DSP原理与应用
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1.5 TI系列DSP芯片

TI作为全球DSP的领导者,目前主推3个DSP平台:TMS320C2000、C5000和C6000,多个子系列,上百种DSP器件,为用户提供广泛灵活的选择,以满足各种不同的应用需求。

C2000平台主要针对工业控制领域,是高性能的微控制器(Microcontroller)。C2000系列DSP有3个子系列。

● LF240x子系列:16位定点DSP、40MIPS,代表器件:TMS320LF2407。

● F28x子系列:32位定点DSP、150MIPS,代表器件:TMS320F2812、TMS320F2810。

● F283x子系列:32位浮点DSP、150MIPS,代表器件:TMS320F28335。

C5000平台主要为高速、低功耗应用而开发,主要应用于通信和消费类电子产品,如手机、PDA、数字相机、无线通信基础设备、VoIP网关、IP电话和MP3等。C5000系列DSP有4个子系列。

● C54x子系列:16位定点DSP、100~160MIPS,代表器件:TMS320VC5402、VC5409、VC5410、VC5416。

● C55x子系列:16位定点DSP、400MIPS,代表器件:TMS320VC5510、VC5509。

● C54x+ARM7子系列:代表器件:TMS320VC5470、VC5471、DSC21。

● C55x+ARM9子系列:即Open Multimedia Applications Platform(OMAP)平台,代表器件:OMAP5910。

C6000平台主要为高速、高性能应用而开发,主要用于高速宽带和图像处理等,如宽带通信、3G基站和医疗图像处理等,其他应用包括DSL Modem、收发基站、无线局域网、企业用户交换机、语音识别、多媒体网关、专业音频设备、网络照相机、机器视觉、安全认证、工业扫描仪、高速打印机和高级加密器等。C6000系列DSP有4个子系列。

● C62x子系列:32位定点DSP、1200~2400MIPS,代表器件:TMS320C6211。

● C67x子系列:32位浮点DSP、1200~1800MIPS,900~1350MFLOPS,代表器件:TMS320C6713、C6713、C6747。

● C64x子系列:32位定点DSP,4000~5760MIPS,代表器件:TMS320C6416。

● DM64x子系列:32位定点DSP,4752MIPS,同时包含C64x+和ARM926内核,面向数字多媒体应用,代表器件:TMS320DM6446。

本书以TMS320C6713为例介绍浮点DSP芯片的工作原理,其结构如图1-5所示。

TMS320C6713 和TMS320C6713B是基于TI公司开发的高性能、高级甚长指令字(VLIW)C67xx CPU,具有8个独立功能单元,包括4个算术逻辑运算单元(定点和浮点)、两个乘法器(定点和浮点)、32个32位通用寄存器,使该芯片工作在225MHz时,最高性能达到每秒1350百万条浮点指令(MFLOPS),每秒1800 百万条指令(MIPS),每秒高达450 百万次乘累加运算(MMACS)。

C6713基于两级高速缓存(Cache)结构,一级程序高速缓存(L1P)是一个4KB的直接映射缓存,一级数据高速缓存(L1D)是一个4KB的高速缓存。二级存储器/高速缓存(L2)包含一个256KB的存储器空间,这个空间由程序和数据高速缓存共同使用。在L2存储器中的64KB可以由映射存储器、高速缓存,或者是两种的组合来配置。剩余的192KB担当映射存储器。

C6713有丰富的外围设备,包括两个多通道缓冲串口(McBSP)、两个多通道音频串行端口(McASP)、两个I2C总线接口、一个通用输入/输出模块(GPIO)、两个通用定时器、一个16位的主机接口(HPI)、基于时钟发生器模块的锁相环(PLL)、增强的直接存储器访问控制器(EDMA,16个独立的通道)及一个外部存储器接口(EMIF),能够无缝连接SDRAM、SBARAM和FLASH等器件。

图1-5 TMS320C67xx系列DSP芯片结构框图

TMS320C6713 芯片的封装形式包括:208 引脚表面贴装(TMS320C6713BPYP)和272 引脚BGA封装(TMS320C6713BGDP)。