第2章-TMS320C6000-DSP芯片概述

1、第2章 TMS320C6000 DSP芯片概述芯片概述 數(shù)字信號(hào)處理器原理數(shù)字信號(hào)處理器原理A 西安郵電大學(xué)西安郵電大學(xué) 通信與信息工程學(xué)院通信與信息工程學(xué)院 2014年年3月月 第2/100頁(yè) 第第2章章 TMS320C6000 DSP芯片概述芯片概述 2.1 DSP芯片概述芯片概述 2.1.1主要類型主要類型 2.1.2 TI公司的公司的DSP芯片芯片 2.1.3 TI公司公司DSP芯片的命名規(guī)則芯片的命名規(guī)則 2.2 TMS320DM642 DSP芯片概況芯片概況 2.2.1 DM642概述概述 2.2.2 DMS642的器件特性的器件特性 2.2.3 DM642原理框圖原理框圖 2.2

2、.4 DM642的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 第3/100頁(yè) 了解了解DSP芯片的分類芯片的分類; 了解了解TI公司的公司的DSP芯片類型；芯片類型； 掌握掌握TI公司芯片的命名規(guī)則；公司芯片的命名規(guī)則； 掌握掌握DM642芯片的器件特性、原理框圖；芯片的器件特性、原理框圖； 了解了解DM642芯片的應(yīng)用領(lǐng)域；芯片的應(yīng)用領(lǐng)域； DM642的器件特性、原理框圖。的器件特性、原理框圖。 第4/100頁(yè) u隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，DSP)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，普普 及率越來(lái)越高及率越來(lái)越高;

3、 uDSP的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括： 圖形圖像領(lǐng)域（如圖形變換、圖像壓縮、圖像傳圖形圖像領(lǐng)域（如圖形變換、圖像壓縮、圖像傳 輸、圖像增強(qiáng)、圖像識(shí)別等）輸、圖像增強(qiáng)、圖像識(shí)別等） 自動(dòng)化控制領(lǐng)域（如導(dǎo)航和定位、振動(dòng)分析、磁自動(dòng)化控制領(lǐng)域（如導(dǎo)航和定位、振動(dòng)分析、磁 盤驅(qū)動(dòng)、激光打印、機(jī)器人控制等盤驅(qū)動(dòng)、激光打印、機(jī)器人控制等） 消費(fèi)電子領(lǐng)域（如智能玩具、掃描儀、機(jī)頂盒、消費(fèi)電子領(lǐng)域（如智能玩具、掃描儀、機(jī)頂盒、 VCD/DVD、可視電話、傳真機(jī)等）、可視電話、傳真機(jī)等） 第5/100頁(yè) 電子通信領(lǐng)域（如蜂窩電話、電子通信領(lǐng)域（如蜂窩電話、IP電話、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、數(shù)電話、無(wú)線調(diào)制解

4、調(diào)器、數(shù) 字語(yǔ)音嵌入等）字語(yǔ)音嵌入等） 語(yǔ)音處理領(lǐng)域（如語(yǔ)音綜合、語(yǔ)音增強(qiáng)、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音編語(yǔ)音處理領(lǐng)域（如語(yǔ)音綜合、語(yǔ)音增強(qiáng)、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音編 碼等）碼等） 工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域（如數(shù)字控制、機(jī)器人技術(shù)、在線監(jiān)控等）工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域（如數(shù)字控制、機(jī)器人技術(shù)、在線監(jiān)控等） 儀器儀表領(lǐng)域（如數(shù)字濾波器、函數(shù)發(fā)生器、瞬時(shí)分析儀、儀器儀表領(lǐng)域（如數(shù)字濾波器、函數(shù)發(fā)生器、瞬時(shí)分析儀、 頻譜分析儀、數(shù)據(jù)采集儀器等）頻譜分析儀、數(shù)據(jù)采集儀器等） 醫(yī)療器械領(lǐng)域（如診斷設(shè)備、助聽(tīng)器、病情監(jiān)控器、心電圖醫(yī)療器械領(lǐng)域（如診斷設(shè)備、助聽(tīng)器、病情監(jiān)控器、心電圖 設(shè)備、超聲設(shè)備等）設(shè)備、超聲設(shè)備等） 軍事領(lǐng)域（如導(dǎo)彈制導(dǎo)、導(dǎo)航、雷

5、達(dá)、保密通信等）軍事領(lǐng)域（如導(dǎo)彈制導(dǎo)、導(dǎo)航、雷達(dá)、保密通信等） 第6/100頁(yè) n DSP芯片主要分為以下兩大類：芯片主要分為以下兩大類： 這類芯片被設(shè)計(jì)和加工成獨(dú)立的電路模塊，只能完成功能單這類芯片被設(shè)計(jì)和加工成獨(dú)立的電路模塊，只能完成功能單 一的任務(wù)；一的任務(wù)； 它們的使用場(chǎng)合比較特殊，通常應(yīng)用于高速信號(hào)處理環(huán)境中，它們的使用場(chǎng)合比較特殊，通常應(yīng)用于高速信號(hào)處理環(huán)境中， 如執(zhí)行如執(zhí)行FFT運(yùn)算、數(shù)值濾波運(yùn)算、卷積運(yùn)算等；運(yùn)算、數(shù)值濾波運(yùn)算、卷積運(yùn)算等； 專用專用DSP芯片通過(guò)硬件邏輯實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理算法，而不是采用芯片通過(guò)硬件邏輯實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理算法，而不是采用 內(nèi)部編程的方法；內(nèi)部編程的方法；

6、這種機(jī)制保證了芯片的執(zhí)行效率、提高了其運(yùn)算速度；這種機(jī)制保證了芯片的執(zhí)行效率、提高了其運(yùn)算速度； 專用專用DSP芯片在應(yīng)用中無(wú)須程序設(shè)計(jì)。只要根據(jù)其功能設(shè)計(jì)芯片在應(yīng)用中無(wú)須程序設(shè)計(jì)。只要根據(jù)其功能設(shè)計(jì) 外圍電路即可。外圍電路即可。 第7/100頁(yè) n DSP芯片主要分為以下兩大類：芯片主要分為以下兩大類： Programmable Digital Signal Processor； 這類芯片通過(guò)嵌入內(nèi)部的程序來(lái)調(diào)用自身的硬件這類芯片通過(guò)嵌入內(nèi)部的程序來(lái)調(diào)用自身的硬件 資源；資源； 使用起來(lái)更加靈活，應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。使用起來(lái)更加靈活，應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛。 第8/100頁(yè) u狹義上講狹義上講D

7、SP是一種是一種“更高更高”級(jí)別的單片機(jī)級(jí)別的單片機(jī) 它有著和單片機(jī)類似的輸入輸出引腳、定時(shí)器、它有著和單片機(jī)類似的輸入輸出引腳、定時(shí)器、 計(jì)數(shù)器、外設(shè)接口、數(shù)據(jù)地址總線等，兩者在功計(jì)數(shù)器、外設(shè)接口、數(shù)據(jù)地址總線等，兩者在功 能組織方面存在著很多類似之處。能組織方面存在著很多類似之處。 DSP和單片機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)城中也有重疊的區(qū)域，比和單片機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)城中也有重疊的區(qū)域，比 如二者均可以用在自動(dòng)控制、信號(hào)處理和通信等如二者均可以用在自動(dòng)控制、信號(hào)處理和通信等 領(lǐng)域，它們?cè)谶@些領(lǐng)域中所起的作用扮演的角領(lǐng)域，它們?cè)谶@些領(lǐng)域中所起的作用扮演的角 色也類似。色也類似。 u 但是，從深層次上分析，但是，從深層

8、次上分析，DSP和單片機(jī)之間又存和單片機(jī)之間又存 在本質(zhì)上的不同，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：在本質(zhì)上的不同，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面： 第9/100頁(yè) 第10/100頁(yè) 第11/100頁(yè) DSP芯片的生產(chǎn)廠家很多，類型多樣，主要的產(chǎn)品如表芯片的生產(chǎn)廠家很多，類型多樣，主要的產(chǎn)品如表2-1 所示所示 第12/100頁(yè) uTI公司是公司是DSP芯片的主要生產(chǎn)廠家之一；芯片的主要生產(chǎn)廠家之一； u該公司研發(fā)出多款高性能的該公司研發(fā)出多款高性能的DSP產(chǎn)品，例如：產(chǎn)品，例如： 定點(diǎn)型定點(diǎn)型DSP芯片芯片C1x、C2x、C2xx、C5x、C54x和和 C6x等；等； 浮點(diǎn)型浮點(diǎn)型DSP芯片芯片C3x、C4x、C67

9、x等；等； 多處理器型多處理器型DSP芯片芯片C8x等。等。 u從從DSP芯片出現(xiàn)的先后順序來(lái)看，芯片出現(xiàn)的先后順序來(lái)看，TT公司的公司的DSP產(chǎn)產(chǎn) 品主要經(jīng)歷了品主要經(jīng)歷了7個(gè)發(fā)展階段，如表個(gè)發(fā)展階段，如表2-2所所示： 第13/100頁(yè) u TT公司的公司的DSP產(chǎn)品的產(chǎn)品的7個(gè)發(fā)展階段：個(gè)發(fā)展階段： 第14/100頁(yè) u TT公司的公司的DSP產(chǎn)品的產(chǎn)品的7個(gè)發(fā)展階段：個(gè)發(fā)展階段： 第15/100頁(yè) u TT公司的公司的DSP產(chǎn)品的產(chǎn)品的7個(gè)發(fā)展階段：個(gè)發(fā)展階段： 第16/100頁(yè) u從功能上來(lái)劃分，從功能上來(lái)劃分，TI公司的公司的DSP芯片主要包芯片主要包 括如下括如下4個(gè)系列：個(gè)系列

10、： TMS320C2000 TMS320C3000 TMS320C5000 TMS320C6000 第17/100頁(yè) uMS320C2000系列系列DSP芯片：芯片： 硬件結(jié)構(gòu)更多地考慮了工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，適合在機(jī)電硬件結(jié)構(gòu)更多地考慮了工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，適合在機(jī)電 控制、電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用，如照明控制、光纖網(wǎng)控制、電力電子系統(tǒng)中應(yīng)用，如照明控制、光纖網(wǎng) 絡(luò)、工業(yè)自動(dòng)化等相關(guān)產(chǎn)品。絡(luò)、工業(yè)自動(dòng)化等相關(guān)產(chǎn)品。 uTMS320C3000系列系列DSP芯片：芯片： 適合在數(shù)字音頻、激光打印機(jī)、掃描儀、讀碼器、適合在數(shù)字音頻、激光打印機(jī)、掃描儀、讀碼器、 視頻會(huì)議、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人和伺服控制產(chǎn)品中視頻會(huì)議、工

11、業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人和伺服控制產(chǎn)品中 應(yīng)用。應(yīng)用。 第18/100頁(yè) uTMS320C5000系列系列DSP芯片：芯片： 適合通信設(shè)備的開發(fā)，如媒體播放器、適合通信設(shè)備的開發(fā)，如媒體播放器、3G電話、電電話、電 子圖書、無(wú)線子圖書、無(wú)線Modem、GPS接收裝置、指紋識(shí)別接收裝置、指紋識(shí)別 系統(tǒng)等；系統(tǒng)等； uTMS320C6000系列系列DSP芯片：芯片： 硬件結(jié)構(gòu)功能強(qiáng)大，適用于高速信號(hào)處理設(shè)備中，硬件結(jié)構(gòu)功能強(qiáng)大，適用于高速信號(hào)處理設(shè)備中， 如圖像圖形處理、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、多媒體網(wǎng)關(guān)、寬帶視如圖像圖形處理、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、多媒體網(wǎng)關(guān)、寬帶視 頻轉(zhuǎn)換器、視頻主頻轉(zhuǎn)換器、視頻主/從模式服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)相機(jī)等。從

12、模式服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)相機(jī)等。 第19/100頁(yè) uTI公司的公司的DSP芯片類型多樣，在選擇芯片類型多樣，在選擇DSP芯片時(shí)一定要仔芯片時(shí)一定要仔 細(xì)辨別芯片表面的標(biāo)識(shí)，以免選錯(cuò)器件；細(xì)辨別芯片表面的標(biāo)識(shí)，以免選錯(cuò)器件； u以以TMS32OC6412型型DSP芯片為例，介紹芯片為例，介紹TI公司公司DSP芯片芯片 的命名規(guī)則，的命名規(guī)則，TMS320C6412芯片的符號(hào)含義如下：芯片的符號(hào)含義如下： 第20/100頁(yè) 第21/100頁(yè) 第22/100頁(yè) 第23/100頁(yè) 第24/100頁(yè) uTMS320DM642是是TI公司于公司于2003年左右推出的一年左右推出的一 款款32位定點(diǎn)位定點(diǎn)DSP芯

13、片，主要面向數(shù)字媒體，屬于芯片，主要面向數(shù)字媒體，屬于 C6000系列系列DSP芯片芯片; uDM642保留了保留了C64x原有的內(nèi)核機(jī)構(gòu)及大部分外原有的內(nèi)核機(jī)構(gòu)及大部分外 設(shè)的基礎(chǔ)上增加了設(shè)的基礎(chǔ)上增加了3個(gè)雙通道數(shù)字視頻口，可同個(gè)雙通道數(shù)字視頻口，可同 時(shí)處理多路數(shù)字視頻流。時(shí)處理多路數(shù)字視頻流。 第25/100頁(yè) uTMS320C64x DSP芯片（包括芯片（包括TMS320DM642的裝的裝 置）是置）是TMS320C6000 DSP平臺(tái)上具有最高性能的平臺(tái)上具有最高性能的 定點(diǎn)定點(diǎn)DSP； uTMS320DM642 (DM642)是基于由德州儀器（是基于由德州儀器（TI） 開發(fā)的超長(zhǎng)

14、指令字開發(fā)的超長(zhǎng)指令字(VLIW)結(jié)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)，因而DM642芯片是芯片是 數(shù)字媒體應(yīng)用的最優(yōu)選擇。數(shù)字媒體應(yīng)用的最優(yōu)選擇。 第26/100頁(yè) uDM642 在主頻在主頻720MHz 下處理速度達(dá)到下處理速度達(dá)到5760MIPS ，C64x DSP核具有核具有64個(gè)個(gè)32位字長(zhǎng)的通用寄存器和位字長(zhǎng)的通用寄存器和8 個(gè)獨(dú)立的功能單元個(gè)獨(dú)立的功能單元; uDM642 每周期能夠提供每周期能夠提供4個(gè)個(gè)16位位MACs，每秒可提，每秒可提 供供2880百萬(wàn)個(gè)百萬(wàn)個(gè)MACs，或者，或者8個(gè)個(gè)8位位MACs，每秒，每秒 5760M MACs。 第27/100頁(yè) DM642的結(jié)構(gòu)框圖的結(jié)構(gòu)框圖 The

15、PCI peripheral is muxed with the HPI(32/16), EMAC,and MDIO peripherals. The Video Port 0 (VP0) peripheral is muxed with the McBSP0 peripheral and the McASP0 control pins. The Video Port 1 (VP1)peripheral is muxed with the McBSP1 peripheral and the McASP0 data pins. 第28/100頁(yè) u DM642具有一個(gè)兩層的緩存結(jié)構(gòu)和一個(gè)強(qiáng)大且多

16、具有一個(gè)兩層的緩存結(jié)構(gòu)和一個(gè)強(qiáng)大且多 樣的外設(shè)設(shè)備；樣的外設(shè)設(shè)備； 第一層的程序緩存（第一層的程序緩存（L1P）是一個(gè)）是一個(gè)128比特的直接比特的直接 映射緩存，第一層的數(shù)據(jù)緩存（映射緩存，第一層的數(shù)據(jù)緩存（L1D）是一個(gè)）是一個(gè)128 比特的比特的2路組相連高速緩存；路組相連高速緩存； 第二層的存儲(chǔ)器第二層的存儲(chǔ)器/緩存緩存(L2)是由被程序和數(shù)據(jù)空間是由被程序和數(shù)據(jù)空間 共享的共享的2兆比特的存儲(chǔ)空間組成；第二層的存儲(chǔ)器兆比特的存儲(chǔ)空間組成；第二層的存儲(chǔ)器 可以由映射存儲(chǔ)器、緩存或由二者混合組成?？梢杂捎成浯鎯?chǔ)器、緩存或由二者混合組成。 第29/100頁(yè) 第30/100頁(yè) uDM642外

17、圍設(shè)備包括：外圍設(shè)備包括： 3個(gè)可配置的視頻端口；個(gè)可配置的視頻端口； 1個(gè)個(gè)10/100 Mb/s的以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制（的以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制（EMAC）；）； 1個(gè)管理數(shù)據(jù)輸入個(gè)管理數(shù)據(jù)輸入/輸出輸出(MDIO)模塊；模塊； 1個(gè)個(gè)VCXO內(nèi)插控制端口內(nèi)插控制端口(VIC)； 1個(gè)多通道緩沖音頻串口個(gè)多通道緩沖音頻串口(McASP0)； 1個(gè)集成電路接口模塊；個(gè)集成電路接口模塊； 2個(gè)多通道緩沖穿行端口個(gè)多通道緩沖穿行端口(McBSPs)； 第31/100頁(yè) 3個(gè)個(gè)32比特的通用定時(shí)器；比特的通用定時(shí)器； 1個(gè)用戶可以配置的個(gè)用戶可以配置的16比特或比特或32比特的主機(jī)口界比特的主機(jī)口界 面

18、面(HPI16/HPI32)； 1個(gè)外設(shè)連接接口個(gè)外設(shè)連接接口(PCI)； 1個(gè)個(gè)16腳的具有程序可控的中斷腳的具有程序可控的中斷/時(shí)間生成模式的時(shí)間生成模式的 通用輸入通用輸入/輸出口輸出口(GP0)； 1個(gè)內(nèi)能夠和同步、異步存儲(chǔ)器以及外設(shè)相聯(lián)的個(gè)內(nèi)能夠和同步、異步存儲(chǔ)器以及外設(shè)相聯(lián)的 無(wú)縫連接的外部存儲(chǔ)接口（無(wú)縫連接的外部存儲(chǔ)接口（EMIFA）。）。 第32/100頁(yè) u DM642具有具有3個(gè)可配置的視頻端口外設(shè)個(gè)可配置的視頻端口外設(shè)(VP0, VP1, VP2)： 通用的視頻解碼與編碼設(shè)備提供了一個(gè)無(wú)縫連接的接口；通用的視頻解碼與編碼設(shè)備提供了一個(gè)無(wú)縫連接的接口； DM642視頻端口外

19、設(shè)支持多分辨率和視頻標(biāo)準(zhǔn)（例如：視頻端口外設(shè)支持多分辨率和視頻標(biāo)準(zhǔn)（例如： CCIR601, ITUBT.656, BT.1120, SMPTE 125M, 260M, 274M, and 296M）；）； 3個(gè)視頻端口個(gè)視頻端口(VP0, VP1, VP2)外設(shè)是可以配置的，并且支外設(shè)是可以配置的，并且支 持視頻捕捉和視頻演示模式；持視頻捕捉和視頻演示模式； 每個(gè)視頻端口由兩個(gè)通道組成每個(gè)視頻端口由兩個(gè)通道組成(A和和B),每個(gè)通道具有一個(gè)每個(gè)通道具有一個(gè) 5120字節(jié)捕捉字節(jié)捕捉/顯示的緩沖區(qū)。顯示的緩沖區(qū)。 第33/100頁(yè) u DM642的多通道緩沖音頻串口（的多通道緩沖音頻串口（Mc

20、ASP0）：）： 提供了一個(gè)發(fā)射和一個(gè)接受時(shí)鐘區(qū)，有提供了一個(gè)發(fā)射和一個(gè)接受時(shí)鐘區(qū)，有8個(gè)串行數(shù)據(jù)引腳個(gè)串行數(shù)據(jù)引腳 ，能夠分別設(shè)置到這兩個(gè)區(qū)域；，能夠分別設(shè)置到這兩個(gè)區(qū)域； DM642擁有足夠的帶寬支持擁有足夠的帶寬支持8個(gè)串行數(shù)據(jù)腳傳送個(gè)串行數(shù)據(jù)腳傳送192 kHz 的立體聲信號(hào)；的立體聲信號(hào)； 此外，此外，McASP0可以同時(shí)地被編程為輸出多種（可以同時(shí)地被編程為輸出多種（S/PDIF, IEC60958, AES-3,CP-430）編碼數(shù)據(jù)通道；）編碼數(shù)據(jù)通道； McASP0也具有差錯(cuò)檢查和恢復(fù)特征，比如可檢測(cè)不利高也具有差錯(cuò)檢查和恢復(fù)特征，比如可檢測(cè)不利高 頻主時(shí)鐘的時(shí)鐘探測(cè)電路，它

21、可以檢驗(yàn)主時(shí)鐘是否在一個(gè)頻主時(shí)鐘的時(shí)鐘探測(cè)電路，它可以檢驗(yàn)主時(shí)鐘是否在一個(gè) 可編程頻率范圍內(nèi)?？删幊填l率范圍內(nèi)。 第34/100頁(yè) uVCXO內(nèi)插控制內(nèi)插控制(VIC)端口提供了分辨率為端口提供了分辨率為9比特到比特到16比特比特 數(shù)模轉(zhuǎn)換。數(shù)模轉(zhuǎn)換。VIC的輸出是一個(gè)比特內(nèi)插的輸出是一個(gè)比特內(nèi)插D/A輸出。輸出。 u以太網(wǎng)媒體接入控制器以太網(wǎng)媒體接入控制器(EMAC)在在DM642 DSP內(nèi)核處理內(nèi)核處理 器和網(wǎng)絡(luò)之間提供了一個(gè)有效的接口；器和網(wǎng)絡(luò)之間提供了一個(gè)有效的接口； uDM642 EMAC具有硬件信息流控制和服務(wù)質(zhì)量具有硬件信息流控制和服務(wù)質(zhì)量(QOS)支支 持，無(wú)論是半雙工還是雙工

22、模式，它都支持持，無(wú)論是半雙工還是雙工模式，它都支持10Base-T 和和 100Base-TX,或或 10 Mbps和和100 Mbps。DM642 EMAC 使用定制的接口與使用定制的接口與DSP核相連，可以讓數(shù)據(jù)有效地傳送和核相連，可以讓數(shù)據(jù)有效地傳送和 接收。接收。 第35/100頁(yè) u MDIO模塊不斷地獲取全部模塊不斷地獲取全部32個(gè)個(gè)MDIO地址，列舉出系統(tǒng)地址，列舉出系統(tǒng) 中所有中所有PHY器件。一旦有候選的器件。一旦有候選的PHY被被DSP選中，選中，MDIO 模塊馬上通過(guò)讀取模塊馬上通過(guò)讀取PHY狀態(tài)寄存器監(jiān)控它的連接。連接的狀態(tài)寄存器監(jiān)控它的連接。連接的 改變能保存改變能

23、保存MDIO，并可隨時(shí)中斷，并可隨時(shí)中斷DSP，使得，使得DSP無(wú)需不無(wú)需不 斷執(zhí)行斷執(zhí)行MDIO存取操作即可獲取連接的狀態(tài)。存取操作即可獲取連接的狀態(tài)。 uTMS320DM642上的上的I2C端口能夠使端口能夠使DSP較容易地控制外較容易地控制外 設(shè)，并與主機(jī)處理器通信。此外，標(biāo)準(zhǔn)多通道緩沖穿行端設(shè)，并與主機(jī)處理器通信。此外，標(biāo)準(zhǔn)多通道緩沖穿行端 口口(McBSP)可用于與具有串行外圍接口可用于與具有串行外圍接口(SPI)模式的外設(shè)模式的外設(shè) 通信通信 u DM642具有完整的發(fā)展工具，包括：具有完整的發(fā)展工具，包括：1個(gè)新的個(gè)新的C編譯器，編譯器， 1個(gè)簡(jiǎn)化程序和調(diào)度的組裝優(yōu)化器，個(gè)簡(jiǎn)化程

24、序和調(diào)度的組裝優(yōu)化器，1個(gè)具有執(zhí)行代碼可個(gè)具有執(zhí)行代碼可 見(jiàn)性的見(jiàn)性的Windows調(diào)試器接口。調(diào)試器接口。 第36/100頁(yè) u高性能數(shù)字媒體處理器高性能數(shù)字媒體處理器 2，1.67，1.39 ns 指令周期指令周期 500，600，720 MHz 時(shí)鐘頻率時(shí)鐘頻率 每周期執(zhí)行每周期執(zhí)行8 條條32 位指令位指令 4000, 4800, 5760 MIPS 與與C64x 完全兼容完全兼容 uVelociT1.2 是具有先進(jìn)超長(zhǎng)指令字（是具有先進(jìn)超長(zhǎng)指令字（VLIW） TMS320C64x DSP 核核VelociT 的升級(jí)版的升級(jí)版 8 個(gè)獨(dú)立的功個(gè)獨(dú)立的功 能單元能單元 第37/100頁(yè)

25、VelociTITM體系結(jié)構(gòu)：是一種先進(jìn)的高性能的超長(zhǎng)體系結(jié)構(gòu)：是一種先進(jìn)的高性能的超長(zhǎng) 指令集指令集VLIW (Very Long Instruction Word)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 。該結(jié)構(gòu)使。該結(jié)構(gòu)使C6000系列系列DSP成為多通道和多功能應(yīng)成為多通道和多功能應(yīng) 用的最佳選擇。用的最佳選擇。 VLIW 體系結(jié)構(gòu)在內(nèi)部由一個(gè)超長(zhǎng)機(jī)器指令字驅(qū)動(dòng)體系結(jié)構(gòu)在內(nèi)部由一個(gè)超長(zhǎng)機(jī)器指令字驅(qū)動(dòng) 內(nèi)部多個(gè)功能單元協(xié)同動(dòng)作，每個(gè)指令包由多條指內(nèi)部多個(gè)功能單元協(xié)同動(dòng)作，每個(gè)指令包由多條指 令組成，這些指令之間相互獨(dú)立，各自控制一個(gè)功令組成，這些指令之間相互獨(dú)立，各自控制一個(gè)功 能單元，因此，可單周期完成多條指令，實(shí)

26、現(xiàn)指令能單元，因此，可單周期完成多條指令，實(shí)現(xiàn)指令 集的高效并行。集的高效并行。 第38/100頁(yè) u 6 個(gè)個(gè)ALU（32/40bit），每個(gè)功能單元支持每時(shí)鐘周期），每個(gè)功能單元支持每時(shí)鐘周期32 位算術(shù)操作，雙位算術(shù)操作，雙16位比特算術(shù)操作，或位比特算術(shù)操作，或4個(gè)個(gè)8 位算術(shù)操作位算術(shù)操作 u2 個(gè)乘法器支持每時(shí)鐘周期個(gè)乘法器支持每時(shí)鐘周期4 個(gè)個(gè)1616 位的乘法（結(jié)果位的乘法（結(jié)果 是是32 位）或者位）或者8個(gè)個(gè)88 位乘法（結(jié)果是位乘法（結(jié)果是16 位）位） u 指令設(shè)置特點(diǎn)指令設(shè)置特點(diǎn) 字節(jié)尋址（字節(jié)尋址（8/16/32/64 位數(shù)據(jù)）位數(shù)據(jù)） 8 位溢出保護(hù)位溢出保護(hù) 可

27、位提取，設(shè)置，清除操作可位提取，設(shè)置，清除操作 具有標(biāo)準(zhǔn)化，飽和度，位計(jì)數(shù)功能具有標(biāo)準(zhǔn)化，飽和度，位計(jì)數(shù)功能 增強(qiáng)交互的增強(qiáng)交互的VelociT1.2 第39/100頁(yè) uL1/L2 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 128Kbit（16Kbyte）L1P 程序緩存（直接映射）程序緩存（直接映射） 128Kbit（16Kbyte）L1D 數(shù)據(jù)緩存（數(shù)據(jù)緩存（2 種方法結(jié)合設(shè)置）種方法結(jié)合設(shè)置） 2Mbit（256Kbyte）L2 標(biāo)準(zhǔn)映射標(biāo)準(zhǔn)映射RAM/緩存（靈活的緩存（靈活的RAM/ 緩存分配）緩存分配） u支持小端模式，大端模式支持小端模式，大端模式 u64 位外部存儲(chǔ)器接口（位外部存儲(chǔ)器接口（EMI

28、F） 支持異步存儲(chǔ)器（支持異步存儲(chǔ)器（SRAM 和和EPROM）和同步存儲(chǔ)器（）和同步存儲(chǔ)器（ SDRAM，SBSRAM，ZBT SRAM 和和FIFO）直接接口）直接接口 總共有總共有1024Mbyte可尋址外部存儲(chǔ)空間可尋址外部存儲(chǔ)空間 第40/100頁(yè) u增強(qiáng)的直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（增強(qiáng)的直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（EDMA）控制器（）控制器（64 個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的 通道）通道） u10/100Mb/s 以太網(wǎng)控制器（以太網(wǎng)控制器（EMAC） 適應(yīng)適應(yīng)IEEE802.3 媒體獨(dú)立接口（媒體獨(dú)立接口（MII） 8 個(gè)獨(dú)立的發(fā)送通道和個(gè)獨(dú)立的發(fā)送通道和1 個(gè)接收通道個(gè)接收通道 u管理數(shù)據(jù)輸入輸出（管理數(shù)據(jù)輸入

29、輸出（MDIO） u內(nèi)插內(nèi)插VCXO 控制接口控制接口 支持同步音頻支持同步音頻/視頻視頻 u主機(jī)接口（主機(jī)接口（HPI）32/16 位位 u符合符合PCI 接口規(guī)范接口規(guī)范2.2 版本，版本，32 位位/66MHz，3.3V PCI 主主/ 從接口從接口 第41/100頁(yè) uL1/L2 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 128Kbit（16Kbyte）L1P 程序緩存（直接映射）程序緩存（直接映射） 128Kbit（16Kbyte）L1D 數(shù)據(jù)緩存（數(shù)據(jù)緩存（2 種方法結(jié)合設(shè)置）種方法結(jié)合設(shè)置） 2Mbit（256Kbyte）L2 標(biāo)準(zhǔn)映射標(biāo)準(zhǔn)映射RAM/緩存（靈活的緩存（靈活的RAM/ 緩存分配）緩存

30、分配） u支持小端模式，大端模式支持小端模式，大端模式 u64 位外部存儲(chǔ)器接口（位外部存儲(chǔ)器接口（EMIF） 支持異步存儲(chǔ)器（支持異步存儲(chǔ)器（SRAM 和和EPROM）和同步存儲(chǔ)器（）和同步存儲(chǔ)器（ SDRAM，SBSRAM，ZBT SRAM 和和FIFO）直接接口）直接接口 總共有總共有1024Mbyte可尋址外部存儲(chǔ)空間可尋址外部存儲(chǔ)空間 第42/100頁(yè) 詳見(jiàn)詳見(jiàn)P29 圖圖2-2 第43/100頁(yè) （1） 64位外部存儲(chǔ)器接口位外部存儲(chǔ)器接口(EMIFA )?？梢耘c多種同。可以與多種同 步和異步存儲(chǔ)器或外設(shè)接口。步和異步存儲(chǔ)器或外設(shè)接口。 EMIFA有四個(gè)片選空間，最大總線速率有四個(gè)

31、片選空間，最大總線速率133MHz EMIFA支持支持：64位、位、32位、位、16位和位和8位的數(shù)據(jù)總線寬位的數(shù)據(jù)總線寬 度，可以連接度，可以連接SDRAM, SRAM,SBSRAM, FLASH和和 FIFO等多種存儲(chǔ)器件。等多種存儲(chǔ)器件。 lEMIF是外部存儲(chǔ)器與片內(nèi)單元間的接口 l通過(guò)配置EMIF完成芯片與片外存儲(chǔ)器的通信 第44/100頁(yè) DM642 EMIF 接口接口 EMIF=External Memory Interface 第45/100頁(yè) l支持的器件 SDRAM，ROM，F(xiàn)LASH，F(xiàn)IFO等 l通過(guò)設(shè)置寄存器的值來(lái)完成對(duì)EMIF的配置（使能，時(shí) 鐘速率，時(shí)序等） 第46

32、/100頁(yè) HPI EMIF Peripherals C64x的的EDMA(Enhanced Direct Memory Access)控制控制 器位于器位于C64x的的L2存儲(chǔ)器和外設(shè)（存儲(chǔ)器和外設(shè)（EMIF、串行口、串行口、HPI、 PCI等）之間，如下圖所示：等）之間，如下圖所示： 第47/100頁(yè) vEDMA控制器可以獨(dú)立于控制器可以獨(dú)立于CPU處理處理L2 Cache/SRAM和和C64x 外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括：外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括：Cache服務(wù)、非服務(wù)、非Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 存取、用戶編程的數(shù)據(jù)傳輸和主機(jī)存取、用戶編程的數(shù)據(jù)傳輸和主機(jī)(host)存取存取 vC64x

33、EDMA增強(qiáng)至增強(qiáng)至64個(gè)通道（個(gè)通道（C6211/C6711EDMA為為16通通 道，道，C6201/C6701為為4通道通道DMA） v帶有可編程的優(yōu)先權(quán)和鏈接帶有可編程的優(yōu)先權(quán)和鏈接(Link)和連接和連接(Chain)數(shù)據(jù)傳輸能數(shù)據(jù)傳輸能 力力 v可在可在C64x可尋址的存儲(chǔ)器不同地址間（包括可尋址的存儲(chǔ)器不同地址間（包括L2 SRAM、外、外 設(shè)和外部存儲(chǔ)器）傳輸數(shù)據(jù)設(shè)和外部存儲(chǔ)器）傳輸數(shù)據(jù) EDMA: Characteristics 第48/100頁(yè) vCPU啟動(dòng)（非同步的啟動(dòng)（非同步的EDMA）：）：CPU通過(guò)寫相應(yīng)寄存器通過(guò)寫相應(yīng)寄存器 來(lái)啟動(dòng)一個(gè)來(lái)啟動(dòng)一個(gè)EDMA v由事件觸

34、發(fā)的由事件觸發(fā)的EDMA：許多事件（如：許多事件（如HPI、DSP中斷、定中斷、定 時(shí)器中斷、外部中斷、時(shí)器中斷、外部中斷、McBSP發(fā)送中斷、發(fā)送中斷、McBSP接收中接收中 斷、另一個(gè)斷、另一個(gè)EDMA傳輸結(jié)束等）均可觸發(fā)相應(yīng)通道的傳輸結(jié)束等）均可觸發(fā)相應(yīng)通道的 EDMA傳輸。但事件必須要由傳輸。但事件必須要由CPU通過(guò)相應(yīng)寄存器來(lái)使能通過(guò)相應(yīng)寄存器來(lái)使能 。為同步的。為同步的EDMA。 EDMA: Start Mechanisms 第49/100頁(yè) EDMA控制器由以下部分組成：控制器由以下部分組成： v事件和中斷處理寄存器事件和中斷處理寄存器 v事件編碼器事件編碼器 v參數(shù)參數(shù)RAM

35、v硬件地址產(chǎn)生器硬件地址產(chǎn)生器 事件寄存器完成對(duì)事件寄存器完成對(duì)EDMA事件的捕獲、事件的捕獲、 控制。若有多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，由事控制。若有多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，由事 件編碼器對(duì)它們進(jìn)行處理（將同時(shí)發(fā)件編碼器對(duì)它們進(jìn)行處理（將同時(shí)發(fā) 生的事件進(jìn)行排隊(duì)）。生的事件進(jìn)行排隊(duì)）。 參數(shù)參數(shù)RAM存放與事件相關(guān)（各通道）存放與事件相關(guān)（各通道） 的傳輸參數(shù)；這些參數(shù)送入硬件地址的傳輸參數(shù)；這些參數(shù)送入硬件地址 發(fā)生器以產(chǎn)生對(duì)發(fā)生器以產(chǎn)生對(duì)EMIF/外設(shè)的存取地外設(shè)的存取地 址。址。 EDMA: Controller 第50/100頁(yè) u32位通用位通用Timer，可用來(lái)：，可用來(lái)： 事件計(jì)數(shù)事件計(jì)數(shù) 事件定時(shí)事件定時(shí) 產(chǎn)生脈沖信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào) 產(chǎn)生對(duì)產(chǎn)生對(duì)CPU的中斷的中斷 送同步事件給送同步事件給EDMA uTimer可使用內(nèi)部時(shí)鐘或接收外部時(shí)鐘：可使用內(nèi)部時(shí)鐘或接收外部時(shí)鐘： 利用內(nèi)部時(shí)鐘，利用內(nèi)部時(shí)鐘，Timer的輸出可以啟動(dòng)一個(gè)外