بلیک فن پروسیسر: فن تعمیر، خصوصیات اور اس کی ایپلی کیشنز

بلیک فن پروسیسر کو اینالاگ ڈیوائسز اور انٹیل کے ذریعے مائیکرو سگنل آرکیٹیکچر (MSA) کے طور پر ڈیزائن، تیار اور مارکیٹ کیا گیا تھا۔ اس پروسیسر کے فن تعمیر کا اعلان دسمبر 2000 میں کیا گیا تھا اور اس کا پہلا مظاہرہ ESC ( ایمبیڈڈ سسٹمز کانفرنس) جون 2001 میں۔ یہ بلیک فن پروسیسر بنیادی طور پر موجودہ ایمبیڈڈ آڈیو، ویڈیو اور کمیونیکیشن ایپلی کیشنز کی طاقت کی رکاوٹوں اور کمپیوٹیشنل مطالبات تک پہنچنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا۔ یہ مضمون ایک جائزہ پر بحث کرتا ہے۔ بلیک فن پروسیسر - فن تعمیر اور اس کی ایپلی کیشنز۔

بلیک فن پروسیسر کیا ہے؟

بلیک فن پروسیسر 16 یا 32 بٹ ہے۔ مائکرو پروسیسر جس میں ایک ان بلٹ، فکسڈ پوائنٹ DSP فنکشنلٹی شامل ہے جو 16 بٹ MACs کے ذریعے فراہم کی جاتی ہے (ضرب – جمع)۔ یہ پروسیسرز بنیادی طور پر ایک مشترکہ کم طاقت والے پروسیسر آرکیٹیکچر کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا جو OS کو چلا سکتا ہے جبکہ مشکل عددی کاموں کو بیک وقت سنبھال سکتا ہے جیسے کہ ریئل ٹائم H.264 ویڈیو انکوڈنگ۔

یہ پروسیسر 32 بٹ RISC اور دوہری 16-bit MAC سگنل پروسیسنگ فنکشنلٹی کو آسانی سے استعمال کرتے ہوئے ان صفات کا استعمال کرتا ہے جو عام مقصد کے مائیکرو کنٹرولرز میں پائی جاتی ہیں۔ لہذا یہ پروسیسنگ اوصاف کا مجموعہ بلیک فن پروسیسرز کو کنٹرول پروسیسنگ اور سگنل پروسیسنگ ایپلی کیشنز دونوں میں یکساں طور پر اچھی طرح حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ صلاحیت ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر ڈیزائن کے نفاذ کے دونوں کاموں کو بہت آسان بناتی ہے۔

بلیک فن کی خصوصیات:

• اس پروسیسر میں سنگل انسٹرکشن سیٹ آرکیٹیکچر ہے جس میں پروسیسنگ کی کارکردگی بھی شامل ہے جو کہ پروڈکٹ رینج کو آسانی سے پورا کرتی ہے ڈیجیٹل سگنل پروسیسر یا بہتر قیمت، طاقت اور میموری کی کارکردگی فراہم کرنے کے لیے DSP۔
• یہ 16 یا 32 بٹ آرکیٹیکچر پروسیسر آنے والی ایمبیڈڈ ایپلی کیشنز کو آسانی سے اجازت دیتا ہے۔
  ایک ہی کور کے اندر ملٹی میڈیا، سگنل اور کنٹرول پروسیسنگ۔
• یہ ڈویلپرز کی پیداوری کو بڑھاتا ہے۔
• اس میں بجلی کی کھپت یا سگنل پروسیسنگ کے لیے متحرک پاور مینجمنٹ میں ٹیون ایبل کارکردگی ہے۔
• یہ بہت تیزی سے مختلف ڈیزائنوں میں اپنایا جاتا ہے جس کی مدد کئی ٹول چینز کے ساتھ ساتھ آپریٹنگ سسٹمز کے ذریعے کی جاتی ہے۔
• بنیادی کارکردگی کے ساتھ طاقتور سافٹ ویئر کے ترقیاتی ماحول کی وجہ سے اس کے لیے کم از کم اصلاح کی ضرورت ہے۔
• بلیک فن پروسیسر صنعت کے معروف ترقیاتی ٹولز کی حمایت کرتا ہے۔
• اس پروسیسر کی کارکردگی اور مقابلہ کرنے والے DSPs کی نصف طاقت اعلی درجے کی وضاحتیں اور نئی ایپلی کیشنز کی اجازت دیتی ہے۔

بلیک فن پروسیسر آرکیٹیکچر

بلیک فن پروسیسر مائیکرو کنٹرولر یونٹ کی دونوں خصوصیات فراہم کرتا ہے۔ ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ لچک کی اجازت دے کر ایک ہی پروسیسر کے اندر۔ لہٰذا اس پروسیسر میں SIMD (سنگل انسٹرکشن ایک سے زیادہ ڈیٹا) پروسیسر شامل ہے جس میں کچھ خصوصیات جیسے متغیر کی لمبائی خطرہ ہدایات، واچ ڈاگ ٹائمر، آن چپ پی ایل ایل، میموری مینجمنٹ یونٹ، ریئل ٹائم کلاک، 100 ایم بی پی ایس کے ساتھ سیریل پورٹس، UART کنٹرولرز اور ایس پی آئی بندرگاہیں

MMU متعدد کی حمایت کرتا ہے۔ ڈی ایم اے پیری فیرلز اور FLASH، SDRAM، اور SRAM میموری سب سسٹمز کے درمیان ڈیٹا کی منتقلی کے لیے چینلز۔ یہ ڈیٹا کیشز اور کنفیگر ایبل آن چپ انسٹرکشن کو بھی سپورٹ کرتا ہے۔ بلیک فن پروسیسر ایک سادہ ہارڈ ویئر ہے جو 8، 16، اور 32 بٹ ریاضی کی کارروائیوں کو سپورٹ کرتا ہے۔

بلیک فن آرکیٹیکچر بنیادی طور پر مائیکرو سگنل کے فن تعمیر پر مبنی ہے اور اسے ADI (اینالاگ ڈیوائسز) اور انٹیل نے مشترکہ طور پر تیار کیا ہے، جس میں 32 بٹ RISC انسٹرکشن سیٹ اور 8 بٹ ویڈیو انسٹرکشن سیٹ شامل ہے جس میں ڈوئل 16-بٹ ملٹی پلائی اکومیولیٹ ہے۔ (MAC) یونٹس۔

اینالاگ ڈیوائسز بلیک فن کے انسٹرکشن سیٹ آرکیٹیکچر کے ذریعے DSP اور MCU کی ضروریات کے درمیان توازن حاصل کرنے کے قابل ہیں۔ عام طور پر، بلیک فن پروسیسر کو طاقتور VisualDSP++ سافٹ ویئر ڈویلپمنٹ ٹولز کے ساتھ جوڑا جاتا ہے لیکن اب C یا C++ کا استعمال کرتے ہوئے، پہلے کے مقابلے بہت آسانی سے انتہائی موثر کوڈ تیار کرنا ممکن ہے۔ حقیقی وقت کے تقاضوں کے لیے، آپریٹنگ سسٹم سپورٹ اہم ہو جاتا ہے، اس لیے بلیک فن نمبر کو سپورٹ کرتا ہے۔ آپریٹنگ سسٹمز اور میموری پروٹیکشن۔ بلیک فن پروسیسر سنگل کور جیسے BF533، BF535 اور BF537، اور ڈوئل کور جیسے BF561 ماڈلز میں آتا ہے۔

بلیک فن پروسیسر کے فن تعمیر میں مختلف آن چپ پیری فیرلز جیسے PPI (متوازی پیری فیرل انٹرفیس)، سپورٹس (سیریل پورٹس)، SPI (سیریل پیریفرل انٹرفیس)، UART (یونیورسل اسینکرونس ریسیور ٹرانسمیٹر)، عام مقصد کے ٹائمرز، RTC (Real-Time) شامل ہیں۔ گھڑی)، واچ ڈاگ ٹائمر، عمومی مقصد I/O (پروگرام کے قابل جھنڈے)، کنٹرولر ایریا نیٹ ورک (CAN) انٹرفیس , ایتھرنیٹ MAC، پیریفرل DMAs -12، میموری سے میموری DMAs -2 بشمول ہینڈ شیک DMA، TWI (ٹو وائر انٹرفیس) کنٹرولر، ایک ڈیبگ یا JTAG 32 کے ساتھ انٹرفیس اور ایونٹ ہینڈلر خلل ڈالنا ان پٹ فن تعمیر میں یہ تمام پیری فیرلز مختلف ہائی بینڈوڈتھ بسوں کے ذریعے کور سے جڑے ہوئے ہیں۔ لہذا، ان میں سے کچھ پیری فیرلز کی تفصیل ذیل میں دی گئی ہے۔

پی پی آئی یا متوازی پیریفرل انٹرفیس

بلیک فن پروسیسر صرف ایک پی پی آئی فراہم کرتا ہے جسے متوازی پیریفرل انٹرفیس بھی کہا جاتا ہے۔ یہ انٹرفیس براہ راست متوازی اینالاگ سے ڈیجیٹل اور ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹرز، ویڈیو انکوڈرز، اور ڈیکوڈرز اور دیگر عام مقصد کے پیری فیرلز سے منسلک ہے۔

اس انٹرفیس میں ایک وقف شدہ ان پٹ CLK پن، تین فریم سنکرونائزیشن پن اور 16 ڈیٹا پن شامل ہیں۔ یہاں، ان پٹ CLK پن بس سسٹم CLK کی رفتار کے نصف کے برابر متوازی ڈیٹا کی شرح کو سپورٹ کرتا ہے۔ تین مختلف ITU-R 656 موڈز صرف ایکٹو ویڈیو، ورٹیکل بلینکنگ اور مکمل فیلڈ کو سپورٹ کرتے ہیں۔

PPI کے عمومی مقصد کے طریقوں کو وسیع مختلف ٹرانسمیشن اور ڈیٹا کیپچر ایپلی کیشنز کے مطابق دیا گیا ہے۔ لہذا ان طریقوں کو اندرونی طور پر تیار کردہ فریم مطابقت پذیری کے ذریعے موصول ہونے والا ڈیٹا، اندرونی طور پر تیار کردہ فریم مطابقت پذیری کے ذریعے ڈیٹا کی ترسیل، بیرونی طور پر تیار کردہ فریم مطابقت پذیری کے ذریعے ڈیٹا کی ترسیل اور بیرونی طور پر تیار کردہ فریم مطابقت پذیری کے ذریعے حاصل کردہ ڈیٹا کو اہم زمروں میں الگ کیا گیا ہے۔

کھیل

بلیک فن پروسیسر میں دو ڈوئل چینل سنکرونس سیریل پورٹس SPORT0 اور SPORT1 شامل ہیں جو سیریل اور ملٹی پروسیسر مواصلات کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ تو یہ تیز رفتار اور ہم وقت ساز سیریل پورٹ ہیں جو سپورٹ کرتے ہیں۔ I²S , TDM اور منسلک کرنے کے لیے مختلف دیگر قابل ترتیب فریمنگ موڈز DACs ، ADCs، ایف پی جی اے اور دیگر پروسیسرز۔

SPI یا سیریل پیریفرل انٹرفیس پورٹ

بلیک فن پروسیسر میں ایک ایس پی آئی پورٹ شامل ہے جو پروسیسر کو مختلف ایس پی آئی سے مطابقت رکھنے والے آلات کے ساتھ بات چیت کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ انٹرفیس ڈیٹا منتقل کرنے کے لیے صرف تین پنوں کا استعمال کرتا ہے، ڈیٹا پن-2 اور ایک CLK پن۔ ایس پی آئی پورٹ کے منتخب ان پٹ اور آؤٹ پٹ پن صرف ایک مکمل ڈوپلیکس ایس ایس آئی (سنکرونس سیریل انٹرفیس) دیتے ہیں جو ماسٹر اور غلام دونوں طریقوں اور ملٹی ماسٹر ماحول کو بھی سپورٹ کرتا ہے۔ اس ایس پی آئی پورٹ اور کلاک فیز یا پولرٹیز کی بوڈ ریٹ قابل پروگرام ہے۔ اس پورٹ میں ایک مربوط DMA کنٹرولر ہے جو ڈیٹا اسٹریمز کو منتقل کرنے/ وصول کرنے میں معاون ہے۔

ٹائمرز

بلیک فن پروسیسر میں 9 قابل پروگرام ٹائمر یونٹ ہیں۔ یہ ٹائمر پروسیسر کور میں وقفے وقفے سے ایسے واقعات فراہم کرتے ہیں جن کا مقصد پروسیسر کی گھڑی یا بیرونی سگنلز کی گنتی میں مطابقت پذیری کے لیے ہوتا ہے۔

UART

اصطلاح UART کا مطلب ہے 'یونیورسل غیر مطابقت پذیر ریسیور ٹرانسمیٹر' پورٹ۔ بلیک فن پروسیسر 2-ہاف ڈوپلیکس UART پورٹس فراہم کرتا ہے، جو کہ PC معیاری UARTs کے ذریعے مکمل طور پر موزوں ہیں۔ یہ بندرگاہیں دوسرے میزبانوں یا پیری فیرلز کو ڈی ایم اے کی حمایت یافتہ، ہاف ڈوپلیکس، غیر مطابقت پذیر سیریل ڈیٹا کی منتقلی فراہم کرنے کے لیے صرف ایک بنیادی UART انٹرفیس فراہم کرتی ہیں۔

UART بندرگاہوں میں 5 سے 8 ڈیٹا بٹس اور 1 یا 2 سٹاپ بٹس شامل ہیں اور وہ 2 طریقوں جیسے پروگرامڈ I/O اور DMA کو سپورٹ کرتے ہیں۔ پہلے موڈ میں، پروسیسر I/O-میپڈ رجسٹروں کو پڑھنے/لکھنے کے ذریعے ڈیٹا منتقل یا وصول کرتا ہے، جہاں کہیں بھی ڈیٹا کو ٹرانسمٹ اور وصول دونوں پر دو بار بفر کیا جاتا ہے۔ دوسرے موڈ میں، ڈی ایم اے کنٹرولر ڈیٹا کو منتقل اور وصول کرتا ہے اور میموری سے ڈیٹا منتقل کرنے کے لیے ضروری رکاوٹوں کی تعداد کو کم کرتا ہے۔

RTC یا ریئل ٹائم کلاک

بلیک فن پروسیسر کی ریئل ٹائم گھڑی مختلف خصوصیات جیسے اسٹاپ واچ، موجودہ وقت اور الارم فراہم کرتی ہے۔ لہذا، حقیقی وقت کی گھڑی بلیک فن پروسیسر کے لیے 32.768 kHz کرسٹل کے ساتھ بند ہے۔ پروسیسر کے اندر موجود RTC میں پاور سپلائی پنز ہیں، جو بلیک فن پروسیسر کے کم پاور کی حالت میں ہونے کے بعد بھی پاور اپ اور کلاک رہ سکتے ہیں۔ ریئل ٹائم کلاک پروگرام کے قابل مداخلت کے متعدد اختیارات فراہم کرتی ہے۔ 32.768 kHz ان پٹ CLK فریکوئنسی کو Prescaler کے ذریعے 1 Hz سگنل پر الگ کیا جاتا ہے۔ دیگر آلات کی طرح، ریئل ٹائم کلاک بلیک فن پروسیسر کو ڈیپ سلیپ موڈ/ سلیپ موڈ سے جگا سکتی ہے۔

واچ ڈاگ ٹائمر

بلیک فن پروسیسر میں 32 بٹ واچ ڈاگ ٹائمر ہے، جو سافٹ ویئر واچ ڈاگ فنکشن کو انجام دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ لہذا پروگرامر ٹائمر کی گنتی کی قیمت کو شروع کرتا ہے جو مناسب مداخلت کی اجازت دیتا ہے، اور پھر ٹائمر کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے بعد، سافٹ ویئر کو کاؤنٹر کو دوبارہ لوڈ کرنا چاہیے اس سے پہلے کہ یہ پروگرام شدہ قدر سے '0' تک شمار کرے۔

GPIO یا عمومی مقصد I/O

GPIO ایک ڈیجیٹل سگنل پن ہے جو ان پٹ، آؤٹ پٹ، یا دونوں کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور سافٹ ویئر کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ بلیک فن پروسیسر میں GPIO (عمومی مقصد I/O) پن، 48-bi-directional 3-علیحدہ GPIO ماڈیولز جیسے PORTFIO، PORTHIO اور PORTGIO بالترتیب پورٹ G، پورٹ H اور پورٹ F سے منسلک ہیں۔ GPIO DCR، GPIO CSR، GPIO IMR، اور GPIO ISR جیسے ہر عام مقصد کے پورٹ پن کو انفرادی طور پر اسٹیٹس، پورٹ کنٹرول اور انٹرپٹ رجسٹروں کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔

ایتھرنیٹ میک

بلیک فن پروسیسر میں ایتھرنیٹ MAC پیریفرل MII (میڈیا انڈیپنڈنٹ انٹرفیس) اور بلیک فن کے پیریفرل سب سسٹم کے درمیان 10 سے 100 Mb/s فراہم کرتا ہے۔ MAC صرف فل ڈوپلیکس اور ہاف ڈوپلیکس دونوں طریقوں میں کام کرتا ہے۔ میڈیا ایکسیس کنٹرولر اندرونی طور پر پروسیسر کے CLKIN پن سے بند ہوتا ہے۔

یاداشت

بلیک فن پروسیسر فن تعمیر کی میموری آسانی سے ڈیوائس کے نفاذ میں لیول 1 اور لیول 2 دونوں میموری بلاکس فراہم کرتی ہے۔ L1 کی میموری جیسے ڈیٹا اور انسٹرکشن میموری صرف پروسیسر کور سے براہ راست جڑی ہوئی ہے، مکمل سسٹم CLK رفتار سے چلتی ہے اور نازک وقت کے الگورتھم حصوں کے لیے زیادہ سے زیادہ سسٹم کی کارکردگی فراہم کرتی ہے۔ L2 میموری جیسے SRAM میموری بڑی ہے جو تھوڑی کم کارکردگی فراہم کرتی ہے، تاہم، یہ آف چپ میموری کے مقابلے میں اب بھی تیز ہے۔

L1 میموری کا ڈھانچہ مائکرو کنٹرولرز میں پروگرام پیش کرتے ہوئے پروسیسنگ سگنلز کے لیے درکار کارکردگی فراہم کرنے کے لیے لاگو کیا جاتا ہے۔ یہ صرف میموری L1 کو SRAM، کیشے، بصورت دیگر دونوں کا مجموعہ کے طور پر ترتیب دینے کی اجازت دے کر حاصل کیا جاتا ہے۔

کیشے اور SRAM پروگرامنگ ماڈلز کی حمایت کرتے ہوئے، سسٹم کے ڈیزائنرز اہم ریئل ٹائم سگنل پروسیسنگ ڈیٹا سیٹ تفویض کرتے ہیں جن کو SRAM میں کم لیٹنسی اور ہائی بینڈوڈتھ کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ کیش میموری میں ریئل ٹائم کنٹرول یا OS ٹاسک اسٹور کرتے ہیں۔

بوٹ موڈز

بلیک فن پروسیسر میں اندرونی L1 انسٹرکشن میموری کو دوبارہ ترتیب دینے کے بعد خود بخود لوڈ ہونے کے لیے چھ میکانزم شامل ہیں۔ لہذا مختلف بوٹ طریقوں میں بنیادی طور پر شامل ہیں؛ 8 بٹ اور 16 بٹ باہر فلیش میموری سے بوٹ موڈ، سیریل SPI میموری۔ SPI ہوسٹ ڈیوائس، UART، سیریل TWI میموری، TWI ہوسٹ اور بوٹ سیریز کو نظرانداز کرتے ہوئے 16 بٹ ایکسٹرنل میموری سے پرفارم کرتا ہے۔ پہلے 6 بوٹ موڈز میں سے ہر ایک کے لیے، پہلے 10 بائٹ ہیڈر کو ایک بیرونی میموری ڈیوائس سے پڑھا جاتا ہے۔ لہذا، ہیڈر نمبر کی نشاندہی کرتا ہے۔ منتقل کیے جانے والے بائٹس اور میموری کی منزل کا پتہ۔ کسی بھی بوٹ سیریز کے ذریعے کئی میموری بلاکس کو لوڈ کیا جا سکتا ہے۔ جب تمام بلاکس کو آسانی سے لوڈ کیا جاتا ہے، تو پھر پروگرام پر عمل درآمد L1 انسٹرکشن SRAM کے آغاز سے شروع ہوتا ہے۔

ایڈریسنگ موڈز

بلیک فن پروسیسر کے ایڈریسنگ موڈز صرف اس بات کا تعین کرتے ہیں کہ انفرادی رسائی میموری اور ایڈریسنگ کس طرح کسی مقام کی وضاحت کرنا ہے۔ بلیک فن پروسیسر میں استعمال ہونے والے ایڈریسنگ موڈز بالواسطہ ایڈریسنگ، آٹو انکریمنٹ/ڈیکریمنٹ، پوسٹ میں ترمیم، فوری آفسیٹ کے ساتھ انڈیکس، سرکلر بفر، اور بٹ ریورس ہیں۔

بالواسطہ خطاب

اس موڈ میں، ہدایات کے اندر ایڈریس فیلڈ میں میموری یا رجسٹر کا مقام شامل ہوتا ہے جہاں بھی موثر آپرینڈ کا پتہ موجود ہو۔ اس ایڈریسنگ کو دو زمروں میں درجہ بندی کیا گیا ہے جیسے رجسٹر بالواسطہ اور میموری بالواسطہ۔

مثال کے طور پر LOAD R1، @300

مندرجہ بالا ہدایات میں، موثر ایڈریس کو صرف میموری لوکیشن 300 پر محفوظ کیا گیا ہے۔

آٹو انکریمنٹ/ڈیکریمنٹ ایڈریسنگ

آٹو انکریمنٹ ایڈریسنگ صرف پوائنٹر کو اپ ڈیٹ کرتا ہے اور ساتھ ہی اندراج کے حق کے بعد انڈیکس رجسٹر کرتا ہے۔ اضافے کی مقدار بنیادی طور پر لفظ کے سائز کے سائز پر منحصر ہے۔ 32 بٹ لفظ تک رسائی کا نتیجہ '4' کے ساتھ پوائنٹر اپ ڈیٹ میں ہوسکتا ہے۔ 16 بٹ لفظ تک رسائی پوائنٹر کو '2' کے ساتھ اپ ڈیٹ کرتی ہے اور 8 بٹ لفظ تک رسائی پوائنٹر کو '1' کے ساتھ اپ ڈیٹ کرتی ہے۔ 8-bit اور 16-bit دونوں کے پڑھنے والے آپریشنز ٹارگٹ رجسٹر میں مواد کو زیرو ایکسٹینڈ/سائن ایکسٹینڈ کی نشاندہی کر سکتے ہیں۔ پوائنٹر رجسٹر بنیادی طور پر 8، 16 اور 32 بٹ رسائی کے لیے استعمال ہوتے ہیں جبکہ انڈیکس رجسٹر صرف 16 اور 32 بٹ رسائی کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

مثال کے طور پر: R0 = W [ P1++ ] (Z) ;

مندرجہ بالا ہدایات میں، ایک 16 بٹ لفظ پوائنٹر رجسٹر 'P1' کے ذریعے ایک نوک دار پتے سے 32 بٹ منزل کے رجسٹر میں لوڈ ہوتا ہے۔ اس کے بعد، پوائنٹر کو 2 کے ساتھ بڑھایا جاتا ہے اور 32 بٹ منزل کے رجسٹر کو بھرنے کے لیے لفظ '0' بڑھا دیا جاتا ہے۔

اسی طرح، آٹو ڈیکرمنٹ اندراج کے حق کے بعد ایڈریس کو کم کرکے کام کرتا ہے۔

مثال کے طور پر: R0 = [ I2– ] ;

مندرجہ بالا ہدایات میں، 32 بٹ ویلیو منزل کے رجسٹر میں لوڈ ہوتی ہے اور انڈیکس رجسٹر کو 4 تک کم کر دیتی ہے۔

ایڈریسنگ میں ترمیم کے بعد

اس قسم کا ایڈریسنگ صرف انڈیکس/پوائنٹر رجسٹر کے اندر موجود قدر کا استعمال کرتا ہے جیسے کہ موثر ایڈریس۔ اس کے بعد، یہ رجسٹر کے مواد کے ساتھ اس میں ترمیم کرتا ہے۔ انڈیکس رجسٹروں کو صرف ترمیم شدہ رجسٹروں کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے جبکہ پوائنٹر رجسٹر دوسرے پوائنٹر رجسٹروں کے ذریعہ تبدیل کیے جاتے ہیں۔ منزل کے رجسٹروں کی طرح، پوسٹ میں ترمیم کی قسم ایڈریسنگ پوائنٹر رجسٹروں کی حمایت نہیں کرتی ہے۔

مثال کے طور پر: R3 = [ P1++P2] ;

مندرجہ بالا ہدایات میں، ایک 32 بٹ ویلیو 'R3' رجسٹر میں لوڈ کی گئی ہے اور 'P1' رجسٹر کے ذریعے نشاندہی کی گئی میموری کے مقام کے اندر پائی جاتی ہے۔ اس کے بعد، 'P2' رجسٹر کے اندر موجود قدر P1 رجسٹر کے اندر موجود قدر میں شامل ہو جاتی ہے۔

فوری آفسیٹ کے ساتھ انڈیکس کیا گیا۔

انڈیکسڈ ایڈریسنگ پروگراموں کو ڈیٹا ٹیبلز سے اقدار حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ پوائنٹر رجسٹر کو فوری فیلڈ سے تبدیل کیا جاتا ہے، اس کے بعد اسے موثر ایڈریس کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ لہذا پوائنٹر رجسٹر کی قیمت اپ ڈیٹ نہیں کی گئی ہے۔

مثال کے طور پر، اگر P1 = 0x13، تو پھر [P1 + 0x11] مؤثر طریقے سے [0x24] کے برابر ہوگا، جو تمام رسائیوں سے وابستہ ہے۔

بٹ ریورس ایڈریسنگ

کچھ الگورتھم کے لیے، پروگراموں کو ترتیب وار ترتیب میں نتائج حاصل کرنے کے لیے بٹ-ریورسڈ کیری ایڈریسنگ کی ضرورت ہوتی ہے، خاص طور پر FFT (فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم) حسابات کے لیے۔ الگورتھم کی ان تقاضوں کو پورا کرنے کے لیے، ڈیٹا ایڈریس جنریٹرز کی بٹ-ریورسڈ ایڈریسنگ فیچر بار بار ڈیٹا سیریز کو ذیلی تقسیم کرنے اور اس ڈیٹا کو بٹ-ریورسڈ ترتیب میں ذخیرہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

سرکلر بفر ایڈریسنگ

بلیک فن پروسیسر اختیاری سرکلر ایڈریسنگ جیسی ایک خصوصیت فراہم کرتا ہے جو صرف ایک انڈیکس رجسٹر کو ایڈریس کی ایک پہلے سے طے شدہ رینج کے ذریعے بڑھاتا ہے، اس کے بعد یہ خود بخود انڈیکس رجسٹر کو دوبارہ سیٹ کر دیتا ہے تاکہ اس رینج کو دہرایا جا سکے۔ لہذا یہ فیچر ہر بار صرف ایڈریس انڈیکس پوائنٹر کو ہٹا کر ان پٹ/آؤٹ پٹ لوپ کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے۔

سرکلر بفر ایڈریسنگ بہت مفید ہے جب مقررہ سائز کے ڈیٹا بلاکس کی ایک تار کو بار بار لوڈ یا ذخیرہ کیا جائے۔ سرکلر بفر کے مواد کو ان شرائط کو پورا کرنا چاہیے:

• سرکلر بفر کی زیادہ سے زیادہ لمبائی 231 سے نیچے کی شدت کے ساتھ ایک غیر دستخط شدہ نمبر ہونا چاہئے۔
• موڈیفائر کی شدت سرکلر بفر کی لمبائی سے نیچے ہونی چاہیے۔
• پوائنٹر 'I' کا پہلا مقام سرکلر بفر میں ہونا چاہیے جس کی لمبائی 'L' اور بنیاد 'B' سے وضاحت کی گئی ہے۔

اگر مندرجہ بالا شرائط میں سے کوئی بھی مطمئن نہیں ہے، تو پروسیسر کے رویے کی وضاحت نہیں کی گئی ہے.

بلیک فن پروسیسر کی فائل رجسٹر کریں۔

بلیک فن پروسیسر میں تین حتمی رجسٹر فائلیں شامل ہیں جیسے؛ ڈیٹا رجسٹر فائل، پوائنٹر رجسٹر فائل اور ڈی اے جی رجسٹر۔

• ڈیٹا رجسٹر فائل کمپیوٹیشنل یونٹس کے لیے استعمال ہونے والی ڈیٹا بسوں کا استعمال کرتے ہوئے آپرینڈز جمع کرتی ہے اور کمپیوٹیشنل نتائج کو اسٹور کرتی ہے۔
• پوائنٹر رجسٹر فائل میں ایڈریسنگ آپریشنز کے لیے استعمال ہونے والے پوائنٹر شامل ہیں۔
• ڈی اے جی رجسٹر ڈی ایس پی آپریشنز کے لیے زیرو اوور ہیڈ سرکلر بفرز کا انتظام کرتے ہیں۔

بلیک فن پروسیسر فرسٹ کلاس پاور مینجمنٹ اور کارکردگی فراہم کرتا ہے۔ ان کو کم وولٹیج اور کم پاور ڈیزائن کے طریقہ کار کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے جو بجلی کے مجموعی استعمال کو نمایاں طور پر کم کرنے کے لیے وولٹیج اور آپریشن فریکوئنسی دونوں میں فرق کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ تو اس کے نتیجے میں بجلی کے استعمال میں کافی کمی واقع ہو سکتی ہے، جیسا کہ صرف آپریشن فریکوئنسی کو تبدیل کرنے کے مقابلے میں۔ تو یہ آسان آلات کے لیے بیٹری کی زندگی کو زیادہ دیر تک رہنے دیتا ہے۔

بلیک فن پروسیسر مختلف بیرونی یادوں کو سپورٹ کرتا ہے جیسے DDR-SDRAM، SDRAM، NAND فلیش، SRAM اور NOR فلیش۔ کچھ بلیک فن پروسیسرز بڑے پیمانے پر اسٹوریج انٹرفیس جیسے SD/SDIO اور ATAPI پر مشتمل ہوتے ہیں۔ وہ بیرونی میموری کی جگہ کے اندر 100 میگا بائٹس میموری کو بھی سپورٹ کر سکتے ہیں۔

فوائد

دی بلیک فن پروسیسر کے فوائد مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• بلیک فن پروسیسرز سسٹم کے ڈیزائنر کو بنیادی فوائد فراہم کرتے ہیں۔
• بلیک فن پروسیسر ملٹی فارمیٹ میں آڈیو، ویڈیو، وائس اور امیج پروسیسنگ، ریئل ٹائم سیکیورٹی، کنٹرول پروسیسنگ، اور ملٹی موڈ بیس بینڈ پیکٹ پروسیسنگ جیسے کنورجنٹ ایپلی کیشنز کے لیے سافٹ ویئر لچک کے ساتھ ساتھ اسکیل ایبلٹی بھی پیش کرتا ہے۔
• موثر کنٹرول پروسیسنگ کی صلاحیت اور اعلی کارکردگی والے سگنل پروسیسنگ مختلف نئی مارکیٹوں اور ایپلی کیشنز کی اجازت دیتی ہے۔
• ڈی پی ایم (ڈائنیمک پاور مینجمنٹ) سسٹم ڈیزائنر کو خاص طور پر ڈیوائس کی بجلی کی کھپت کو اینڈ سسٹم کی ضروریات کے مطابق تبدیل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
• یہ پروسیسرز ترقی کے وقت اور اخراجات کو بہت کم کرتے ہیں۔

درخواستیں

دی بلیک فن پروسیسر کی ایپلی کیشنز مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• بلیک فن پروسیسرز جیسے بہت سے ایپلی کیشنز کے لیے مثالی ہیں۔ ADAS (آٹو موٹیو ایڈوانس ڈرائیور اسسٹنس سسٹم) ، نگرانی یا حفاظتی نظام اور صنعتی مشین وژن۔
• بلیک فن ایپلی کیشنز میں سرو موٹر کنٹرول سسٹم، آٹوموٹیو الیکٹرانکس، مانیٹرنگ سسٹم اور ملٹی میڈیا کنزیومر ڈیوائسز شامل ہیں۔
• یہ پروسیسرز صرف مائیکرو کنٹرولر اور سگنل پروسیسنگ کے کام انجام دیتے ہیں۔
• یہ آڈیو، پروسیس کنٹرول، آٹوموٹو، ٹیسٹنگ، پیمائش وغیرہ کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
• بلیک فن پروسیسرز سگنل پروسیسنگ ایپلی کیشنز جیسے براڈ بینڈ وائرلیس، موبائل مواصلات اور آڈیو یا ویڈیو کے قابل انٹرنیٹ آلات میں استعمال ہوتے ہیں۔
• بلیک فن کو کنورجنٹ ایپلی کیشنز جیسے نیٹ ورک اور اسٹریمنگ میڈیا، ڈیجیٹل ہوم انٹرٹینمنٹ، آٹو موٹیو ٹیلی میٹکس، انفوٹینمنٹ، موبائل ٹی وی، ڈیجیٹل ریڈیو وغیرہ میں استعمال کیا جاتا ہے۔
• بلیک فن پروسیسر ایک ایمبیڈڈ پروسیسر ہے جس میں ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والی طاقت کی کارکردگی اور اعلیٰ ترین کارکردگی ہے جہاں کہیں بھی ملٹی فارمیٹ وائس، آڈیو، ویڈیو، ملٹی موڈ بیس بینڈ، امیج پروسیسنگ، پیکٹ پروسیسنگ، ریئل ٹائم سیکیورٹی اور کنٹرول پروسیسنگ اہم ہیں۔

اس طرح، یہ ہے بلیک فن پروسیسر کا ایک جائزہ - فن تعمیر، فوائد اور اس کے اطلاقات۔ یہ پروسیسر سگنل پروسیسنگ اور مائیکرو کنٹرولر کے افعال انجام دیتا ہے۔ یہاں آپ کے لیے ایک سوال ہے، پروسیسر کیا ہے؟