[原文：http://www.analog.com/en/processors-dsp/Blackfin/products/Blackfin_architecture/fca.html]
Blackfin® 處理器是一類專爲滿足當今嵌入式音頻、視頻和通信應用的計算要求和功耗約束條件而設計的新型 16-32 位嵌入式處理器。Blackfin 處理器基於由 ADI 和 Intel 公司聯合開發的微信號架構（MSA），它將一個 32 位 RISC 型指令集和雙 16 位乘法累加（MAC）信號處理功能與通用型微控制器所具有的易用性組合在了一起。這種處理特徵的組合使得 Blackfin 處理器能夠在信號處理和控制處理應用中均發揮上佳的作用
—— 在許多場合中免除了增設單獨的異類處理器的需要。該能力極大地簡化了硬件和軟件設計實現任務。
所有的 Blackfin 處理器都爲系統設計師提供了十分重要的好處，包括：
- 可實現各種新型市場和應用的高性能信號處理和高效控制處理能力
- 可令系統設計師使器件功耗模式與終端系統要求相適應的動態電源管理（DPM）能力，以及
- 可確保產品開發時間最小化的易用型混合 16/32 位指令集架構和開發工具套件。
高性能處理器內核
Blackfin 處理器架構基於一個 10 級 RISC MCU/DSP 流水線和一個專爲實現最佳代碼密度而設計的混合 16/32 位指令集架構。Blackfin 處理器架構還完全符合 SIMD 標準，幷包括用於加速視頻和圖像處理的指令。該架構很適合於全信號處理/分析能力，同時還可在單內核器件或雙內核器件上提供高效 RISC MCU 控制任務執行能力。由於具有最佳代碼密度且只需進行極少（或者完全不需要進行）代碼優化處理，因此可縮短產品的面市時間，而不會遇到其他傳統處理器所常見的性能空間障礙。
高帶寬 DMA 能力
所有的 Blackfin 處理器均具有多個獨立的 DMA 控制器，這些控制器支持自動數據傳輸，而所需的處理器內核開銷極少。DMA 傳輸可出現於內部存儲器和諸多具有 DMA 功能的外設之間。傳輸也有可能出現於外設和與外部存儲器接口相連的外部器件（包括 SDRAM 控制器和異步存儲器控制器）之間。
視頻指令
除了具有對 8 位數據以及許多像素處理算法所常用的字長的固有支持之外，Blackfin 處理器架構還包括專爲增強視頻處理應用中 的性能而定義的指令。比如，離散餘弦變換（DCT）通過一個 IEEE1180 舍入操作得到支持，而“SUM ABSOLUTE DIFFERENCE”指令則支持在諸如 MPEG2、MPEG4 和 JPEG 等視頻壓縮算法中所使用的運動估計算法。
利用軟件來實現視頻壓縮算法使得 OEM 製造商能夠在不變更硬件的情況下適應不斷髮展的標準和新型功能要求。增強型指令可使 Blackfin 處理器在那些先前主要是由 ASIC、VLIW 媒體處理器或硬連線芯片組來滿足的應用中一試身手。歸根結底，Blackfin 處理器將在幫助降低總系統成本的同時使終端應用的產品上市時間得以縮短。
高效控制處理
Blackfin 處理器架構還提供了各種在 RISC 控制處理器中最爲常見的好處。這些特點包括：一個功能強大且靈活的分層存儲器架構、出衆的代碼密度以及各種各樣的微控制器型外設（包括 10/100 以太網 MAC、UARTS、SPI、CAN 控制器、支持 PWM 的定時器、看門狗定時器、實時時鐘和一 個無縫同步和異步存儲器控制器）。所有這些特點爲設計師提供了巨大的設計靈活性，並最大限度地降低了終端系統成本。
分層存儲器
Blackfin 處理器存儲器架構在器件實現中提供了 Level 1（L1）和 Level 2（L2）存儲模塊。L1 存儲器直接與處理器內 核相連、以全系統時鐘頻率運行併爲實時算法程序段提供了最大的系統性能。L2 存儲器是一種較大的大容量存儲模塊，其性能雖略有下降，但運行速度仍然高於片外存 儲器。
L1 存儲器架構的實現旨在提供信號處理所需的性能以及通用型微控制器所擁有的編程簡易性。這是通過允許將 L1 存儲器配置爲 SRAM、高速緩衝存儲器或兩者之組合來實現的。通過支持 SRAM 和高速緩衝存儲器編程模型，系統設計師便能夠把要求高帶寬和低延遲的關鍵實時信號處理數據組分配至 SRAM 中，而將更多的“軟” 實時控制/OS 任務存儲於高速緩衝存儲器。
存儲器管理單元（MMU）規定了一種存儲器保護格式，當其與內核的用戶及監控模式相組合時，就能夠支持一個全實時操作系統。該 RTOS 運行於監控模式中， 並對存儲模塊及其他系統資源進行分割，以便實際應用程序運行於用戶模式之中。這樣，MMU 就提供了一種用於實現完善系統和應用的隔離而安全的環境。
出衆的代碼密度
Blackfin 處理器架構支持多長度指令編碼。使用頻率非常高的控制型指令被編碼爲緊緻 16 位字，而更多的算術密集型信號處理指令則被編碼爲 32 位值。該處理器將把 16 位控制指令與 32 位信號處理指令加以混合和鏈接，以形成 64 位組，從而實現存儲器存儲密度的最大化。當進行指令高速緩存和取指令操作時，內核將自動地對總線的長度進行充分的壓縮，因爲它沒有對準方面的限制。當組合起來使用時，這兩種功能將使 Blackfin 處理器提供出堪與業界領先的RISC處理器相媲美的水準。
動態電源管理
所有的 Blackfin 處理器均採用了多種節能技術。Blackfin 處理器基於一種選通時鐘內核設計，可按照逐條指令來選擇性地切斷功能單元的電源。Blackfin 處理器還支持多種針對所需 CPU 動作極少（或根本不需要 CPU 動作）期間的斷電模式。最後（或許是最重要的）一點是， Blackfin 處理器支持一種自含動態電源管理電路，藉助該電路即可對工作頻率和電壓進行獨立控制，以滿足正在執行的算法的性能要求。這些轉換可以在一個 RTOS 或用戶固件的控制之下連續出現。大多數 Blackfin
處理器都提供了片上內核穩壓電路，並可在低至 0.8V 的電壓條件下工作，因而特別適合於需要延長電池使用壽命的便攜式應用。
易用性
如今，在許多過去需要同時採用一個高性能信號處理器和一個單獨的高效控制處理器的應用中，只需採用一個 Blackfin 處理器便足夠了。這種好處極大地縮減了開發時間和成本，並最終加快了終端產品的面市進程。此外，由於只需採用一組開發工具，因而減少了系統設計師的初期費用和學習時間。
