普源精电将Blackfin®用在虚拟数字存储示波器和频谱分析仪中

　　示波器是当工程师们设计产品时对其进行测试，当程序员调试驱动电路的软件，及当技师们进行故障诊断时的所使用的基本工具。从最初的阴极射线示波器 ( CRO ) 出现以来，示波器已经经历了很长时间的发展。这些早期的示波器 ( 现在称为模拟示波器 ) 包含一个阴极射线管、一个垂直扫描信号放大器、一个时基、一个水平扫描信号放大器和一个电源。由于模拟信号首先通过模 / 数转换器 ( ADC ) 进行数字化，再将数字化结果存储在存储器中，然后由高速信号处理器对得到的信号进行进一步的 “ 处理 ” ，如今的数字存储示波器 ( DSO ) 由此而得名。 DSO 通常运行特定应用的信号分析软件来获取高端应用的特定信息，电信应用就是一个典型的例子。

　　位于中国北京的Rigol Technologies公司(北京普源精电科技有限公司)于1998年成立，该公司是DSO、信号发生器、频谱分析仪和逻辑分析仪的制造商。Rigol公司还销售虚拟仪器，包括虚拟DSO、信号发生器、频谱分析仪和逻辑分析仪。该公司的产品广泛用于测试、测量和监控应用，以及高等院校的研究和开发中。Rigol公司的产品还广泛用于诸如电信物理层测试、视频测试和高速数字设计验证等高速测试应用中。当Rigol公司为其整个产品系列寻求性能和通用性都满足要求的信号处理平台时，他们选择了ADI公司的Blackfin® ADSP-BF531 处理器。

　　Rigol公司选择ADI Blackfin处理器的一个原因是Blackfin本身就具有采用统一架构的微控制器(MCU)和信号处理功能，这样就不再需要单独的数字信号处理器和控制器。由于Blackfin能够以较低成本提供前所未有的处理能力，因此其性价比是吸引Rigol的另一个重要因素。

　　整个产品系列
　　Rigol 公司制造的完整 DSO 产品线包含两个产品系列： DS 5000C 和 DS 50000M 以及 DS3000B 和 DS 3000M ，这些产品均有彩色和单色显示器可供选择，并且都附带各种其它特性以满足客户的个别要求。示波器的差异化参数包括带宽、时基 ( 设定描绘信号轨迹的速度，并以 每个水平刻度代表的秒数对其时域参数进行测量 ) 、采样率和通道数 ( 允许显示一路以上的输入信号 ) 、存储容量、触发类型 ( 来自外部源的脉冲、视频或边沿触发 ) 以及许多其它的指标。  

　　Rigol公司还拥有一条完整的虚拟仪器产品线。这些虚拟仪器包括：带频谱分析仪的示波器，它采用了快速傅利叶变换(FFT)，以及将波形转换成其频谱分量的数学处理；同时具有频谱分析仪和逻辑分析仪的示波器；附带频谱分析仪和电池供电的便携式示波器；第一款将与信号发生器整合在一起的DSO，它可以产生交变信号用于驱动需要测试或测量的电路。

　　Blackfin处理器系列的优势在于，它是为了满足像Rigol公司的产品这样的工业/仪器仪表和通信应用的计算要求和功耗限制而专门设计的。Blackfin处理器将突破性的信号处理性能和低功耗特性与RISC编程模型结合在一起，可以在同一处理器上的繁重的实时信号处理任务与系统控制任务之间灵活地分配资源。Blackfin处理器的可编程特性使Rigol公司方便地修改其基于Blackfin的硬件平台，从而以满足各种客户需求的价位创建整个产品系列。

　　Rigol公司还发现，Blackfin丰富的外设使得该公司能够实现小尺寸、低成本的产品。Blackfin的ADSP-BF531处理器包含通过几条高速内部总线连接至内核的外设，从而提供了系统配置的灵活性以及出色系统总体性能。通用外设包含诸如UART、具有脉宽调制(PWM)和脉宽测量功能的定时器、通用I/O引脚、实时时钟以及看门狗定时器。此外，该处理器还具备高速串行和并行接口——用于连接至各种音频、视频和调制解调编解码器；中断控制器——用于灵活管理来自片上外设或者外部的中断信号；电源管理控制——用于满足多种应用场景下对处理器和系统的性能和功耗的需求。

　　“Rigol从ADI获得非常好的服务和技术支持，使产品上市时间大大缩短”特别地，并行外设接口(PPI)端口使Rigol能够连接其LCD。该公司采用Blackfin的串行端口(SPORT)来连接至ADC。Rigol采用串行外设接口(SPI)来连接键盘，用UART端口来通信，用外部总线接口单元(EBIU)来连接至以太网，以及用通用I/O(GPIO)连接LED。

　　除了通用I/O、实时时钟和定时器之外，灵活的DMA结构还支持所有其他外设。还有一个专用的DMA通道用于于处理器的不同存储空间(包括外部SDRAM和异步存储器)之间的数据传送。多个片上总线工作频率高达133 MHz，提供足够的带宽来使内核运行的同时处理所有片上和外部外设的事务。而在过去，Rigol公司使用的是TI公司的C5000处理器。

　　缩短上市时间
　　以下几个因素合在一起帮助缩短了Rigol公司众多DSO产品的上市时间。首先，Rigol公司表示Blackfin的特性使其能够方便地建立整个系统，并且他们不必分别针对系统控制任务和信号处理而采用两块芯片。此外，Rigol从ADI获得非常好的服务和技术支持，使产品上市时间大大缩短。

　　工具方面，Rigol采用了ADI的VisualDSP++，这是一个程序员用来开发和调试应用程序的项目管理环境。该工具包含一个基于代数语法的简单易用的汇编器、一个归档工具(包括代码库管理/构建工具)、一个链接器、一个编译器，以及一个包含DSP和数学函数的C/C++运行时库。Rigol公司还采用了ADI的ADDS-HPPCI-ICE和ADDS-HPUSB-ICE仿真器，该仿真器使该公司能够通过Blackfin的JTAG接口以高至2.2 Mbps的速度加载程序代码。开发工程师可使用该仿真器加载代码、设置断点，以及观察变量、观察存储器和检查寄存器。

　　Blackfin系列处理器配置的广度和灵活性已经彻底地改变了Rigol的产品线，在ADI的其它Blackfin系列处理器的帮助下，该公司计划垂直扩展其产品系列，从而以各种价位向其客户提供更多选择。

　　欲了解 Rigol 公司的更多信息，请访问 Rigol网站。