Mehr Effizienz und Speicher Familienzuwachs bei Blackfin

Analog Devices (ADI) erweitert seine Blackfin-Serie um acht Bausteine der ADSP-BF70x-Produktlinie. Hauptmerkmal ist der neue »Blackfin+«-Core mit verbessertem 32-Bit-Support und bis 1 MByte Embedded-SRAM.

Die letzte Erweiterung der Blackfin-Familie waren die BF60x-Bausteine, die über einen Dual-Core verfügen und somit eine Rechenleistung von über 1000 MIPS erbringen können. Mit 400 mW ist die Leistungsaufnahme dabei recht gering. Nicht ganz so schnell, dafür aber deutlich genügsamer sind die neuen BF70x-Single-Core-DSPs: Sie erzielen in der Spitze 800 MMACS bei einer Leistungsaufnahme von rund 95 mW - das ist nach Herstellerangaben der halbe Leistungsbedarf bzw. die doppelte Rechenperformance im Vergleich zum besten Konkurrenzprodukt.

»Die ADSP-BF70x-Blackfin-Familie bietet ein skalierbares Designkonzept für kommerzielle, industrielle oder Automotive-Systeme, in dem einerseits ein hohes Leistungsniveau verlangt wird, während andererseits Umweltauflagen eingehalten werden müssen und nach Tragbarkeit, langer Batterielebensdauer und immer knapperen Verlustleistungs-Budgets verlangt wird«, erklärt Andy Lanfear, Product Marketing Manager von Analog Devices. »Unsere neueste Prozessorserie baut die Spitzenstellung von ADI bei den leistungsfähigen, ultra-stromsparenden DSPs weiter aus, indem sie bis zu 400 MHz Takt mit Single-Cycle-Operationen wie Dual-16-Bit-, 32-Bit- und komplexe Festkomma-Berechnungen bietet, und das mit einer Core-Verlustleistung von nur 95 mW.«

Die ADSP-BF70x-Blackfin-Prozessoren sind für viele Industrie- und Gebäudeautomatisierungs-Applikationen konzipiert, darunter intelligente Beleuchtungssysteme, Anwesenheitssensoren und industrielle Imaging-Technik in Kameras, Barcode-Lesegeräten und biometrischen Sensoren. Die geringe Leistungsaufnahme der Bausteinfamilie, ihre neue 32-Bit-Recheneinheiten und der integrierte SRAM-Speicher machen sie auch für tragbare Audio-Systeme oder für den Automotive-Einsatz geeignet, denn hier kommt es im Interesse hoher Wiedergabequalität auf deterministische Echtzeitverarbeitung an. Der integrierte SRAM-Speicher ist je nach Typ 128, 256, 512 oder 1024 KByte groß und erspart so für viele Anwendungen einen externen Speicher ein. Wer einen höheren Speicherbedarf hat, für den gibt es vier Bausteinvarianten mit einem LPDDR/DDR2-16-Bit-Speicher-Interface.

Darüber hinaus bietet die ADSP-BF70x-Familie diverse Interface-Optionen wie USB, SDIO, CAN, ePPI, SPORT und QuadSPI, sie ermöglicht Bus-powered-Applikationen, wo wenig Leistung zur Verfügung steht, und verlängert die Laufzeit batteriebetriebener Anwendungen. Durch die Integration des USB-Controllers und des SRAM vereinfacht sich das Systemdesign, die Bill-of-Materials (BOM) reduziert sich, und der Platzbedarf aus der Platine ist geringer. ADI bietet die neuen Blackfin-Bausteine in 12 x 12-mm-QFN- oder 12 x 12-mm-BGA-Gehäusen an - die zweite Gehäusevariante wartet mit einem optionalen DDR-Speicher-Interface und einem 4-Kanal-12-Bit-ADC auf.

Der Schutz des in der Software steckenden IP (Intellectual Property) wird in der Industrie zu einem immer wichtigeren Thema. Die neuen Blackfins enthalten deshalb zusätzlich einen Kryptographie-Beschleuniger, der sicheres Booten mit Entschlüsselung und Authentifizierung unterstützt. Zudem vereinfacht und beschleunigt die Einheit diverse Security-Funktionen: Eine AES-128-Entschlüsselung erfolgt mit 2,46 Bit/Cycle und die SHA-224-HASH-Funktion mit 7,88 Bit/Cycle. Auch die Public-Key-Verfahren werden beschleunigt (224-Bit-ECDSA in 1,7 MCycle), ein Zufallszahlengenerator ist integriert. Damit ist ein Secure Boot (512 KByte) mit Entschlüsselung und Authentifizierung unter 55 ms möglich. Zudem bietet die BF70x-Serie für sicherheitskritische Always-on-Anwendungen ein hohes Maß an Datenintegrität durch Paritätsüberwachung und ECC (Error Correction Code) des Speichers.

Für die Entwickler von Audio- und Videosystemen stellt Analog Devices etliche optimierte Softwaremodule bereit: Dazu gehören Bildverarbeitung (unter anderem Video-Anwesenheitsdetektierung und 2D-Grafiken), Video-Imaging-Codecs wie JPEG und H.264BP/MP, Audio-Codecs wie MP3 und WMA sowie Audio-Post-Processing-Software (z.B. asynchrone Abtastratenwandler und Multi-Band-Graphic-Equalizer). Auch Dolby- und DTS-Algorithmen sind per Softwarelizenz verfügbar. Es gilt dabei zu beachten, dass ADI für die optimierten Softwaremodule selbst keine Lizenzen verlangt, die IP-Inhaber wie Dolby Laboratories aber Gebühren verlangen können.

ADI unterstützt die Entwickler auch mit der integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) »CrossCore Embedded Studio«: Damit steht ein interaktives Echtzeit-Entwicklungs-Tool zur Verfügung, das beim Optimieren der Designs hilft und die Markteinführung beschleunigt. Neben den üblichen Werkzeugen wie Debugger, Compiler, Assembler, Linker oder Loader greift die IDE mit Micriums μC/OS-Echtzeit-Kernel auch auf eine leistungsfähige Middleware zu. Hinzu kommen das »EZ-KIT-Lite«-Entwicklungs-Board ADSP-BF707 und die neuen ICE-1000/2000-Emulatoren, die das Erstellen, Testen und Debuggen von Anwendungen erleichtern. Zusammen mit CrossCore unterstützen die Emulatoren alle JTAG-konformen Prozessoren von Analog Devices. Neue, eigens für den ADSP-BF70x hinzugefügte Debug-Funktionen ermöglichen Programm- und System-Traces und die Cross-Trigger-Kanalsteuerung auch mittels »CoreSight Serial Wire Debug«.

Muster der mit allen Funktionen und 1 MByte SRAM ausgestatteten Produkte ADSP-BF706 (QFN) und ADSP-BF707 (BGA) sind bereits lieferbar.