ब्लैकफिन प्रोसेसर: वास्तुकला, सुविधाएँ और इसके अनुप्रयोग

ब्लैकफिन प्रोसेसर को माइक्रो सिग्नल आर्किटेक्चर (एमएसए) के रूप में एनालॉग डिवाइसेस और इंटेल के माध्यम से डिजाइन, विकसित और विपणन किया गया था। इस प्रोसेसर की संरचना की घोषणा दिसंबर 2000 में की गई थी और पहली बार ESC ( अंतः स्थापित प्रणालियाँ कॉन्फ़्रेंस) जून 2001 में। यह ब्लैकफिन प्रोसेसर मुख्य रूप से वर्तमान एम्बेडेड ऑडियो, वीडियो और संचार अनुप्रयोगों की शक्ति की कमी और कम्प्यूटेशनल मांगों तक पहुंचने के लिए डिज़ाइन किया गया था। यह आलेख एक के अवलोकन पर चर्चा करता है ब्लैकफिन प्रोसेसर - वास्तुकला और इसके अनुप्रयोग।

ब्लैकफिन प्रोसेसर क्या है?

ब्लैकफिन प्रोसेसर 16 या 32-बिट है माइक्रोप्रोसेसर जिसमें 16-बिट एमएसीएस (गुणा-जमा) के माध्यम से आपूर्ति की गई एक इनबिल्ट, फिक्स्ड-पॉइंट डीएसपी कार्यक्षमता शामिल है। इन प्रोसेसर मुख्य रूप से एक संयुक्त कम-पावर प्रोसेसर आर्किटेक्चर के लिए डिज़ाइन किया गया था जो वास्तविक समय H.264 वीडियो एन्कोडिंग जैसे कठिन संख्यात्मक कार्यों को एक साथ संभालते हुए OS चला सकता है।

यह प्रोसेसर सामान्य-उद्देश्य वाले माइक्रोकंट्रोलर्स के भीतर पाई जाने वाली विशेषताओं का आसानी से उपयोग करके 32-बिट आरआईएससी और दोहरी 16-बिट मैक सिग्नल प्रोसेसिंग कार्यक्षमता को जोड़ता है। इसलिए यह प्रोसेसिंग गुण संयोजन ब्लैकफिन प्रोसेसर को कंट्रोल प्रोसेसिंग और सिग्नल प्रोसेसिंग एप्लिकेशन दोनों में समान रूप से अच्छी तरह से प्राप्त करने की अनुमति देता है। यह क्षमता हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर डिजाइन दोनों के कार्यान्वयन कार्यों को बहुत सरल करती है।

ब्लैकफिन विशेषताएं:

• इस प्रोसेसर में प्रोसेसिंग परफॉर्मेंस सहित सिंगल इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर है जो उत्पाद रेंज को आसानी से पूरा करता है डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर या डीएसपी बेहतर लागत, बिजली और मेमोरी दक्षता प्रदान करने के लिए।
• यह 16 या 32-बिट आर्किटेक्चर प्रोसेसर केवल आने वाले एम्बेडेड अनुप्रयोगों की अनुमति देता है।
  एक कोर के भीतर मल्टीमीडिया, सिग्नल और नियंत्रण प्रसंस्करण।
• यह डेवलपर्स की उत्पादकता बढ़ाता है।
• बिजली की खपत या सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए डायनेमिक पावर मैनेजमेंट के दौरान इसका ट्यून करने योग्य प्रदर्शन है।
• इसे विभिन्न डिज़ाइनों में बहुत तेज़ी से अपनाया जाता है जो कि कई टूलचेन्स के साथ-साथ ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा समर्थित हैं।
• कोर प्रदर्शन के साथ शक्तिशाली सॉफ्टवेयर के विकास के माहौल के कारण इसे न्यूनतम अनुकूलन की आवश्यकता है।
• ब्लैकफिन प्रोसेसर उद्योग-अग्रणी विकास उपकरणों का समर्थन करता है।
• इस प्रोसेसर का प्रदर्शन और प्रतिस्पर्धी डीएसपी की आधी शक्ति उन्नत विनिर्देशों और नए अनुप्रयोगों की अनुमति देती है।

ब्लैकफिन प्रोसेसर आर्किटेक्चर

ब्लैकफिन प्रोसेसर एक माइक्रो-नियंत्रक इकाई और दोनों की कार्यक्षमता प्रदान करता है अंकीय संकेत प्रक्रिया लचीलेपन की अनुमति देकर एकल प्रोसेसर के भीतर। तो इस प्रोसेसर में एक SIMD (सिंगल इंस्ट्रक्शन मल्टीपल डेटा) प्रोसेसर शामिल है जिसमें वेरिएबल-लेंथ जैसी कुछ विशेषताएं शामिल हैं जोखिम निर्देश, वॉचडॉग टाइमर, ऑन-चिप पीएलएल, मेमोरी मैनेजमेंट यूनिट, रीयल-टाइम क्लॉक, 100 एमबीपीएस के साथ सीरियल पोर्ट, यूएआरटी नियंत्रक और एसपीआई बंदरगाहों।

एमएमयू एकाधिक का समर्थन करता है डीएमए बाह्य उपकरणों और फ्लैश, एसडीआरएएम और एसआरएएम मेमोरी सबसिस्टम के बीच डेटा स्थानांतरित करने के लिए चैनल। यह डेटा कैश और कॉन्फ़िगर करने योग्य ऑन-चिप निर्देश का भी समर्थन करता है। ब्लैकफिन प्रोसेसर एक साधारण हार्डवेयर है जो 8, 16 और 32-बिट अंकगणितीय संचालन का समर्थन करता है।

ब्लैकफिन आर्किटेक्चर मुख्य रूप से माइक्रो सिग्नल की वास्तुकला पर आधारित है और इसे एडीआई (एनालॉग डिवाइसेस) और इंटेल द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया गया था, जिसमें 32-बिट आरआईएससी इंस्ट्रक्शन सेट और 8-बिट वीडियो इंस्ट्रक्शन सेट शामिल है, जिसमें दोहरी 16-बिट गुणा-संचयन होता है। (मैक) इकाइयां।

ब्लैकफिन के निर्देश सेट आर्किटेक्चर के माध्यम से एनालॉग डिवाइस डीएसपी और एमसीयू आवश्यकताओं के बीच संतुलन हासिल करने में सक्षम हैं। आम तौर पर, ब्लैकफिन प्रोसेसर को शक्तिशाली विज़ुअलडीएसपी ++ सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट टूल के साथ जोड़ा जाता है, लेकिन अब सी या सी ++ का उपयोग करके, पहले की तुलना में अत्यधिक कुशल कोड का उत्पादन करना संभव है। रीयल-टाइम आवश्यकताओं के लिए, ऑपरेटिंग सिस्टम समर्थन महत्वपूर्ण हो जाता है, इसलिए ब्लैकफिन नंबर का समर्थन करता है। ऑपरेटिंग सिस्टम और मेमोरी सुरक्षा की। ब्लैकफिन प्रोसेसर BF533, BF535 और BF537 जैसे सिंगल-कोर और BF561 मॉडल जैसे डुअल-कोर दोनों में आता है।

ब्लैकफिन प्रोसेसर आर्किटेक्चर में पीपीआई (समानांतर पेरिफेरल इंटरफेस), स्पोर्ट्स (सीरियल पोर्ट्स), एसपीआई (सीरियल पेरिफेरल इंटरफेस), यूएआरटी (यूनिवर्सल एसिंक्रोनस रिसीवर ट्रांसमीटर), सामान्य प्रयोजन टाइमर, आरटीसी (रीयल-टाइम) जैसे विभिन्न ऑन-चिप परिधीय शामिल हैं। क्लॉक), वॉचडॉग टाइमर, सामान्य-उद्देश्य I/O (प्रोग्रामेबल फ़्लैग), कंट्रोलर एरिया नेटवर्क (CAN) इंटरफेस , ईथरनेट मैक, पेरिफेरल डीएमए -12, मेमोरी टू मेमोरी डीएमए -2 जिसमें हैंडशेक डीएमए, टीडब्ल्यूआई (टू-वायर इंटरफेस) कंट्रोलर, एक डीबग या जेटीजी 32 के साथ इंटरफेस और इवेंट हैंडलर रुकावट डालना इनपुट्स। आर्किटेक्चर में ये सभी बाह्य उपकरण विभिन्न उच्च-बैंडविड्थ बसों के माध्यम से कोर से जुड़े हुए हैं। अतः इनमें से कुछ बाह्य उपकरणों का विवरण नीचे दिया गया है।

पीपीआई या समानांतर पेरिफेरल इंटरफेस

ब्लैकफिन प्रोसेसर केवल एक पीपीआई प्रदान करता है जिसे समानांतर पेरिफेरल इंटरफेस के रूप में भी जाना जाता है। यह इंटरफ़ेस सीधे समानांतर एनालॉग से डिजिटल और डिजिटल से एनालॉग कन्वर्टर्स, वीडियो एन्कोडर्स और डिकोडर्स और अन्य सामान्य-उद्देश्य बाह्य उपकरणों से भी जुड़ा हुआ है।

इस इंटरफेस में एक समर्पित इनपुट सीएलके पिन, तीन फ्रेम सिंक्रोनाइज़ेशन पिन और 16 डेटा पिन शामिल हैं। यहां, इनपुट सीएलके पिन सिस्टम सीएलके गति के आधे के बराबर समांतर डेटा दरों का समर्थन करता है। तीन अलग-अलग ITU-R 656 मोड केवल सक्रिय वीडियो, वर्टिकल ब्लैंकिंग और पूर्ण फ़ील्ड का समर्थन करते हैं।

PPI के सामान्य-उद्देश्य मोड एक व्यापक भिन्न संचरण और डेटा कैप्चर अनुप्रयोगों के अनुरूप दिए गए हैं। इसलिए इन मोड्स को आंतरिक रूप से जेनरेट किए गए फ़्रेम सिंक के माध्यम से डेटा प्राप्त करने, आंतरिक रूप से जेनरेट किए गए फ़्रेम सिंक के माध्यम से डेटा ट्रांसमिट, बाह्य रूप से जेनरेट किए गए फ़्रेम सिंक के माध्यम से डेटा ट्रांसमिट और बाहरी रूप से जेनरेट किए गए फ़्रेम सिंक के माध्यम से डेटा प्राप्त करने वाली मुख्य श्रेणियों में अलग किया जाता है।

खेल

ब्लैकफिन प्रोसेसर में दो दोहरे चैनल सिंक्रोनस सीरियल पोर्ट SPORT0 और SPORT1 शामिल हैं जिनका उपयोग सीरियल और मल्टीप्रोसेसर संचार के लिए किया जाता है। तो ये हाई-स्पीड और सिंक्रोनस सीरियल पोर्ट हैं जो सपोर्ट करते हैं मैं²एस , टीडीएम और कनेक्ट करने के लिए कई अन्य कॉन्फ़िगर करने योग्य फ़्रेमिंग मोड जिला सलाहकार समितियों , एडीसी, एफपीजीए और अन्य प्रोसेसर।

एसपीआई या सीरियल पेरिफेरल इंटरफेस पोर्ट

ब्लैकफिन प्रोसेसर में एक एसपीआई पोर्ट शामिल होता है जो प्रोसेसर को विभिन्न एसपीआई-संगत उपकरणों के साथ संवाद करने की अनुमति देता है। यह इंटरफ़ेस डेटा, डेटा पिन -2 और एक CLK पिन संचारित करने के लिए केवल तीन पिनों का उपयोग करता है। एसपीआई पोर्ट के चुनिंदा इनपुट और आउटपुट पिन बस एक फुल-डुप्लेक्स एसएसआई (सिंक्रोनस सीरियल इंटरफ़ेस) देते हैं जो मास्टर और स्लेव मोड और मल्टी-मास्टर वातावरण दोनों का समर्थन करता है। इस एसपीआई पोर्ट और घड़ी चरण या ध्रुवीयता की बॉड दर प्रोग्राम करने योग्य है। इस पोर्ट में एक शामिल डीएमए नियंत्रक है जो डेटा स्ट्रीम को ट्रांसमिट/प्राप्त करने का समर्थन करता है।

टाइमर

ब्लैकफिन प्रोसेसर में 9 प्रोग्रामेबल टाइमर यूनिट हैं। ये टाइमर प्रोसेसर की घड़ी या बाहरी संकेतों की गिनती के लिए सिंक्रनाइज़ेशन के लिए लक्षित आवधिक घटनाओं को प्रदान करने के लिए प्रोसेसर कोर में व्यवधान उत्पन्न करते हैं।

यूएआरटी

UART शब्द 'सार्वभौमिक अतुल्यकालिक रिसीवर ट्रांसमीटर' पोर्ट के लिए है। ब्लैकफिन प्रोसेसर 2-हाफ-डुप्लेक्स यूएआरटी पोर्ट प्रदान करता है, जो पीसी मानक यूएआरटी के माध्यम से पूरी तरह से अनुकूल हैं। ये पोर्ट डीएमए-समर्थित, हाफ-डुप्लेक्स, एसिंक्रोनस सीरियल डेटा ट्रांसफर प्रदान करने के लिए अन्य मेजबानों या बाह्य उपकरणों के लिए बस एक बुनियादी यूएआरटी इंटरफ़ेस प्रदान करते हैं।

यूएआरटी बंदरगाहों में 5 से 8 डेटा बिट्स और 1 या 2 स्टॉप बिट्स शामिल हैं और वे प्रोग्राम किए गए I/O और DMA जैसे ऑपरेशन के 2 मोड का समर्थन करते हैं। पहले मोड में, प्रोसेसर I/O- मैप किए गए रजिस्टरों को पढ़ने/लिखने के माध्यम से डेटा प्रसारित या प्राप्त करता है, जहां भी डेटा ट्रांसमिट और रिसीव दोनों पर दो बार बफर किया जाता है। दूसरे मोड में, डीएमए नियंत्रक डेटा को प्रसारित और प्राप्त करता है और मेमोरी से डेटा को संचारित करने के लिए आवश्यक व्यवधानों की संख्या को कम करता है।

आरटीसी या रियल-टाइम क्लॉक

ब्लैकफिन प्रोसेसर की वास्तविक समय की घड़ी स्टॉपवॉच, वर्तमान समय और अलार्म जैसी विभिन्न सुविधाएं प्रदान करती है। तो, वास्तविक समय की घड़ी को ब्लैकफिन प्रोसेसर के बाहर 32.768 किलोहर्ट्ज़ क्रिस्टल के साथ देखा जाता है। प्रोसेसर के भीतर RTC में पावर सप्लाई पिन होते हैं, जो बाकी ब्लैकफिन प्रोसेसर के कम-पावर की स्थिति में होने पर भी संचालित और क्लॉक किए जा सकते हैं। रीयल-टाइम क्लॉक कई प्रोग्रामेबल इंटरप्ट विकल्प प्रदान करता है। 32.768 किलोहर्ट्ज़ इनपुट सीएलके आवृत्ति को प्रीस्कूलर के माध्यम से 1 हर्ट्ज सिग्नल से अलग किया जाता है। अन्य उपकरणों की तरह, वास्तविक समय की घड़ी ब्लैकफिन प्रोसेसर को डीप स्लीप मोड/स्लीप मोड से जगा सकती है।

निगरानी घड़ी

ब्लैकफिन प्रोसेसर में 32-बिट वॉचडॉग टाइमर होता है, जिसका उपयोग सॉफ्टवेयर वॉचडॉग फ़ंक्शन को निष्पादित करने के लिए किया जाता है। इसलिए प्रोग्रामर टाइमर के काउंट वैल्यू को इनिशियलाइज़ करता है जो उचित रुकावट की अनुमति देता है, और फिर टाइमर को अनुमति देता है। उसके बाद, प्रोग्राम किए गए मान से '0' तक गिनने से पहले सॉफ़्टवेयर को काउंटर को फिर से लोड करना होगा।

GPIO या सामान्य-उद्देश्य I/O

GPIO एक डिजिटल सिग्नल पिन है जिसका उपयोग इनपुट, आउटपुट या दोनों के रूप में किया जाता है और इसे सॉफ्टवेयर के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। ब्लैकफिन प्रोसेसर में GPIO (सामान्य-उद्देश्य I/O) पिन, 48-द्वि-दिशात्मक 3-अलग GPIO मॉड्यूल जैसे PORTFIO, PORTHIO और PORTGIO क्रमशः पोर्ट G, पोर्ट H और पोर्ट F से जुड़े हैं। प्रत्येक सामान्य-उद्देश्य पोर्ट पिन को जीपीआईओ डीसीआर, जीपीआईओ सीएसआर, जीपीआईओ आईएमआर, और जीपीआईओ आईएसआर जैसे स्थिति, बंदरगाह नियंत्रण और इंटरप्ट रजिस्टरों के हेरफेर के माध्यम से व्यक्तिगत रूप से नियंत्रित किया जाता है।

ईथरनेट मैक

ब्लैकफिन प्रोसेसर में ईथरनेट मैक पेरिफेरल एक एमआईआई (मीडिया इंडिपेंडेंट इंटरफेस) और ब्लैकफिन के पेरिफेरल सबसिस्टम के बीच 10 से 100 एमबी/एस प्रदान करता है। मैक केवल फुल-डुप्लेक्स और हाफ-डुप्लेक्स मोड दोनों में काम करता है। मीडिया एक्सेस कंट्रोलर प्रोसेसर के CLKIN पिन से आंतरिक रूप से क्लॉक किया जाता है।

स्मृति

ब्लैकफिन प्रोसेसर आर्किटेक्चर की मेमोरी केवल डिवाइस के कार्यान्वयन में लेवल 1 और लेवल 2 मेमोरी ब्लॉक दोनों के लिए प्रदान करती है। L1 की मेमोरी जैसे डेटा और इंस्ट्रक्शन मेमोरी सीधे प्रोसेसर कोर से सीधे जुड़ी होती है, पूरी सिस्टम CLK स्पीड पर चलती है और क्रिटिकल टाइम एल्गोरिथम सेगमेंट के लिए अधिकतम सिस्टम परफॉर्मेंस प्रदान करती है। SRAM मेमोरी की तरह L2 मेमोरी बड़ी है जो थोड़ा कम प्रदर्शन प्रदान करती है, हालाँकि, यह ऑफ-चिप मेमोरी की तुलना में अभी भी तेज़ है।

माइक्रोकंट्रोलर्स में प्रोग्राम की पेशकश करते समय संकेतों को संसाधित करने के लिए आवश्यक प्रदर्शन प्रदान करने के लिए L1 मेमोरी की संरचना को लागू किया गया है। यह मेमोरी L1 को SRAM, कैश, अन्यथा दोनों के संयोजन के रूप में व्यवस्थित करने की अनुमति देकर प्राप्त किया जाता है।

कैश और एसआरएएम प्रोग्रामिंग मॉडल का समर्थन करके, सिस्टम के डिजाइनर महत्वपूर्ण रीयल-टाइम सिग्नल प्रोसेसिंग डेटा सेट असाइन करते हैं जिन्हें कैश मेमोरी के भीतर रीयल-टाइम नियंत्रण या ओएस कार्यों को संग्रहीत करते समय एसआरएएम में कम विलंबता और उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।

बूट मोड

ब्लैकफिन प्रोसेसर में रीसेट के बाद स्वचालित रूप से आंतरिक L1 निर्देश मेमोरी लोड करने के लिए छह तंत्र शामिल हैं। तो विभिन्न बूट मोड में मुख्य रूप से शामिल हैं; 8-बिट और 16-बिट बाहरी फ्लैश मेमोरी से बूट मोड, सीरियल एसपीआई मेमोरी। SPI होस्ट डिवाइस, UART, सीरियल TWI मेमोरी, TWI होस्ट और बूट सीरीज़ को बायपास करते हुए 16-बिट बाहरी मेमोरी से प्रदर्शन करते हैं। पहले 6 बूट मोड में से प्रत्येक के लिए, पहले 10-बाइट हेडर को बाहरी मेमोरी डिवाइस से पढ़ा जाता है। तो, शीर्ष लेख संख्या को इंगित करता है। प्रेषित की जाने वाली बाइट्स की संख्या और स्मृति गंतव्य पता। किसी भी बूट श्रृंखला के द्वारा कई मेमोरी ब्लॉक लोड किए जा सकते हैं। जब सभी ब्लॉक बस लोड हो जाते हैं, तो L1 निर्देश SRAM की शुरुआत से प्रोग्राम का निष्पादन शुरू हो जाता है।

एड्रेसिंग मोड्स

ब्लैकफिन प्रोसेसर के एड्रेसिंग मोड केवल यह निर्धारित करते हैं कि एक व्यक्ति मेमोरी कैसे एक्सेस करता है और एक स्थान निर्दिष्ट करने के लिए एड्रेसिंग है। ब्लैकफिन प्रोसेसर में उपयोग किए जाने वाले एड्रेसिंग मोड इनडायरेक्ट एड्रेसिंग, ऑटोइनक्रिकमेंट / डिक्रीमेंट, पोस्ट मॉडिफाई, तत्काल ऑफसेट, सर्कुलर बफर और बिट रिवर्स के साथ अनुक्रमित होते हैं।

अप्रत्यक्ष संबोधन

इस मोड में, निर्देश के भीतर पता फ़ील्ड में कुशल ऑपरेंड का पता मौजूद होने पर मेमोरी या रजिस्टर का स्थान शामिल होता है। इस एड्रेसिंग को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया है जैसे रजिस्टर इनडायरेक्ट और मेमोरी इनडायरेक्ट।

उदाहरण के लिए लोड आर1, @300

उपरोक्त निर्देश में, प्रभावी पता केवल स्मृति स्थान 300 पर संग्रहीत किया जाता है।

ऑटोइंक्रीमेंट/डिक्रीमेंट एड्रेसिंग

प्रवेश के अधिकार के बाद ऑटो-इन्क्रीमेंट एड्रेसिंग बस पॉइंटर के साथ-साथ इंडेक्स रजिस्टर को अपडेट करता है। वृद्धि की मात्रा मुख्य रूप से शब्द के आकार के आकार पर निर्भर करती है। 32-बिट वर्ड एक्सेस का परिणाम '4' के साथ पॉइंटर अपडेट के भीतर हो सकता है। 16-बिट वर्ड एक्सेस पॉइंटर को '2' से अपडेट करता है और 8-बिट वर्ड एक्सेस पॉइंटर को '1' से अपडेट करता है। 8-बिट और 16-बिट दोनों के पढ़ने के संचालन लक्ष्य रजिस्टर में सामग्री को शून्य-विस्तार/हस्ताक्षर-विस्तार का संकेत दे सकते हैं। पॉइंटर रजिस्टर मुख्य रूप से 8, 16 और 32-बिट एक्सेस के लिए उपयोग किए जाते हैं जबकि इंडेक्स रजिस्टर केवल 16 और 32 बिट एक्सेस के लिए उपयोग किए जाते हैं।

उदाहरण के लिए: R0 = W [P1++] (Z);

उपरोक्त निर्देश में, पॉइंटर रजिस्टर 'P1' के माध्यम से एक 16-बिट शब्द 32-बिट डेस्टिनेशन रजिस्टर में एक पॉइंटेड एड्रेस से लोड होता है। उसके बाद, पॉइंटर को 2 से बढ़ाया जाता है और 32-बिट डेस्टिनेशन रजिस्टर को भरने के लिए शब्द '0' को बढ़ाया जाता है।

इसी तरह, प्रवेश के अधिकार के बाद पते को घटाकर ऑटो-डिक्रीमेंट काम करता है।

उदाहरण के लिए: R0 = [I2–];

उपरोक्त निर्देश में, 32-बिट मान गंतव्य रजिस्टर में लोड होता है और इंडेक्स रजिस्टर को 4 से कम कर देता है।

पोस्ट-संशोधित पता

इस प्रकार का एड्रेसिंग इंडेक्स/पॉइंटर रजिस्टरों के भीतर कुशल पते की तरह मूल्य का उपयोग करता है। उसके बाद, यह इसे रजिस्टर सामग्री के साथ संशोधित करता है। इंडेक्स रजिस्टरों को केवल संशोधित रजिस्टरों के साथ बदल दिया जाता है जबकि पॉइंटर रजिस्टरों को अन्य पॉइंटर रजिस्टरों द्वारा बदल दिया जाता है। डेस्टिनेशन रजिस्टरों की तरह, पोस्ट-संशोधित टाइप एड्रेसिंग पॉइंटर रजिस्टरों का समर्थन नहीं करता है।

उदाहरण के लिए: R3 = [P1++P2];

उपरोक्त निर्देश में, 32-बिट मान को 'R3' रजिस्टर में लोड किया जाता है और 'P1' रजिस्टर द्वारा इंगित मेमोरी के स्थान के भीतर पाया जाता है। उसके बाद, 'P2' रजिस्टर में मूल्य को P1 रजिस्टर में मूल्य में जोड़ दिया जाता है।

तत्काल ऑफसेट के साथ अनुक्रमित

अनुक्रमित एड्रेसिंग केवल प्रोग्राम को डेटा टेबल से मान प्राप्त करने की अनुमति देता है। पॉइंटर रजिस्टर को तत्काल फ़ील्ड द्वारा बदल दिया जाता है, उसके बाद इसे प्रभावी पते के रूप में उपयोग किया जाता है। इसलिए पॉइंटर रजिस्टर वैल्यू अपडेट नहीं होती है।

उदाहरण के लिए, यदि P1 = 0x13, तो [P1 + 0x11] प्रभावी रूप से [0x24] के समतुल्य होगा, जो सभी एक्सेसों से संबद्ध है।

बिट रिवर्स एड्रेसिंग

कुछ एल्गोरिदम के लिए, कार्यक्रमों को अनुक्रमिक क्रम में परिणाम प्राप्त करने के लिए विशेष रूप से एफएफटी (फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म) गणनाओं के लिए बिट-रिवर्स कैरी एड्रेसिंग की आवश्यकता होती है। इन एल्गोरिदम की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, डेटा एड्रेस जेनरेटर की बिट-रिवर्सड एड्रेसिंग सुविधा बार-बार डेटा श्रृंखला को विभाजित करने और इस डेटा को बिट-रिवर्स ऑर्डर में संग्रहीत करने की अनुमति देती है।

सर्कुलर बफर एड्रेसिंग

ब्लैकफिन प्रोसेसर वैकल्पिक सर्कुलर एड्रेसिंग जैसी सुविधा प्रदान करता है जो केवल पतों की एक पूर्वनिर्धारित श्रेणी द्वारा एक इंडेक्स रजिस्टर को बढ़ाता है, इसके बाद यह स्वचालित रूप से उस रेंज को दोहराने के लिए इंडेक्स रजिस्टरों को रीसेट करता है। तो यह सुविधा हर बार एड्रेस इंडेक्स पॉइंटर को हटाकर इनपुट / आउटपुट लूप के प्रदर्शन को बढ़ाती है।

निश्चित आकार के डेटा ब्लॉकों की एक स्ट्रिंग को बार-बार लोड या संग्रहीत करते समय परिपत्र बफर एड्रेसिंग बहुत उपयोगी होती है। सर्कुलर बफ़र की सामग्री को इन शर्तों को पूरा करना चाहिए:

• वृत्ताकार बफ़र की अधिकतम लंबाई 231 से कम परिमाण वाली एक अहस्ताक्षरित संख्या होनी चाहिए।
• संशोधक का परिमाण वृत्ताकार बफ़र की लंबाई से कम होना चाहिए।
• सूचक 'I' का पहला स्थान गोलाकार बफर में होना चाहिए जिसे लंबाई 'L' और आधार 'B' द्वारा परिभाषित किया गया है।

यदि उपरोक्त शर्तों में से कोई भी संतुष्ट नहीं है, तो प्रोसेसर का व्यवहार निर्दिष्ट नहीं किया जाता है।

ब्लैकफिन प्रोसेसर की रजिस्टर फाइल

ब्लैकफिन प्रोसेसर में तीन निश्चित रजिस्टर फाइलें शामिल हैं जैसे; डेटा रजिस्टर फाइल, पॉइंटर रजिस्टर फाइल और डीएजी रजिस्टर।

• डेटा रजिस्टर फ़ाइल कम्प्यूटेशनल इकाइयों और स्टोर कम्प्यूटेशनल परिणामों के लिए उपयोग की जाने वाली डेटा बसों का उपयोग करके ऑपरेंड एकत्र करती है।
• पॉइंटर रजिस्टर फ़ाइल में संचालन को संबोधित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पॉइंटर्स शामिल हैं।
• डीएजी रजिस्टर डीएसपी संचालन के लिए उपयोग किए जाने वाले शून्य-ओवरहेड सर्कुलर बफ़र्स का प्रबंधन करते हैं।

ब्लैकफिन प्रोसेसर प्रथम श्रेणी का बिजली प्रबंधन और प्रदर्शन प्रदान करता है। ये एक कम वोल्टेज और कम बिजली की डिजाइन पद्धति के साथ डिजाइन किए गए हैं जो समग्र बिजली उपयोग को काफी कम करने के लिए वोल्टेज और संचालन आवृत्ति दोनों को अलग करने में सक्षम हैं। तो यह सिर्फ ऑपरेशन फ्रीक्वेंसी बदलने की तुलना में बिजली के उपयोग में काफी कमी ला सकता है। तो यह आसान उपकरणों के लिए बैटरी जीवन को लंबा करने की अनुमति देता है।

ब्लैकफिन प्रोसेसर विभिन्न बाहरी मेमोरी जैसे डीडीआर-एसडीआरएएम, एसडीआरएएम, एनएएनडी फ्लैश, एसआरएएम और नॉर फ्लैश का समर्थन करता है। कुछ ब्लैकफिन प्रोसेसर में एसडी/एसडीआईओ और एटीएपीआई जैसे मास-स्टोरेज इंटरफेस भी शामिल हैं। वे बाहरी मेमोरी के स्थान के भीतर 100 मेगाबाइट मेमोरी का भी समर्थन कर सकते हैं।

लाभ

ब्लैकफिन प्रोसेसर के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• ब्लैकफिन प्रोसेसर सिस्टम के डिजाइनर को बुनियादी लाभ प्रदान करते हैं।
• ब्लैकफिन प्रोसेसर सॉफ्टवेयर लचीलेपन के साथ-साथ ऑडियो, वीडियो, वॉयस और इमेज प्रोसेसिंग जैसे मल्टीफॉर्मेट, रीयल-टाइम सुरक्षा, कंट्रोल प्रोसेसिंग और मल्टीमोड बेसबैंड पैकेट प्रोसेसिंग जैसे अभिसरण अनुप्रयोगों के लिए स्केलेबिलिटी प्रदान करता है।
• कुशल नियंत्रण प्रसंस्करण क्षमता और उच्च प्रदर्शन सिग्नल प्रोसेसिंग विभिन्न नए बाजारों और अनुप्रयोगों की अनुमति देता है।
• DPM (डायनामिक पावर मैनेजमेंट) सिस्टम डिज़ाइनर को विशेष रूप से एंड सिस्टम की आवश्यकताओं के लिए डिवाइस की बिजली खपत को संशोधित करने की अनुमति देता है।
• ये प्रोसेसर विकास के समय और लागत को बहुत कम करते हैं।

अनुप्रयोग

ब्लैकफिन प्रोसेसर के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• ब्लैकफिन प्रोसेसर जैसे कई अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं ADAS (ऑटोमोटिव एडवांस्ड ड्राइवर असिस्टेंस सिस्टम्स) , निगरानी या सुरक्षा प्रणाली और औद्योगिक मशीन दृष्टि।
• ब्लैकफिन एप्लिकेशन में सर्वो मोटर कंट्रोल सिस्टम, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, मॉनिटरिंग सिस्टम और मल्टीमीडिया उपभोक्ता डिवाइस शामिल हैं।
• ये प्रोसेसर केवल माइक्रोकंट्रोलर और सिग्नल प्रोसेसिंग कार्य करते हैं।
• इनका उपयोग ऑडियो, प्रक्रिया नियंत्रण, ऑटोमोटिव, परीक्षण, माप आदि के लिए किया जाता है।
• ब्लैकफिन प्रोसेसर का उपयोग ब्रॉडबैंड वायरलेस, मोबाइल संचार और ऑडियो या वीडियो-सक्षम इंटरनेट उपकरणों जैसे सिग्नल प्रोसेसिंग अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• ब्लैकफिन का उपयोग अभिसारी अनुप्रयोगों जैसे नेटवर्क और स्ट्रीमिंग मीडिया, डिजिटल होम एंटरटेनमेंट, ऑटोमोटिव टेलीमैटिक्स, इंफोटेनमेंट, मोबाइल टीवी, डिजिटल रेडियो आदि में किया जाता है।
• ब्लैकफिन प्रोसेसर एक एम्बेडेड प्रोसेसर है जिसमें बहु-प्रारूप आवाज, ऑडियो, वीडियो, मल्टी-मोड बेसबैंड, इमेज प्रोसेसिंग, पैकेट प्रोसेसिंग, रीयल-टाइम सुरक्षा और नियंत्रण प्रसंस्करण महत्वपूर्ण होने पर अनुप्रयोगों में उपयोग की जाने वाली शक्ति दक्षता और उच्चतम प्रदर्शन है।

इस प्रकार, यह है ब्लैकफिन प्रोसेसर का अवलोकन - वास्तुकला, लाभ और इसके अनुप्रयोग। यह प्रोसेसर सिग्नल प्रोसेसिंग और माइक्रोकंट्रोलर कार्य करता है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, प्रोसेसर क्या है?