DSP芯片的基本结构和特征.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,DSP,芯片的基本结构和特征,引言,基本结构,中央处理单元,CPU,总线结构和流水线,片内存储器,片内外设,TI,定点,DSP,芯片,TI,浮点,DSP,芯片,其他,DSP,芯片简介,小结,习题与思考题,1,一、引 言,在,DSP,芯片操作中，许多特殊功能是与,DSP,芯片内部的特殊结构紧密相关的,学习,DSP,芯片的结构和特征，对于深入理解,DSP,芯片的操作过程，掌握,DSP,芯片的开发和应用技术具有很重要的意义,2,二、基本结构,3,三、,CPU,3.1 ALU,单元,4,三、,CPU,3.2,累加器,TMS32C54x,累加器,ACCB,结构,5,三、,CPU,3.2,累加器,TMS320C6000,的寄存器堆,6,三、,CPU,3.3,桶形移位寄存器,7,三、,CPU,3.4,乘累加单元,8,三、,CPU,3.5,寻址单元,用以迅速有效地访问存储器单元，提高运算和指令执行效率；,主要包括数据寻址和程序寻址两大类；,程序寻址过程中的一个关键单元是程序计数器,PC,；,一般,DSP,芯片都提供了多种的数据寻址方式。,9,四、总线结构与流水线,哈佛总线结构,10,四、总线结构与流水线,与哈佛结构相关，,DSP,芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间，增强处理能力。,将指令分为几个子操作，每个子操作由不同的单元完成。,每隔一个时钟周期，每个单元就可以进入一条新指令。,同一个时钟周期内，在不同的单元可以处理多条指令，相当于并行执行了多条指令。,11,五、片内存储器,按照类型，片内存储器包括,EPROM,、,ROM,、,RAM,、,Flash,等多种类型,按照使用方式，片内存储器包括程序存储器、数据存储器和,I/O,空间存储器,片内,RAM,又可以分为两种类型：,SARAM,（单访问,RAM,）,DARAM,（双访问,RAM,）,12,五、片内存储器,集成,Cache,技术,13,六、片内外设,通用,I/O,接口；,定时器；,HPI,接口；,串行口；,软件可编程等待状态产生器。,14,七、,TI,定点,DSP,芯片,TMS320,C20 x,指令周期（,ns,）,ROM,（字）,RAM,（字）,FLASH,（字）,同步,串口,异步,串口,C203,25/35/50,-,544,-,1,1,C204,25/35/50,4 K,544,-,1,1,C205,25/35/50,-,4.5K,-,1,1,F206,25/35/50,-,4.5K,32 K,1,1,F207,25/35/50,-,4.5K,32 K,2,1,C209,35/50,4 K,4.5K,-,-,-,15,七、,TI,定点,DSP,芯片,TMS320,C24x,MIPS,RAM,（字）,ROM,(,字,),FLASH,（字）,I/O,引脚,比较,/PWM,通道,定时器,同步,串行口,异步,串行口,A/D,通道数,/,转换时间,(,s,),F240,20,544,-,1 6K,28,9/12,3/1,1,1,16ch/6.6,C240,20,544,16 K,-,28,9/12,3/1,1,1,16ch/6.6,F241,20,544,-,8 K,26,5/8,2/1,1,1,8 ch/0.85,C242,20,544,4 K,-,26,5/8,2/1,-,1,8 ch/0.85,F243,20,544,-,8 K,32,5/8,2/1,1,1,8 ch/0.85,LF2407,30/40,2.5 K,-,32 K,41,10/16,4/1,1,1,16 ch/0.5,LF2406,30/40,2.5 K,-,32 K,41,10/16,4/1,1,1,16 ch/0.5,LF2402,30/40,544,-,8 K,21,5/8,2/1,-,1,8 ch/0.5,LC2406,30/40,2.5 K,32 K,-,41,10/16,4/1,1,1,16 ch/0.5,LC2404,30/40,1.5 K,16 K,-,41,10/16,4/1,1,1,16 ch/0.5,LC2402,30/40,544,4 K,-,21,5/8,2/1,-,1,8 ch/0.5,16,七、,TI,定点,DSP,芯片,TMS320C54x DSP,的方框图,17,七、,TI,定点,DSP,芯片,18,七、,TI,定点,DSP,芯片,19,七、,TI,定点,DSP,芯片,特,性,TMS320C54x,单核,DSP,TMS320C55x DSP,功耗（,mW,/MIPS,）,0.54,0.05,MIPS,或,MMACS,30,532,140,800,代码密度,变指令长度结构,功能,单元,MACs,ALUs,累加器,1,1,2,2,2,4,程序获取,16,位,32,位,指令长度,固定,16,位,8,48,位可变,20,七、,TI,定点,DSP,芯片,21,七、,TI,定点,DSP,芯片,22,七、,TI,定点,DSP,芯片,特,性,TMS320C62x DSP,核,Veloci,TI,结构,TMS320C64x DSP,核,Veloci,TI.2,结构,性能改善,MHz,150,300,600,1100,4,倍,MIPS,1200,2400,4800,8800,4,倍,16,位,MMACs,300,600,2400,4400,8,倍,8,位,MMACs,300,600,4800,8800,16,倍,通讯,普通,特殊目的指令,8,倍,图像,普通,特殊目的指令,15,倍,23,八、,TI,浮点,DSP,芯片,特,征,TMS320C30,TMS320C31,TMS320C32,TMS320VC33,数据,/,程序总线,主总线,STRB,：,32,位数据，,24,位地址,扩展总线,IOSTRB,：,32,位数据，,13,位地址,STRB:,32,位数据，,24,位地址,STRB0,：,8/16/32,位,STRB1,：,8/16/32,位,IOSTRB,：,32,位,STRB:,32,位数据，,24,位地址,运行速度（最高）,50MFLOPS/25MIPS,80MFLOPS/40MIPS,60MFLOPS/30MIPS,150MFLOPS/75MIPS,内部,RAM,2 K,字,2 K,字,512,字,34 K,字,串行,I/O,口,二个串行口,一个串行口,一个串行口,一个串行口,用户程序、数据,ROM,4K,字,/16K,字节,无,无,无,DMA,控制器,单通道,单通道,双通道,单通道,存储器宽度,32,位,32,位,数据,8/16/32,位可选,32,位,外部中断触发,电平触发,电平触发,电平,/,边沿触发可选,电平,/,边沿触发可选,中断矢量表地址,固定,固定,用户可重定位,固定,程序引导,无,用户可选,用户可选,用户可选,24,八、,TI,浮点,DSP,芯片,25,九、其他,DSP,芯片,AD,公司,MOTOROLA,公司,AT&T,公司,26,Motorola Family Tree,56800,MSC8100,56800E,56300,DSP56F801,DSP56F802,DSP56F803,DSP56F805,DSP56F807,DSP56F826,DSP56F827,DSP56852,DSP56853,DSP56854,DSP56855,DSP56857,DSP56858,MC56F8322,MC56F8323,MC56F8345,MC56F8346,MC56F8356,MC56F8357,DSP56301,DSP56303,XC56309,XC56L307,DSP56311,DSP56321,DSPB56362,DSPB56364,DSPB56366,DSPA56367,DSPA56371,MSC8101,MSC8103,Floating Point DSP Chips Discontinued!,3.1,27,ADSP-21XX,SHARC,TigerSHARC,ADSP-2184,ADSP-2185,ADSP-2186,ADSP-2187,ADSP-2188,ADSP-2189,ADSP-2191,ADSP-2195,ADSP-2196,ADSP-21990,ADSP-21991,ADSP-21992,ADSP-21060,ADSP-21061,ADSP-21062,ADSP-21065,ADSP-21160,ADSP-21161,ADSP-21261,ADSP-21262,ADSP-21266,ADSP-21267,ADSP-21363,ADSP-21364,ADSP-21365,ADSP-21366,ADSP-21367,ADSP-21368,AD14060,ADSP-TS101,ADSP-TS201,ADSP-TS202,ADSP-TS203,AD Family Tree,3.2,28,十、小结,首先介绍了,DSP,芯片的基本结构，随后比较详细地介绍了,TI,公司的系列,DSP,芯片的基本特征，并简要介绍了,AD,等公司的,DSP,芯片,由于,DSP,芯片的发展速度很快，用户在选用,DSP,芯片时，必须根据市场行情选用生产厂家主推的产品,29,习题与思考题,（,1,）,DSP,芯片的典型结构是怎样的？,（,2,）,ALU,与累加器的区别是什么？,（,3,）什么是冯,诺曼结构和哈佛结构？两者有什么区别？,（,4,）什么是流水线操作？简述其工作原理。,（,5,）如何利用通用,I/O,口实现,UART,通信？,（,6,）,HPI,口的特点是什么？,30,习题与思考题,（,7,）标准同步串行口应包括哪些基本信号？,（,8,）软件可编程等待状态产生器的作用是什么？,（,9,）,TI,公司的定点,DSP,芯片有哪些？各有什么特点？,（,10,）,TI,公司的浮点,DSP,芯片有哪些？各有什么特点？,（,11,）除,TI,公司外，比较著名的,DSP,芯片生产商有哪些？,31,