ADI总监谈嵌入式系统的发展

当前嵌入式系统正经历新一轮的转型浪潮，各种具备计算能力的智能终端被连接至互联网络中，形成所谓的“智能系统”。ADI公司技术市场经理张铁虎就这个话题，谈了谈他眼中的嵌入式系统。
　　您认为新一代嵌入式智能系统将具备那些明显特征？
　　随着物联网概念的落地，在未来几年内，互联网设备将以嵌入式产品的形式出现，嵌入式互联网设备正逐渐从工业级应用渗透到普通消费者的日常生活中。为了适应网络互联和网络发展的要求，未来的嵌入式设备要求硬件上提供各种网络通信接口，并提供强大的硬件开发工具和软件包支持和友好的多媒体人机界面。
　　嵌入式智能系统的出现将给业界带来怎样的机遇与挑战？
　　随着集成度的不断提高，嵌入式系统在架构方面遇到更低功耗、更小尺寸方面的挑战。而在性能方面，多种协议间的互联性和系统的灵敏度和可靠性是主要挑战。在接入能力方面的挑战，不同网络之间，即传感器网络、智能电网和局域网之间存在互操作性难题。随着全球各地纷纷推出不同的标准（比如无线M-Bus、Zigbee、WiMax、Wi-Fi、WiBro等等），维持这种互操作性的难度也在不断增加。
　　贵公司目前针对工业、数字标牌、嵌入式视觉（汽车安全系统、视频监控）等行业，有哪些具有市场优势的产品和解决方案？主要亮点是什么？
　　ADI公司的嵌入式处理器和DSP产品组合由Blackfin、SHARC、SigmaDSP、TigerSHARC、ADSP-21xx及模拟微控制器组成，提供高速、多DSP信号处理、融合信号/控制处理、固定功能处理及微控制器应用等多种功能。
　　ADI针对嵌入式视觉应用进行优化的双核Blackfin处理器ADSP-BF60x
　　ADI最近推出的新一代双核、1GHz处理能力的Blackfin处理器ADSP-BF60x系列针对嵌入式视觉应用进行了优化，并均配备一个称为“流水线视觉处理器（PVP） ”的高性能视频分析加速器。PVP是靠近Blackfin内核的一组功能模块，专为加快图像处理算法和降低整体带宽要求而设计。该PVP加速器每秒能执行高达250亿次的数学运算，其结合两个Blackfin内核，为强大且灵活的处理器奠定了基础，从而实现极高的分析性能。这些处理器将是未来高级汽车辅助驾驶系统 （ADAS）、工业机器视觉和安防/监控系统等应用的理想之选。同时，ADSP-BF60x提供全面的开发工具、开发板和扩展板，包括CrossCore Embedded Studio软件开发工具、高速仿真器、EZ-Kit开发板和专用EZ-Extender卡。ADSP-BF60x Blackfin处理器系列以强大的性能，极低的功耗，便利的设计以及实惠的价格实现高级分析功能，从而使嵌入式视觉系统能得到更广泛的应用。
　　ADI基于BF506F的汽车电动助力转向系统（EPS）
　　电动助力转向系统（EPS）是未来转向系统的发展方向，该系统由助力电机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压轴、传送带和皮带轮，既节省能量，又保护环境，逐渐成为轿车的标准装置。根据咨询公司Strategy Analytics对中国EPS市场的预测，在2010-2017年期间中国的EPS市场的年复合增长率将达到16.9%，约1800万套。
　　
　　BF506F是一个400MHz主频的低功耗处理器，片上4MBFLASH，双12bits，2MSPS12通道高速ADC，拥有CAN、UART通信接口，6对PWM输出。与同类产品相比，BF506F主频更高、片上FLASH更大、ADC数量采样率均比较高，更重要一点，BF506F更有成本优势。在外设资源相差不大，高主频意味着比较高的运算处理能力，因此，选择BF506F系列处理器实现EPS，在硬件平台不用变更的情况下，更容易实现算法、控制策略升级。
　　ADI基于ADSP-BF592的视频分析传感器
　　基于BF592的视频分析传感器定位为极低成本，功能单一，外观小巧的产品，因此，设计时尽量紧凑，采用一体板方式。模块图如下：
　
　　如上图所示各模块，首先通过PPI接口从摄像头视频信号采集YUV数据，然后存为背景，再通过运动检测的方法得到前景，通过对前景进行过滤分析，然后判断是否有运动物体闯入场景，从而得到是否有入侵的报警数据，最后通过RS232通信接口将报警数据传送到客户端。
　　BF592是Blackfin处理器产品系列的低成本入门级处理器，BF592提供200 MHz和400 MHz内核时钟速度，外设集包括两个SPORT口、一个PPI、两个SPI、四个通用计数器以及一个包含VDK RTOS和C运行库的工厂编程指令ROM块，其特性和成本针对不需要外部存储器或可执行闪存的计算密集型工业、汽车和通用应用进行了优化。BF592采用低成本9x9mm LFCSP封装，提供商用和工业温度等级以及通过汽车应用认证的产品。400-MMAC / 200-MHz Blackfin DSP售价1.99美元，评估板售价99美元。
　　可以看出，基于BF592的视频分析传感器是一款极低成本，体积小，功耗低的产品，非常适用于智能楼宇，物联网的领域。