这种方法设计出其TMS320系列中的C2000系列。C2000系列采用16位体系结构,具有20MIPS ~ 40MIPS的
DSP性能,或者采用32位定点芯片,具有高达150 MIPS的DSP性能。TI公司最近又增加了R2812和R2811两种具有高达20k字的片上SRAM的混合mC。这两种mC可通过一个SPI接口获得无限制的外部存储器。150 MIPS的mC具有32位MAC的能力,并具有多种外设,其中包括一个适合于高分辨率测量和计量等系统的12位ADC。软件支持包括一个以32位浮点格式编入的数学库和一个可以在MathWorks公司的Matlab下运行的滤波软件包。
Freescale公司利用同样的方法,从其56000体系结构衍生出56800系列混合处理器。Freescale公司在有足够能力处理高级运动控制等算法的DSP中增加控制功能,使这些混合处理器达到相当高的水平。再则,这也是一种适合于高效C语言编程的统一体系结构,其指令集兼有DSP和控制器两种功能。该产品系列中最新增加的产品之一就是56F8365,这种60 MIPS的器件具有512kB闪存、一个单周期16316乘法器和四个36
位累加器。因为这种器件拟应用于运动控制,所以其外设再次包括PWM输出和编码器输入,并且具有进一步促进其在汽车和工业环境中使用的CAN接口。同一系列中的其它器件具有更适合安全和医疗等系统的外设。开发工作是通过Metrowerks公司的CodeWarrior工具链进行的,而编程指南则取自专有的Processor Expert软件。
Analog Devices公司(以下简称ADI公司)同样将其Blackfin处理器定在达到高水平的处理能力上,其最近推出的产品包括时钟速率高达750 MHz的双内核器件。ADI公司利用这种处理器的媒体引擎背景,提出了一些新概念,例如简化汽车仪表板的单处理器信号处理主单元。在这种主单元中,处理器把所有的信号处理作为独立的线程来处理,其中包括AM/FM收音机、多通道音频和GPS,同时还具有足够的控制能力来处理用户界面和各种显示器。该系列中的其它器件都有实现消费类多媒体设计的接口,如USB 2.0和100Mb 以太网。ADI公司将Blackfin称为嵌入式媒体处理器,而没有使用数字信号控制器这样的术语(不止一家厂商采用这个术语)。该产品具有一个32位RISC指令集、MAC模块和取决于应用重点的专用媒体处理模块(例如视频引擎)。Blackfin系列产品均可用作纯DSP和mC或用作DSP和mC的任意混合体。
多内核体系结构是在同一块芯片上支持DSP任务和控制任务的另一种方法。一个突出的例子就是Infineon公司著名的TriCore,该产品将一个完成实时任务的外围处理器与一个进行数据流操作的DSP和一个提供总监控及计算吞吐量的RISC引擎结合在一起。TirCore虽然采用独立的内核模块,但却使用一个32位(4GB)地址空间。(关于使用这种创新体系结构的更多信息,请见参考文献1)。Hyperstone公司是一家没有制造厂的半导体设计机构,也是在其产品中使用独立的RISC和DSP引擎的又一家公司。

混合RTOS登场
达到这种复杂性的设计无可避免地需要实时操作系统(RTOS)的支持。具体就Blackfin硬件而言,供应RTOS的Quadros公司提供旨在优化RISC和DSO代码的会聚RTOS的RTXC/dm(图2)。RTXC/dm兼有该公司现有的RTXC/ms(控制处理)和RTXC/ss(数据流/信号处理)两种产品的特性。该系统把数据流进程作为优先级高于控制任务的线程来运行。控制任务通过API来工作,而信号处理线程则不然,这就使得代码的DSP部分中的服务调用比事件驱动的控制域的调用要快2~4倍。Quadros公司宣称,这些措施可满足RISC和DSP应用代码不同的运行需求。因为事件往往要驱动控制代码,所以程序流时常发生变化。相反地,DSP代码需要执行重复的数据操作,并且必须在有限的时间内运行完成,同时对快速变化的数据集作出反应。根据Quadros总裁Tom Barrett说,RTXC/dm将运行DSP线程的最低限度环境执行程序与完成控制任务的、有优先权和受保护的抢先内核组合在一起。Barrett断言,这是编程领域中的第一个反映硬件会聚体系结构所提供灵活性的RTOS。他补充说,内部的RTOS编码“95%是使用C语言,而且与Blackfin的细节并没有太多的紧密联系”,这意味着其原理能够而且将应用于其它的统一处理器体系结构。,ADI公司的欧洲营销总监Stefan Steyerl把ADSP-BF531引用为RTOS适用的、可供受成本制约的系统(如视频监控系统)使用的系列产品成员。这种芯片是一种采用廉价封装的400 MHz器件,具有