిట్-రివర్స్డ్ అడ్రసింగ్ ఫీచర్ డేటా శ్రేణిని పదేపదే ఉపవిభజన చేయడానికి మరియు ఈ డేటాను బిట్-రివర్స్డ్ ఆర్డర్‌లో నిల్వ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

వృత్తాకార బఫర్ చిరునామా

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ఐచ్ఛిక వృత్తాకార చిరునామా వంటి లక్షణాన్ని అందిస్తుంది, ఇది ఇండెక్స్ రిజిస్టర్‌ను ముందే నిర్వచించబడిన చిరునామాల ద్వారా పెంచుతుంది, ఆ తర్వాత ఆ పరిధిని పునరావృతం చేయడానికి ఇండెక్స్ రిజిస్టర్‌లను స్వయంచాలకంగా రీసెట్ చేస్తుంది. కాబట్టి ఈ ఫీచర్ ప్రతిసారీ అడ్రస్ ఇండెక్స్ పాయింటర్‌ను తీసివేయడం ద్వారా ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ లూప్ పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది.

స్థిర-పరిమాణ డేటా బ్లాక్‌ల స్ట్రింగ్‌ను పదేపదే లోడ్ చేస్తున్నప్పుడు లేదా నిల్వ చేస్తున్నప్పుడు సర్క్యులర్ బఫర్ అడ్రసింగ్ చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. వృత్తాకార బఫర్ యొక్క కంటెంట్‌లు తప్పనిసరిగా ఈ షరతులను కలిగి ఉండాలి:

• వృత్తాకార బఫర్ గరిష్ట పొడవు 231 కంటే తక్కువ పరిమాణంతో సంతకం చేయని సంఖ్య అయి ఉండాలి.
• మాడిఫైయర్ యొక్క పరిమాణం తప్పనిసరిగా వృత్తాకార బఫర్ పొడవు కంటే తక్కువగా ఉండాలి.
• పాయింటర్ 'I' యొక్క మొదటి స్థానం తప్పనిసరిగా 'L' & బేస్ 'B' ద్వారా నిర్వచించబడిన వృత్తాకార బఫర్‌లో ఉండాలి.

పైన పేర్కొన్న షరతుల్లో ఏవైనా సంతృప్తి చెందకపోతే, ప్రాసెసర్ యొక్క ప్రవర్తన పేర్కొనబడదు.

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ఫైల్‌ను నమోదు చేయండి

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ మూడు ఖచ్చితమైన రిజిస్టర్ ఫైల్‌లను కలిగి ఉంటుంది; డేటా రిజిస్టర్ ఫైల్, పాయింటర్ రిజిస్టర్ ఫైల్ & DAG రిజిస్టర్.

• డేటా రిజిస్టర్ ఫైల్ గణన యూనిట్ల కోసం ఉపయోగించే డేటా బస్సులను ఉపయోగించి ఆపరాండ్‌లను సేకరిస్తుంది & గణన ఫలితాలను నిల్వ చేస్తుంది.
• పాయింటర్ రిజిస్టర్ ఫైల్‌లో అడ్రసింగ్ ఆపరేషన్‌ల కోసం ఉపయోగించే పాయింటర్‌లు ఉంటాయి.
• DAG రిజిస్టర్‌లు DSP కార్యకలాపాల కోసం ఉపయోగించే జీరో-ఓవర్‌హెడ్ సర్క్యులర్ బఫర్‌లను నిర్వహిస్తాయి.

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ ఫస్ట్-క్లాస్ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్ & పనితీరును అందిస్తుంది. ఇవి తక్కువ వోల్టేజ్ & తక్కువ పవర్ డిజైన్ మెథడాలజీతో రూపొందించబడ్డాయి, ఇవి మొత్తం విద్యుత్ వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గించడానికి వోల్టేజ్ & ఆపరేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీ రెండింటినీ మార్చగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి ఇది ఆపరేషన్ ఫ్రీక్వెన్సీని మార్చడంతో పోలిస్తే విద్యుత్ వినియోగంలో గణనీయమైన తగ్గుదలకు దారి తీస్తుంది. కాబట్టి ఇది సులభ ఉపకరణాల కోసం ఎక్కువ బ్యాటరీ జీవితాన్ని అనుమతిస్తుంది.

బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ DDR-SDRAM, SDRAM, NAND ఫ్లాష్, SRAM & NOR ఫ్లాష్ వంటి విభిన్న బాహ్య జ్ఞాపకాలకు మద్దతు ఇస్తుంది. కొన్ని బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లు SD/SDIO & ATAPI వంటి మాస్-స్టోరేజ్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లను కూడా కలిగి ఉంటాయి. వారు బాహ్య మెమరీ స్థలంలో 100 మెగాబైట్ల మెమరీకి కూడా మద్దతు ఇవ్వగలరు.

ప్రయోజనాలు

ది బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

• బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లు సిస్టమ్ రూపకర్తకు ప్రాథమిక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి.
• బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ సాఫ్ట్‌వేర్ సౌలభ్యాన్ని అలాగే మల్టీఫార్మాట్‌లో ఆడియో, వీడియో, వాయిస్ & ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్, రియల్ టైమ్ సెక్యూరిటీ, కంట్రోల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు మల్టీమోడ్ బేస్‌బ్యాండ్ ప్యాకెట్ ప్రాసెసింగ్ వంటి కన్వర్జెంట్ అప్లికేషన్‌ల కోసం స్కేలబిలిటీని అందిస్తుంది.
• సమర్థవంతమైన నియంత్రణ ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యం & అధిక-పనితీరు గల సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ విభిన్న కొత్త మార్కెట్‌లు & అప్లికేషన్‌లను అనుమతిస్తుంది.
• DPM (డైనమిక్ పవర్ మేనేజ్‌మెంట్) సిస్టమ్ డిజైనర్‌ను ఎండ్ సిస్టమ్ యొక్క అవసరాలకు అనుగుణంగా పరికరం యొక్క విద్యుత్ వినియోగాన్ని ప్రత్యేకంగా సవరించడానికి అనుమతిస్తుంది.
• ఈ ప్రాసెసర్‌లు అభివృద్ధి సమయం & ఖర్చులను బాగా తగ్గిస్తాయి.

అప్లికేషన్లు

ది బ్లాక్ఫిన్ ప్రాసెసర్ యొక్క అప్లికేషన్లు కింది వాటిని చేర్చండి.

• బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లు వంటి అనేక అప్లికేషన్‌లకు అనువైనవి ADAS (ఆటోమోటివ్ అధునాతన డ్రైవర్ సహాయ వ్యవస్థలు) , నిఘా లేదా భద్రతా వ్యవస్థలు & పారిశ్రామిక యంత్ర దృష్టి.
• బ్లాక్‌ఫిన్ అప్లికేషన్‌లలో సర్వో మోటార్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌లు, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, మానిటరింగ్ సిస్టమ్‌లు & మల్టీమీడియా వినియోగదారు పరికరాలు ఉన్నాయి.
• ఈ ప్రాసెసర్‌లు కేవలం మైక్రోకంట్రోలర్ & సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ ఫంక్షన్‌లను నిర్వహిస్తాయి.
• ఇవి ఆడియో, ప్రాసెస్ కంట్రోల్, ఆటోమోటివ్, టెస్టింగ్, కొలత మొదలైన వాటి కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
• బ్రాడ్‌బ్యాండ్ వైర్‌లెస్, మొబైల్ కమ్యూనికేషన్‌లు & ఆడియో లేదా వీడియో సామర్థ్యం గల ఇంటర్నెట్ ఉపకరణాలు వంటి సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ అప్లికేషన్‌లలో బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.
• బ్లాక్‌ఫిన్ నెట్‌వర్క్డ్ & స్ట్రీమింగ్ మీడియా, డిజిటల్ హోమ్ ఎంటర్‌టైన్‌మెంట్, ఆటోమోటివ్ టెలిమాటిక్స్, ఇన్ఫోటైన్‌మెంట్, మొబైల్ టీవీ, డిజిటల్ రేడియో మొదలైన కన్వర్జెంట్ అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది.
• బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ అనేది ఎంబెడెడ్ ప్రాసెసర్, ఇది మల్టీ-ఫార్మాట్ వాయిస్, ఆడియో, వీడియో, మల్టీ-మోడ్ బేస్‌బ్యాండ్, ఇమేజ్ ప్రాసెసింగ్, ప్యాకెట్ ప్రాసెసింగ్, రియల్-టైమ్ సెక్యూరిటీ & కంట్రోల్ ప్రాసెసింగ్ ముఖ్యమైనవిగా ఉన్న అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించే శక్తి సామర్థ్యం & అత్యధిక పనితీరును కలిగి ఉంటుంది.

అందువలన, ఇది బ్లాక్‌ఫిన్ ప్రాసెసర్ యొక్క అవలోకనం - ఆర్కిటెక్చర్, ప్రయోజనాలు & దాని అప్లికేషన్లు. ఈ ప్రాసెసర్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్ & మైక్రోకంట్రోలర్ ఫంక్షన్లను నిర్వహిస్తుంది. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, ప్రాసెసర్ అంటే ఏమిటి?