ADSP-BF706 EZ-KIT Mini czyli DSP w świecie Arduino

System Arduino zdominował świat elektroniki i znaczną część pozostałego świata także. Jego popularność zachęca do zaistnienia w świecie Arduino coraz większą liczbę producentów podzespołów, w tym także tych, którzy tradycyjnie stronią od rozwiązań o amatorskiej proweniencji. Dzięki temu mamy szansę przedstawić możliwości miniaturowego systemu DSP bazującego na mikroprocesorze z rodziny Blackfin+ firmy Analog Devices.

Mikroprocesory firmy Analog Devices z osprzętem DSP oraz narzędzia dla tych układów regularnie przedstawiamy w naszym portalu (na przykład „FinBoard Analog Devices: procesory DSP z rodziny Blackfin w aplikacjach wideo„), ale po raz pierwszy mamy okazję pokazać dobrze wyposażony zestaw startowy tej firmy, dostępny – ze względu na relatywnie przystępną cenę – dla szerokiego grona odbiorców. Bohater naszego artykułu jest oznaczony symbolem ADSP-BF706 EZ-KIT Mini, jego wygląd pokazano na fotografii 1.

Fot. 1. Wygląd płytki zestawu ADSP-BF706 EZ-KIT Mini

Głównym „bohaterem” zestawu jest mikroprocesor DSP ADSP-BF706 z rodziny Blackfin, wyposażony w najnowszą w ofercie Analog Devices jednostkę centralną Blackfin+, taktowaną sygnałem zegarowym o częstotliwości do 400 MHz. Architektura układu i zastosowana technologia produkcji powodują, że średni pobór mocy podczas działania układu nie przekracza 250 mW/MHz, co predestynuje je do stosowania w aplikacjach zasilanych bateryjnie. Mikroprocesor BF706 należy do rodziny składającej się z 8 typów układów, różniących się między sobą wyposażeniem i rodzajami obudów, co przedstawimy w dalszej części artykułu.

Jak na prawdziwy DSP przystało, układ ADSP-BF706 jest wyposażony w sprzętową jednostkę MAC (o organizacji 2×16 bitów lub 1×32 bity), która jest wspomagana w aplikacjach DSP przez wyspecjalizowany (pod kątem aplikacji DSP) zestaw instrukcji, które są oczywiście zgodne ze starszymi wersjami procesorów Blackfin.

Prezentowane układy są wyposażone w 1 MB pamięci RAM L2 z kontrolą ECC, 136 kB pamięci RAM L1 ze sprzętowym korektorem wielobitowych błędów parzystości, a także 51 kB pamięci ROM (L2). Schemat blokowy mikroprocesora pokazano na rysunku 2.

Rys. 2. Schemat blokowy mikroprocesorów ADSP-BF706

Jak widać na rysunku, poza specyficznym wyposażeniem „DSP-owym”, prezentowane układy wyposażono także w standardowe peryferia „mikrokontrolerowe”, w tym interfejsy komunikacyjne USB2.0 HS OTG, CAN2.0B, I2C, UART (SPORT od Serial PORT) z obsługą m.in. I2S, 4-bitowy SD/SDIO/MMC oraz SPI (z obsługą trybu QSPI). Dla konstruktorów budujących urządzenia wyposażonymi w lokalne interfejsy użytkownika atutem prezentowanych mikroprocesorów będzie interfejs ePPI (Enhanced Parallel Peripheral Interface), który umożliwia – między innymi – wygodne dołączenie wyświetlacza graficznego TFT, może także służyć jako uniwersalny, dwukierunkowy, szybki port komunikacyjny (na przykład służący jako brama I/O dla zewnętrznych przetworników ADC lub DAC).

Zestawienie wyposażenia poszczególnych modeli mikroprocesorów ADSP-BF70x przedstawiono w tabeli 1.

Tab. 1. Podstawowe dane mikroprocesorów DSP z rodziny ADSP-BF70x