前言   

    在對專用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)處理時(shí)，以往需預(yù)留電路板空間以容納多處理器和片外存儲(chǔ)器，而今，設(shè)計(jì)人員可以更輕松、更經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)處理，將單芯片設(shè)計(jì)的靈活性和高端處理能力帶到大批量市場應(yīng)用中。利用ADI推出的SHARC系列32位浮點(diǎn)數(shù)字信號處理器(DSP)，現(xiàn)在設(shè)計(jì)者可比以往任何時(shí)候都更好地利用浮點(diǎn)處理，而不必犧牲系統(tǒng)功率預(yù)算、電路板空間或元件成本。

　　SHARC 2148x和SHARC 2147x系列處理器介紹

　　ADI（Analog Devices, Inc.）推出32位浮點(diǎn)數(shù)字信號處理器（DSP）產(chǎn)品SHARC 2148x及SHARC 2147x系列。高性能SHARC 2148x及低功耗2147x處理器憑借集成高達(dá)5Mb的存儲(chǔ)器，為各種應(yīng)用提高了單芯片、浮點(diǎn)信號處理，并為便攜式設(shè)備實(shí)現(xiàn)了高端系統(tǒng)功能。

　　ADI公司處理器-DSP亞洲業(yè)務(wù)區(qū)域經(jīng)理陸磊介紹道，兩款DSP分別有不同的側(cè)重，SHARC 2148x系列定位高性能，其主頻為300MHz以上；2147x系列定位低功耗應(yīng)用，主頻在266MHz以下。通過SHARC 2148x及2147x處理器，設(shè)計(jì)師可以利用端到端 SHARC系列的代碼兼容性及魯棒的ADI開發(fā)工具套件，借助性能的32位浮點(diǎn)DSP平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)更高水平的開發(fā)效率和設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

　　SHARC 2148x可以幫助工程師更輕松、更經(jīng)濟(jì)地將高端處理能力帶到大批量市場應(yīng)用中。 2148x系列處理器比同類競爭的32位浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品在性能上提高了33%，片上存儲(chǔ)器增大250%，彰顯了2148x系列作為高清（HD）音頻、家庭影院，以及工業(yè)應(yīng)用處理器對單芯片、具備浮點(diǎn)且價(jià)格便宜等需求所具備的特質(zhì)。

　　通過SHARC 2147x系列產(chǎn)品，便攜式及電池供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師們可獲得比以往更好的硬件基礎(chǔ)，以便充分利用浮點(diǎn)處理，且無需犧牲系統(tǒng)功率預(yù)算、電路板空間或元器件成本。許多便攜式設(shè)備應(yīng)用，如駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），經(jīng)常需要浮點(diǎn)處理，并且要具備低功耗和能適應(yīng)極惡劣的環(huán)境條件。新款12×12mm SHARC 2147x系列處理器在實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算的同時(shí)功耗僅為363mW（典型值），比同類競爭處理器降低達(dá)20%，并提供266MHz的性能，片上存儲(chǔ)器空間高達(dá)5Mb，相比其它任何同類浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品，每平方毫米可提供更高的性能和存儲(chǔ)器集成度。

　　SHARC 2148x和2147x處理器具備專用的硬件加速器、獨(dú)立的計(jì)算單元，以及DMA存儲(chǔ)映射，實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)執(zhí)行FFT/FIT/IIR信號處理工作的能力，可減輕內(nèi)核處理負(fù)擔(dān)。陸磊表示，比較常用的FFT主要為乘加運(yùn)算，DSP雖然善于此類處理，但對于不同的應(yīng)用可能會(huì)占用較多的資源，因?yàn)镈SP還要處理其它任務(wù)。因此FIR、IIR和FFT的硬件加速器可以在后臺(tái)執(zhí)行任務(wù)，不消耗內(nèi)核MIPS資源。此外，所有加速器都擁有以下單元：用于配置加速器操作的控制寄存器組、用于在主內(nèi)存和本地存儲(chǔ)器之間移動(dòng)數(shù)據(jù)的DMA控制器，以及內(nèi)含專門針對加速器剪裁的算術(shù)操作運(yùn)算單元等。

　　在具體應(yīng)用方面，產(chǎn)品集成以音頻為中心的外設(shè)，和專用片上解碼器來實(shí)現(xiàn)高性能音頻產(chǎn)品設(shè)計(jì)。SHARC2148x處理器使設(shè)計(jì)師能以不斷減小的外形尺寸開發(fā)出功能豐富、價(jià)格具有競爭力的高清音頻和家庭影院系統(tǒng)。SHARC2148x處理器還可用于新一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)和工業(yè)控制系統(tǒng)。SHARC2147x處理器提供的計(jì)算有利于提升基于雷達(dá)的ADAS性能，包括自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)檢測及十字路口交通警告，為苛刻的安全應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)分辨、多目標(biāo)跟蹤及實(shí)時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)。對于診所、救護(hù)車和其它非醫(yī)院環(huán)境下醫(yī)療人員所配備的便攜式醫(yī)療設(shè)備，低功耗SHARC2147x處理器也是理想選擇。

    關(guān)于SHARC 2148x系列高性能處理器

    SHARC 2148x系列處理器比同類競爭的32位浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品在性能上提高了33%(400MHz)，片上存儲(chǔ)器增大250%(5Mb)，彰顯了SHARC 2148x系列作為高清晰度(HD)音頻和家庭影院應(yīng)用以及工業(yè)應(yīng)用的處理器所具備的特質(zhì)，因?yàn)檫@些應(yīng)用的需求是：單芯片、具備浮點(diǎn)且價(jià)格便宜。

    關(guān)于SHARC 2147x系列 低功耗高處理器

    便攜設(shè)備應(yīng)用如駕駛員輔助系統(tǒng)(ADAS)需要浮點(diǎn)處理并且具備低功耗和適應(yīng)極惡劣的環(huán)境條件，而新款12x12mm SHARC 2147x系列處理器功耗僅為363mW(典型值），比同類競爭處理器降低達(dá)20%，并提供266MHz的性能，片上存儲(chǔ)器空間高達(dá)5Mb，相比其它任何同類浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品，每平方毫米可提供更高的性能和存儲(chǔ)器集成度。

   處理器架構(gòu)和特性概覽

   SHARC系列處理器特性

    新型SHARC 2148x 和SHARC 2147x處理器具備專用的硬件加速器和獨(dú)立的計(jì)算單元以及DMA存儲(chǔ)映射，實(shí)現(xiàn)了后臺(tái)執(zhí)行FFT/FIT/IIR信號處理工作的能力，可減輕處理負(fù)擔(dān)。 存儲(chǔ)器的使用率是通過變量指令集架構(gòu)(VISA)支持實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的，這樣可以通過縮減指令操作碼大小為應(yīng)用代碼釋放多達(dá)30%的存儲(chǔ)空間。

    SHARC 2148x和SHARC 2147x處理器集成了專為簡化硬件設(shè)計(jì)、使設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)并終縮短上市時(shí)間而設(shè)計(jì)的專用外圍設(shè)備，這些功能塊統(tǒng)稱為數(shù)字應(yīng)用接口(DAI)，它們可以彼此連接或通過軟件可編程的信號路由單元(SRU) 連接到外部引腳。SRU是一個(gè)創(chuàng)新的架構(gòu)功能，可以在DAI模塊之間靈活地實(shí)現(xiàn)完整的路由。通過SRU連接的外設(shè)包括但不限于串行接口、SPI端口、S / PDIF Tx / Rx和8通道異步采樣率轉(zhuǎn)換器模塊。
 
   應(yīng)用亮點(diǎn)

   1 為高清音頻和家庭影院應(yīng)用提供同類的價(jià)格/性能

    集成以音頻為中心的外設(shè)和專用片上解碼器來實(shí)現(xiàn)高性能音頻產(chǎn)品設(shè)計(jì)，SHARC2148x處理器使設(shè)計(jì)師能以不斷減小的外形尺寸開發(fā)出功能豐富、價(jià)格具有競爭力的高清音頻和家庭影院系統(tǒng)。SHARC級別的算法處理因?qū)崿F(xiàn)優(yōu)美的音質(zhì)和數(shù)字音效而享譽(yù)音頻市場，現(xiàn)在也可用于要求低成本、單芯片電路板實(shí)現(xiàn)的消費(fèi)類AVR系統(tǒng)。

    2 針對便攜式醫(yī)療設(shè)備的低功耗、精密處理

    對于診所、救護(hù)車和其它非醫(yī)院環(huán)境下醫(yī)療人員所配備的便攜式醫(yī)療設(shè)備，低功耗SHARC2147x處理器也是理想選擇?；赟HARC2147x的醫(yī)療設(shè)備可確保高精密的信號處理，可得到的病人數(shù)據(jù)，方便醫(yī)療人員快速制定治療方案。

    3 適合基于雷達(dá)的汽車電子應(yīng)用/ADAS的浮點(diǎn)

    HARC2147x處理器提供的計(jì)算有利于提升基于雷達(dá)的ADAS性能，包括自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)檢測及十字路口交通警告，為苛刻的安全應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)分辨、多目標(biāo)跟蹤及實(shí)時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)。 具備低功耗屬性并且能適應(yīng)105℃環(huán)境工作溫度，SHARC2147x處理器滿足了汽車環(huán)境需求并且具有價(jià)格競爭力，可幫助降低ADAS 選項(xiàng)打包價(jià)格并加速消費(fèi)者的接受和采用。

    4 超高效率的電機(jī)控制

    SHARC2148x處理器為設(shè)計(jì)師提供他們所需的性能、處理及外設(shè)，以開發(fā)具有成本效益的新一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)和工業(yè)控制系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)師可以利用可視化開發(fā)軟件來實(shí)現(xiàn)算法，以獲得動(dòng)態(tài)系統(tǒng)控制及更高的能效，同時(shí)減少設(shè)計(jì)復(fù)雜度并加快上市時(shí)間。

    5 ADI 的SHARC 浮點(diǎn)數(shù)字信號處理器

    ADI公司32位浮點(diǎn)SHARC數(shù)字信號處理器采用超級哈佛架構(gòu)，可很好地在優(yōu)異的內(nèi)核和存儲(chǔ)器性能與突出的I / O吞吐能力之間取得平衡。超級哈佛架構(gòu)通過加入一個(gè)I/O處理器以及與之相關(guān)的專用總線擴(kuò)展了初將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線分開的理念。除了滿足計(jì)算密集、實(shí)時(shí)信號處理應(yīng)用的要求之外，SHARC處理器還集成了大容量的存儲(chǔ)器陣列和專用外設(shè)，可簡化產(chǎn)品開發(fā)和縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

    6 廣泛的開發(fā)和支持生態(tài)系統(tǒng)

    ADI公司的軟件和硬件開發(fā)工具為工程師開發(fā)和優(yōu)化系統(tǒng)提供了更易用和更魯棒的手段，可簡化產(chǎn)品開發(fā)過程并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 SHARC處理器系列使用人們熟悉的開發(fā)工具，包括VisualDSP + + 集成開發(fā)和調(diào)試環(huán)境(IDDE)及EZ - KIT Lite 評估和應(yīng)用原型化平臺(tái)。豐富的第三方軟件支持網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步使開發(fā)人員能夠?yàn)楦鞣N應(yīng)用設(shè)計(jì)出更有智能和更高效的解決方案。

    第三方生態(tài)系統(tǒng)對 SHARC2148x 和 SHARC2147x 的支持

　　第三方合作伙伴為 SHARC2148x 及 SHARC2147x 系列提供增值的設(shè)計(jì)服務(wù)和技術(shù)，其中包括 AeVee Labs、 Danville Signal Processing、DSP Concepts、Kaztek Systems 和 MathWorks 等。

　　評述引用

　　“通過 ADI 公司帶給市場的每一款新型 SHARC 處理器系列，我們見證了空前廣泛的開發(fā)者社群創(chuàng)造了又設(shè)計(jì)創(chuàng)新的飛躍，他們都將SHARC

　　視為業(yè)界卓越的浮點(diǎn)處理器平臺(tái)ADI 公司 DSP 部門副總裁 Jerry McGuire 表示，“SHARC2148x 及 SHARC2147x系列處理器將 SHARC 級別的浮點(diǎn)處理帶入新的一類設(shè)計(jì)中，使設(shè)計(jì)師打破了系統(tǒng)功能、經(jīng)濟(jì)性和便攜性方面的極限?！?/P>

　　裝選擇及供貨與報(bào)價(jià)

　　SHARC 2148x 系列處理器具有幾種封裝選擇，包括176引腳和100引腳 LQFP 封裝，萬片訂量報(bào)價(jià)為8.20美元/片起。SHARC 2147x系列處理器的封裝選項(xiàng)包括12x12mm BGA 和14 x 14 mm LQFP，萬片訂量報(bào)價(jià)為7.85美元/片起。這兩款產(chǎn)品系列現(xiàn)在均可提供樣片。ADI的授權(quán)代理商現(xiàn)可提供 SHARC 2148x和SHARC 2147x 處理器系列的 EZ-KIT Lite 評估套件。