第1講-TI-DSP概述PPT

1、1第二部分：第二部分：TI DSP概述概述2DSP芯片產(chǎn)品簡介芯片產(chǎn)品簡介nTI公司的公司的DSP芯片概況芯片概況n其它公司的其它公司的DSP芯片概況芯片概況 nTMS320C2000概況概況3TI公司的公司的DSP芯片概況芯片概況l經(jīng)典產(chǎn)品經(jīng)典產(chǎn)品uTMS320C1X、TMS320C25、TMS320C3X/4X、TMS320C5 X、TMS320C8Xl目前主流系列目前主流系列uTMS320C2000，用于數(shù)字化控制領(lǐng)域，用于數(shù)字化控制領(lǐng)域 uTMS320C5000，用于通信、便攜式應(yīng)用領(lǐng)域，用于通信、便攜式應(yīng)用領(lǐng)域 uTMS320C6000，音視頻技術(shù)、通信基站，音視頻技術(shù)、通信基站4

2、TM S 320 C 240 PQ (L) 前 綴 溫 度 范 圍 （ 缺 省 為 0 C70 C） TMX =實 驗 設(shè) 備 （ experimental device） L= 0 C70 C TMP =原 型 設(shè) 備 （ prototype device） A= -40 C85 C TMS =合 格 設(shè) 備 （ qualified device） Q= 40 C125 C 系 列 號 封 裝 形 式 320 = TMS320TM DSP Fam ily PN= 80引 腳 塑 料 TQFP PQ= 132引 腳 bum pered QFP PZ= 120引 腳 塑 料 TQFP 設(shè) 備 類

3、 型 (DEVICE) 工 藝 （TECHNOLOGY） 如 ， C2xx DSP C = CMOS 209、 203、 240、 241、 242 E = CMOS EPROM F2xx DSP F = Flash EEPROM 206、 240、 241、 243 LC = Low-voltage CMOS (3.3 V) TQFP = Thin Quad Flat Package VC= Low-voltage CMOS (3 V) 具 有 Flash 的 DSP， 在 DEVICE 之 后 若 有 A 符 號 ， 表 示 對 Flash 內(nèi) 容 可 加 密 。 如 ：TMS320LC2

4、406A TMS320 系列產(chǎn)品命名方法TI公司的DSP命名5C2000 DSPTI C55x DSP 核心核心: 世界上最低功耗性能比世界上最低功耗性能比 mW/MIPS的的DSPs 以達到以達到0.05mW/MIPs的最低的最低 功耗性能比而具有最長的電池功耗性能比而具有最長的電池 壽命。壽命。 最佳的代碼密度最佳的代碼密度 兼容兼容C54x DSP軟件軟件 工作頻率將達到工作頻率將達到1.1GHz 最好的最好的DSP編譯器編譯器, 便于便于 使用使用 兼容兼容C62x DSP軟件軟件 可擴展性能達到可擴展性能達到400MIPs 最佳的最佳的C/C+ 控制代碼效率控制代碼效率 兼容兼容C2

5、4x DSP軟件軟件C5000 DSPC6000 DSPTI C28x DSP 核心核心: 世界上第一顆針對控制進行世界上第一顆針對控制進行優(yōu)化的優(yōu)化的DSPTI C64x DSP 核心核心:世界上具有最高性能的世界上具有最高性能的DSPsMotorControl DSPPersonal DSPBroadbandInfrastruc-ture DSPTI公司主推的三大公司主推的三大DSP系列系列6Optical NetworkingControl of laser diodeTV screenDeflection of electron beam for small angle and sha

6、rp corner TV screenAutomotive - EPSBattery operated precision for steeringPrinterPrint head controlPaper path motor controlDigital Power SupplyProvides control, sensing,PFC, and other functions“Segway” Many new coolApplication to comeTire PressureLow cost pressure sensing based on tire rotation spee

7、d measurementC2000系列系列DSP應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域7 下一步可能的應(yīng)用下一步可能的應(yīng)用 .互聯(lián)網(wǎng)相關(guān):智能電冰箱等高速, 高密度磁盤驅(qū)動 數(shù)字視頻 Internet 服務(wù)器 高效的電動汽車高精度的加工工藝8C2000系列系列DSP子系列子系列nC2xxC2xx子系列：子系列：1616位定點位定點DSPDSP、20MIPS20MIPS代表器件：代表器件：TMS320F206PZTMS320F206PZnC24xC24x子系列：子系列：1616位定點位定點DSPDSP、20MIPS20MIPS代表器件：代表器件：TMS320F240TMS320F240nLF240 xALF240

8、xA子系列：子系列：1616位定點位定點DSPDSP、40MIPS40MIPS代表器件：代表器件：TMS320LF2407ATMS320LF2407AnF28xF28x子系列：子系列：3232位定點位定點DSPDSP、150MIPS150MIPS代表器件：代表器件：TMS320F2812TMS320F2812、TMS320F2810TMS320F28109Up To 40 MIPSControl Performance High-Precision Control C242F241LC2404ALF2401ALC2402AMulti-Function, Appliance & Cons

9、umer Control F240F243LC2406ALF2402ALF2403ALF2406ALF2407AF2810128-LQFPF2812176-LQFPF2812179-u*BGA150 MIPS! Software CompatibleHigh-endDerivativesApplicationspecificversionsScaledDownversionsC2000系列系列DSPRoadmap102 Timers 5 Compares8 PWM Outputs Dead band logic3 Input Captures2 QEP channelsEvent Manage

10、r2 status registers32-bit accumulatorShift L (0-7)8 auxiliary registers8-level hardware stack32-bit ALUShift L (0,1,4,-6)32-bit P register16-bit T register16 x 16 multiply16-bit barrelshifter (L)Repeat countProgram / Data / I/O Buses CAN Program Flash32K wordsA/D Converter10 bits, 16 channelsD(15-0)

11、A(15-0) SPI SCI C2xx DSP CoreData RAM2.5K wordsPeripheral Bus WD Timer 2 timers 5 compares8 PWM outputs Dead band logic3 input captures2 QEP channelsEvent ManagerBoot ROM256 wordsTMS320LF2407 : 高集成度的高集成度的DSP控制器控制器11C2000: 參數(shù)選擇列表參數(shù)選擇列表F240C240F241C242F243LF2402LC2402LC2404LF2406LC2406LF2407MIPS202020

12、202030/4030/4030/4030/4030/4030/40MEMORY Flash ROM RAM Boot ROM16K54416K5448K5444K5448K5448K544Yes4K54416K1.5K32K2.5KYes32K2.5K32K2.5KYesEVENT MGR GP Timers CMP/PWM CAP/QEP39/124/239/124/225/83/225/83/225/83/225/83/225/83/2410/166/4410/166/4410/166/4410/166/410-BIT ADC Channels Conv. Time166.6s166.6

13、s8850ns8850ns8850ns8500ns8500ns16500ns16500ns16500ns16500nsCOMMS SCI (UART) SPI CANYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesGPIO2828262632212141414141WATCHDOGYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesYesEMIFYesYesNoNoYesNoNoNoNoNoYesVOLTAGE5V5V5V5V5V3.3V3.3V3.3V3.3V3.3V3.3VPACKAGI

14、NG132PQFP132PQFP64PQFP64PQFP144LQFP64PQFP64PQFP100LQFP100LQFP100LQFP144LQFPPRODUCTIONTodayTodayTodayTodayTodayToday1Q011Q01Today1Q01TodayYr 2000 10KuPricing$14.74$10.20$11.36$3.96$12.85$8.75$2.95$5.45$9.95$5.95$10.45*C28x Broad Sampling Mid 2001*12Memory Bus 128Kw Flash+ 2Kw OTP4Kw Boot ROM18Kw RAMC

15、ode securityXINTF32-BitRegister FileReal-TimeJTAG32-bitTimers (3)150 MIPs C28xTM 32-bit DSP32x32 bitMultiplierR M WAtomicALU Interrupt ManagementEvent Mgr AEvent Mgr B12-Bit ADCWatchdogGPIOPeripheral BusMcBSPCAN 2.0BSCI-ASCI-BSPIEvent ManagersUltra-Fast 12-bit ADC16.7 MSPS Conversion SpeedDual s/h e

16、nable simultaneous samplingAuto Sequencer, up to 16 conversions w/o CPUMultiple standard communication ports provide simple interfaces to other componentsFast program execution out of bothRAM and Flash memory110-120 MIPS with Flash Acceleration Technology150 MIPS out of RAM for time-critical code Co

17、ntrol PeripheralsCommunications PortsMemory Sub-SystemF2810/F2812: 業(yè)界最強大的控制專用業(yè)界最強大的控制專用DSPControl PortsTarget ApplicationOptical Networking, Power Supplies, Industrial Applications, Automotive, and many more(Multichannel Buffered Serial Port)多通道緩沖串行口 13 最高的代碼效率最高的代碼效率伺服控制C編譯器的編譯結(jié)果比較C28xARMThumbSH-DS

18、PSH3C28x: 最高最高的代碼效的代碼效率率C16xC19614C5000系列系列DSP的應(yīng)用的應(yīng)用TI DSPs in 60% of all digital cell phonesTI DSPs chosen by 8 of top 10 internet consumer electronic manufacturersTI DSPs chosen by 7 of top 8 digital still camera manufacturersTI DSPs in 80% of IP phone designsTI has 80% of VoIP Gateway marketTI DS

19、Ps used in 8 of the top 10 wireless infrastructuresTMS320C5000500015C5000系列系列DSP子系列子系列nC54x子系列：子系列：16位定點位定點DSP、100160MIPS，應(yīng)用于低端產(chǎn)品應(yīng)用于低端產(chǎn)品代表器件：代表器件：TMS320VC5402、VC5409、VC5410、VC5416nC55x子系列：子系列：16位定點位定點DSP、400MIPS，應(yīng)用，應(yīng)用于高端產(chǎn)品于高端產(chǎn)品代表器件：代表器件：TMS320VC5510、VC5509、VC5502nC54xARM7子系列：主要應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中，子系列：主要應(yīng)用于嵌入式

20、系統(tǒng)中，如靜態(tài)數(shù)碼相機如靜態(tài)數(shù)碼相機代表器件：代表器件：TMS320VC5470、VC5471、DSC21nC55xARM9子系列：主要應(yīng)用于子系列：主要應(yīng)用于2G和和3G手機手機中中 即即OMAP平臺：平臺：Open Multimedia Applications Platform開放式多媒體應(yīng)用平臺開放式多媒體應(yīng)用平臺代表器件：代表器件：OMAP591016C5000系列系列DSPRoadmapApplication EnhancedC5502400 MIPSC5509288-400 MIPSC5510320-400 MIPSC55xTM DSP DSP + RISCPower Effic

21、iency/System DensityFeature IntegrationOMAPTM OMAP5910MulticoreC5420 200 MIPSC5421 200 MIPSC5441532 MIPSC54xTMMulticore Software CompatibleC540150 MIPSC5402100-160 MIPSC540980-160 MIPSC5410100-160MIPSC5416120-160 MIPSOver 500 Million ShippedC54xTM DSPWorlds Most Popular DSP$5 Billion in Design-insC5

22、5xTM DSPBest DSPMicroprocessor ReportDSP Product of the YearInternet TelephonyEDN 2000 DSP171Q03 High Performance160-MIPSperformance16K words SRAM3 McBSPs6-channel DMA8/16-bit HPI1.2-V and 1.8-V core optionsLow Power 72 mW active power (100 MIPS)Small Size144-pin LQFPUltra-small 144 microStarBGA (12

23、 mm x 12 mm)D(15-0)A(22-0)26 Muxed GP I/O26 Muxed GP I/OProgram/Data BusesProgram/Data Buses8/16-bit Host PortInterface (HPI) 8/16-bit Host PortInterface (HPI) Program/Data RAM16K WordsProgram/Data RAM16K WordsCh 0Ch 1Ch 2Ch 3Ch 4Ch 5DMATimer Timer Program/Data ROM16K WordsProgram/Data ROM16K WordsP

24、eripheral BusPeripheral BusRND, SAT17 x 17 MPY40-Bit AdderMACShifter40-Bit Barrel(-16, 31)EXP Encoder40-Bit ALUCMPS Operator(VITERBI)ALUAccumulators40-Bit ACC A40-Bit ACC B8 Auxiliary Registers2 Addressing UnitsAddressing UnitMultichannel BufferedSerial Port (McBSPMultichannel BufferedSerial Port (M

25、cBSPMultichannel BufferedSerial Port (McBSP)Multichannel BufferedSerial Port (McBSP)JTAG Test/EmulationControlJTAG Test/EmulationControlMultichannel BufferedSerial Port (McBSP)Multichannel BufferedSerial Port (McBSP)PLL Clock Generator PLL Clock Generator S/W WaitstateGeneratorS/W WaitstateGenerator

26、Power ManagementPower ManagementC5000系系列列DSPC54x內(nèi)內(nèi)部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)18OMAP的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)開放式多媒體應(yīng)用平臺（OMAP）是TI專門位支持2.5G和3G手機應(yīng)用需求而設(shè)計的處理器體系結(jié)構(gòu)（DSPMCUMTC內(nèi)存和流量控制器）。19DSL modemsPooled modemsBase station transceiversWireless LANEnterprise PBXSpeech recognitionMultimedia gatewayProfessional audioNetworked cameraMachine vision

27、Security identificationIndustrial scannerHigh speed printerAdvanced encryptionBroadband CommunicationsWireless 3G Base StationsMedical ImagingC6000系列系列DSP的應(yīng)用的應(yīng)用600020C6000系列系列DSP子系列子系列nC62xC62x子系列：子系列：3232位定點位定點DSPDSP、120012002400MIPS2400MIPS代表器件：代表器件：TMS320C6211TMS320C6211nC67xC67x子系列：子系列：3232位浮點位浮

28、點DSPDSP、120012001800MIPS1800MIPS，9009001350MFLOPS1350MFLOPS代表器件：代表器件：TMS320C6711TMS320C6711、C6712C6712、C6713C6713nC64xC64x子系列：子系列：3232位定點位定點DSPDSP，400040005760MIPS5760MIPS代表器件：代表器件：TMS320C6414TMS320C6414、C6415C6415、C6416C641621Fixed Point Software CompatiblePerformanceFloating Point C67HPMulti-CoreF

29、eature IntegrationC64x +RISCC67LCC64LCC6416C6415C6414C6411DM64xTMC6712CC6711CC6713C6203C6701C6711C6201C6204C6211C6712C6205C6202C64xTM DSPBest DSP of 2001InStat/MicroDesignResources2001 Innovation of the YearEDN Magazine2223TI推出推出720 MHz 時鐘時鐘DM642媒體處理器媒體處理器u TI 720 MHz DM642 processoru Real-time HD d

30、ecoding & transcoding: WM9, MPEG4, MPEG2 formats availableu Integrated peripherals:10/100 Ethernet MAC, 66 MHz PCI, 3 HD-enabled video portsu Production qualified samples available nowuC64X DSP CoreHD enabledSet Top-BoxHD ContentOutSet-Top Box offers multi-format audio, video, and image encoding

31、/decodingAudioOutSDRAMFlashAudioDACVideo EncoderHDDPowerMgmtDM642Ethernet PHYGPP24手機80的DSP用的是TI的DSP Core非DSP成品，僅IP Core SOC SOC ？ System On ChipSystem On Chip25DSPDSP總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)DSP Core：CALU乘法器、寄存器數(shù)據(jù)地址發(fā)生器數(shù)據(jù)存儲器片內(nèi)外設(shè):ADCWD/RTISCISPICAN*McBSP*程序存儲器數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)總總線線外外設(shè)設(shè)總總線線程程序序總總線線基本模塊：時鐘外部擴展JTAG系統(tǒng)接口等26 總結(jié)總結(jié)nDSPDSP定

32、義定義: DSPor: DSPornDSPDSP與與MCUMCU對比對比nDSPDSP的發(fā)展是：多、快、好、省的發(fā)展是：多、快、好、省nDSPDSP選型選型: :了解各公司各了解各公司各DSPDSP特點特點nDSP系統(tǒng)的基本模型(與以前MCU系統(tǒng)類似) ：C2000 DSP片內(nèi)具有ADC，使用PWM可以實現(xiàn)DAC27 TI DSP 性能總結(jié)性能總結(jié)1.片內(nèi)存儲器的情況 C2000C2000系列的片內(nèi)系列的片內(nèi)RAMRAM最小最小 ( (一般小于一般小于2k2k字字) ) C5000 C5000系列較多系列較多 ( (幾十幾十k k字字) ) C6000 C6000系列最多系列最多 ( (幾百幾

33、百k k字節(jié)字節(jié)) )2.外部存儲器的擴展能力 C2000C2000的數(shù)據(jù)和程序?qū)ぶ纺芰Χ贾挥械臄?shù)據(jù)和程序?qū)ぶ纺芰Χ贾挥?4k64k字，但字，但C28XC28X進行了進行了改進，有改進，有4M4M字的程序空間以及字的程序空間以及4G4G字的數(shù)據(jù)空間。字的數(shù)據(jù)空間。 C3XC3X、C55xxC55xx和和C6000C6000的外部存儲器的擴展能力較強，一般的外部存儲器的擴展能力較強，一般可以到幾百可以到幾百M M字節(jié)，甚至到幾個字節(jié)，甚至到幾個G G字節(jié)。字節(jié)。28 TI DSP 性能總結(jié)性能總結(jié)3.3.提供外設(shè)的能力 TMS320TMS320系列都提供同步串口、定時器、多種串口；系列都提供同步

34、串口、定時器、多種串口； C2000C2000提供提供PWMPWM、CANCAN等；等；C2000C2000系列提供多通道的片上系列提供多通道的片上A/DA/D轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器； C6000C6000和和C5000C5000都有都有HPIHPI、DMADMA接口；接口； 個別個別C55xxC55xx型號，如型號，如55095509帶有帶有USBUSB接口。接口。 個別個別C6000C6000型號，如型號，如62056205、64116411帶有帶有PCIPCI接口；接口；4.4.芯片的運算能力 C3X,C67X C3X,C67X 浮點；其它浮點；其它 定點定點 C2000C2000：40MIPS40MIPS 150MIPS150MIPS； C5000C5000：80MIPS80MIPS 400MIPS400MIPS； C6000C6000：800MIPS800MIPS 1600MIPS1600MIPS。29TI