dspC55xxch2 硬件結(jié)構(gòu)

1、Central South University第二章第二章 DSP硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)2.1 DSP的通用硬件結(jié)構(gòu)的通用硬件結(jié)構(gòu)2.2 C5000的的CPU2.3 C5509的片內(nèi)資源的片內(nèi)資源2.4 C5509的引腳及功能的引腳及功能2.5 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)Central South University2.1 DSP的的通用通用硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu) DSP的硬件結(jié)構(gòu)，大體上與通用的微處理器相類似，的硬件結(jié)構(gòu)，大體上與通用的微處理器相類似，由由CPU、存儲(chǔ)器、總線、外設(shè)、接口、時(shí)鐘等部分組、存儲(chǔ)器、總線、外設(shè)、接口、時(shí)鐘等部分組成，但又有其鮮明的特點(diǎn)。成，但又有其鮮明的特點(diǎn)。Central Sou

2、th University 1 Von Neuman結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)與Harvard結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)Central South UniversityCentral South University Central South University2 流水操作流水操作（pipeline）Central South UniversityCentral South University3 獨(dú)立的硬件乘法器獨(dú)立的硬件乘法器 在卷積、數(shù)字濾波、在卷積、數(shù)字濾波、FFT、相關(guān)、矩陣、相關(guān)、矩陣運(yùn)算等算法中，都有運(yùn)算等算法中，都有 A（k）B（nk）一類的運(yùn)算，大量重復(fù)乘法和累加一類的運(yùn)算，大量重復(fù)乘法和累加v通用計(jì)算機(jī)

3、的乘法用軟件實(shí)現(xiàn)，用若干通用計(jì)算機(jī)的乘法用軟件實(shí)現(xiàn)，用若干個(gè)機(jī)器周期。個(gè)機(jī)器周期。vDSP有硬件乘法器，用有硬件乘法器，用MAC指令（取數(shù)、指令（取數(shù)、乘法、累加）在單周期內(nèi)完成。乘法、累加）在單周期內(nèi)完成。Central South University4 獨(dú)立的獨(dú)立的DMA總線和控制器總線和控制器 有一組或多組獨(dú)立的有一組或多組獨(dú)立的DMA總線，與總線，與CPU的程序、數(shù)據(jù)總線并行工作，的程序、數(shù)據(jù)總線并行工作，在不影響在不影響CPU工作的條件下，工作的條件下，DMA速度目前已達(dá)速度目前已達(dá)800Mbyte/sCentral South University5 CPUv通用微處理器的通用微

4、處理器的CPU由由ALU和和CU組組成，其算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算通過軟成，其算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算通過軟件來實(shí)現(xiàn)，如加法需要件來實(shí)現(xiàn)，如加法需要10個(gè)機(jī)器周個(gè)機(jī)器周期，乘法是一系列的移位和加法，期，乘法是一系列的移位和加法，需要數(shù)十個(gè)機(jī)器周期。需要數(shù)十個(gè)機(jī)器周期。vDSP的的CPU設(shè)置硬件乘法器，可以設(shè)置硬件乘法器，可以在單周期內(nèi)完成乘法和累加在單周期內(nèi)完成乘法和累加Central South University6 移位移位v通用微處理器的移位，每調(diào)用一通用微處理器的移位，每調(diào)用一次移位指令移動(dòng)次移位指令移動(dòng)1-bitvDSP可以在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)左移可以在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)左移或右移多個(gè)或右移多個(gè)bit

5、，可以用來對(duì)數(shù)字，可以用來對(duì)數(shù)字定標(biāo)，使之放大或縮小，以保證定標(biāo)，使之放大或縮小，以保證精度和防止溢出；還可以用來作精度和防止溢出；還可以用來作定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換Central South University7 溢出溢出v通用通用CPU中，溢出發(fā)生后，設(shè)置中，溢出發(fā)生后，設(shè)置溢出標(biāo)志，不帶符號(hào)位時(shí)回繞，溢出標(biāo)志，不帶符號(hào)位時(shí)回繞，帶符號(hào)位時(shí)反相，帶來很大的誤帶符號(hào)位時(shí)反相，帶來很大的誤差差vDSP把移位輸出的最高位（把移位輸出的最高位（MSB）存放在一個(gè)位檢測(cè)狀態(tài)寄存器中，存放在一個(gè)位檢測(cè)狀態(tài)寄存器中，檢測(cè)到檢測(cè)到MSB=1時(shí)，就通知下一次時(shí)，就通知下一次會(huì)發(fā)生

6、溢出，可以采取措施防止會(huì)發(fā)生溢出，可以采取措施防止Central South University8 數(shù)據(jù)地址發(fā)生器（數(shù)據(jù)地址發(fā)生器（DAG）v在通用在通用CPU中，數(shù)據(jù)地址的產(chǎn)生和中，數(shù)據(jù)地址的產(chǎn)生和數(shù)據(jù)的處理都由數(shù)據(jù)的處理都由ALU來完成來完成v在在DSP中，設(shè)置了專門的數(shù)據(jù)地址中，設(shè)置了專門的數(shù)據(jù)地址發(fā)生器（實(shí)際上是專門的發(fā)生器（實(shí)際上是專門的ALU），），來產(chǎn)生所需要的數(shù)據(jù)地址，節(jié)省公來產(chǎn)生所需要的數(shù)據(jù)地址，節(jié)省公共共ALU的時(shí)間的時(shí)間Central South University9 外設(shè)（外設(shè)（peripherals）v時(shí)鐘發(fā)生器（振蕩器與時(shí)鐘發(fā)生器（振蕩器與PLL）v定時(shí)器（定時(shí)

7、器（Timer）v軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器v通用通用I/Ov同步串口（同步串口（SSP）與異步串口（）與異步串口（ASP）vJTAG掃描邏輯電路（掃描邏輯電路（IEEE 1149.1標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)) 便于對(duì)便于對(duì)DSP作片上的在線仿真和多作片上的在線仿真和多DSP條件下的調(diào)試條件下的調(diào)試Central South UniversityJTAG（Joint Test Action Group）JTAG接口需要與IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)給出的JTAG仿真器上給出的引腳一致，TI公司14腳JTAG仿真器的引腳如圖所示。1352791113648101214TMSTDOTCK_RE

8、TTCKEMU0TRSTGNDno pin(key)GNDGNDGNDEMU1TDIPD（VCC）圖 14腳仿真器引腳圖Central South UniversityEMU0EMU1TRSTTDITMSTCK_RETTCKTDOTDITMSTRSTEMU1EMU0PDTCKTDOGNDGNDGNDGNDGNDDSP仿真器VCCCGND46581012DSP與JTAG仿真器連接圖6in或更短Central South UniversityEMU0EMU1TRSTTDITMSTCK_RETTCKTDOTDITMSTRSTEMU1EMU0PDTCKTDOGNDGNDGND

9、GNDGNDDSP仿真器VCCCGND46581012DSP與JTAG仿真器連接圖2大于6inCentral South University2.2 C5000的的CPUCentral South UniversityTMS320C54xx的內(nèi)的內(nèi)部硬件框圖部硬件框圖Central South Universityu程序總線（程序總線（PB）傳送從程序存儲(chǔ)器來的指令傳送從程序存儲(chǔ)器來的指令代碼和立即數(shù)。代碼和立即數(shù)。u三組數(shù)據(jù)總線（三組數(shù)據(jù)總線（CB，DB和和EB）連接各種元器連接各種元器件，如件，如CPU、數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生邏輯、程序地址產(chǎn)數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生邏輯、程序地址產(chǎn)生邏

10、輯，片內(nèi)外設(shè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。生邏輯，片內(nèi)外設(shè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CB和和DB總總線傳送從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的操作數(shù)。線傳送從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的操作數(shù)。EB總線總線傳送寫入到存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。傳送寫入到存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。u四組地址總線（四組地址總線（PAB，CAB，DAB和和EAB）傳傳送執(zhí)行指令所需要的地址。送執(zhí)行指令所需要的地址。 C54x的總線結(jié)構(gòu)的總線結(jié)構(gòu)（八組（八組16-bit總線）：總線）：Central South UniversityCentral South University1 1 乘法器乘法器/ /加法器單元加法器單元u乘法器乘法器/加法器與一個(gè)加法器與一個(gè)40-bit的累加器在一個(gè)單指令

11、周期里的累加器在一個(gè)單指令周期里完成完成17x17-bit的二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算。乘法器的二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算。乘法器/加法器單元由以加法器單元由以下部分組成：乘法器，加法器，帶符號(hào)下部分組成：乘法器，加法器，帶符號(hào)/無符號(hào)輸入控制，無符號(hào)輸入控制，小數(shù)控制，零檢測(cè)器，舍入器（二進(jìn)制補(bǔ)碼），溢出小數(shù)控制，零檢測(cè)器，舍入器（二進(jìn)制補(bǔ)碼），溢出/飽和飽和邏輯和暫存器（邏輯和暫存器（TREG）。）。u乘法器有兩個(gè)輸入：一個(gè)是從乘法器有兩個(gè)輸入：一個(gè)是從TREG，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)，或一個(gè)累加器中選擇；另一個(gè)則從程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或一個(gè)累加器中選擇；另一個(gè)則從程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，一個(gè)累加器或

12、立即數(shù)中選擇。器，一個(gè)累加器或立即數(shù)中選擇。u另外，乘法器和另外，乘法器和ALU在一個(gè)指令周期里共同執(zhí)行乘在一個(gè)指令周期里共同執(zhí)行乘/累加累加（MAC）運(yùn)算且并行運(yùn)算且并行ALU運(yùn)算。這個(gè)功能可用來確定歐幾運(yùn)算。這個(gè)功能可用來確定歐幾里德距離，以及完成復(fù)雜的里德距離，以及完成復(fù)雜的DSP算法所需要的算法所需要的LMS濾波濾波Central South UniversityCentral South University2 C54x的算術(shù)邏輯單元（的算術(shù)邏輯單元（ALU）：）：C54x/LC54x使用使用40-bit的算術(shù)邏輯單元（的算術(shù)邏輯單元（ALU）和兩個(gè)和兩個(gè)40-bit的累加器（的累加

13、器（ACCA和和ACCB）來完成二進(jìn)制補(bǔ)碼的來完成二進(jìn)制補(bǔ)碼的算術(shù)運(yùn)算。同時(shí)算術(shù)運(yùn)算。同時(shí)ALU也能完成布爾運(yùn)算。也能完成布爾運(yùn)算。ALU可使用以可使用以下輸入：下輸入： 16-bit的立數(shù)的立數(shù) 從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的 16-bit字字 暫存器暫存器T中的中的16-bit值值 從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的兩個(gè)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的兩個(gè)16-bit字字 從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的一個(gè)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的一個(gè)32-bit字字 從其中一個(gè)累加器輸出的從其中一個(gè)累加器輸出的40-bit值值 ALU能起兩個(gè)能起兩個(gè)16-bitALUs的作用，且在狀態(tài)寄存器的作用，且在狀態(tài)寄存器ST1中中的的C16位置位置1時(shí)，

14、可同時(shí)完成兩個(gè)時(shí)，可同時(shí)完成兩個(gè)16-bit運(yùn)算運(yùn)算Central South UniversityALU框圖：框圖：Central South University3 累加器：累加器：u累加器累加器ACCA和和ACCB存放從存放從ALU或乘或乘法器法器/加法器單元輸出的數(shù)據(jù)，累加器也加法器單元輸出的數(shù)據(jù)，累加器也能輸出到能輸出到ALU或乘法器或乘法器/加法器中。加法器中。ACCA AG AH AL 39-32 31-16 15-0 BG BH BL 39-32 31-16 15-0 ACCBCentral South University4 桶形移位器桶形移位器uC54x的桶形移位器有一個(gè)與

15、累加器或的桶形移位器有一個(gè)與累加器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（CB，DB）相連接的相連接的40-bit輸入，和一個(gè)與輸入，和一個(gè)與ALU或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（EB）相連接的相連接的40-bit輸出。桶形移位器能把輸輸出。桶形移位器能把輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行入的數(shù)據(jù)進(jìn)行0到到31bits的左移和的左移和0到到16bits的右移。所移的位數(shù)由的右移。所移的位數(shù)由ST1中的移中的移位數(shù)域（位數(shù)域（ASM）或被指定作為移位數(shù)寄或被指定作為移位數(shù)寄存器的暫存器（存器的暫存器（TREG）決定。決定。Central South UniversityCentral South University 比 較 、 選

16、 擇 和 存 儲(chǔ) 單 元比 較 、 選 擇 和 存 儲(chǔ) 單 元（CSSU）完成累加器的高完成累加器的高位字和低位字之間的最大值位字和低位字之間的最大值比較，即選擇累加器中較大比較，即選擇累加器中較大的字并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，的字并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，不改變狀態(tài)寄存器不改變狀態(tài)寄存器ST0中的中的測(cè)試測(cè)試/控制位和傳送寄存器控制位和傳送寄存器（ T R N ） 的 值 。 同 時(shí) ，的 值 。 同 時(shí) ，CSSU利用優(yōu)化的片內(nèi)硬件利用優(yōu)化的片內(nèi)硬件促進(jìn)促進(jìn)Viterbi型蝶形運(yùn)算。型蝶形運(yùn)算。5 5 比較，選擇和存儲(chǔ)單元（比較，選擇和存儲(chǔ)單元（CSSUCSSU）Central South Uni

17、versity 指數(shù)編碼器用于支持單周期指令指數(shù)編碼器用于支持單周期指令EXP的專用硬件。在的專用硬件。在EXP指令中，指令中，累加器中的指數(shù)值能以二進(jìn)制補(bǔ)碼累加器中的指數(shù)值能以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存儲(chǔ)在的形式存儲(chǔ)在T寄存器中，范圍為寄存器中，范圍為bit-8至至31。指數(shù)值定義為前面的冗。指數(shù)值定義為前面的冗余位數(shù)減余位數(shù)減8的差值，即累加器中為的差值，即累加器中為消除非有效符號(hào)位所需移動(dòng)的位數(shù)消除非有效符號(hào)位所需移動(dòng)的位數(shù)。當(dāng)累加器中的值超過了。當(dāng)累加器中的值超過了32bits，該操作將產(chǎn)生負(fù)值。該操作將產(chǎn)生負(fù)值。6 6 指數(shù)編碼器指數(shù)編碼器Central South UniversityCe

18、ntral South University7 CPU7 CPU狀態(tài)和控制寄存器狀態(tài)和控制寄存器uC54x有三個(gè)狀態(tài)和控制寄存器，它們分別為：有三個(gè)狀態(tài)和控制寄存器，它們分別為：狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器ST0，狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器ST1和處理器方和處理器方式狀態(tài)寄存器式狀態(tài)寄存器PMST。ST0和和ST1包括了各種條包括了各種條件和方式的狀態(tài)，件和方式的狀態(tài)，PMST包括了存儲(chǔ)器配置狀包括了存儲(chǔ)器配置狀態(tài)和控制信息。態(tài)和控制信息。 uST0uST1uPMSTCentral South University2.3 C55xx的片內(nèi)資源Central South UniversityCentral S

19、outh UniversityCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South University2.3.1 TMS320C55xx的體系結(jié)構(gòu)C55xDSP最大的特點(diǎn)最大的特點(diǎn)：節(jié)能節(jié)能 300MHz（時(shí)鐘頻率，主頻）的C55x和120MHz的C54x相比，性能提高5倍，而功耗則降到1/6， C55x的內(nèi)核電壓降到1v，而功耗降到0.05mW/MIPS。 C55x包含了兩個(gè)MAC（乘法單元）單元以及4個(gè)40位的乘法器，能夠在單周期內(nèi)作兩個(gè)17x17位的MAC運(yùn)算。Central South UniversityTMS3

20、20C55xx功能框圖功能框圖Central South University程序地址總線程序地址總線(PAB)： 1組組, 24位位程序數(shù)據(jù)總線程序數(shù)據(jù)總線(PB)： 1組組, 32位位數(shù)據(jù)讀地址總線數(shù)據(jù)讀地址總線(BAB、CAB、DAB)： 3組組, 24位位數(shù)據(jù)讀總線數(shù)據(jù)讀總線(BB、CB、DB)： 3組組, 16位位數(shù)據(jù)寫地址總線數(shù)據(jù)寫地址總線(EAB、FAB)： 2組組, 24位位數(shù)據(jù)寫總線數(shù)據(jù)寫總線(EB、FB)： 2組組, 16位位 Central South University2.3.2 TMS320C55x的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架u由由3個(gè)主要部分組成：個(gè)主要部分組成： 1. CPU

21、 2.片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 3. 存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)空間Central South UniversityCPU由由4個(gè)功能單元構(gòu)成：個(gè)功能單元構(gòu)成： 指令緩沖單元指令緩沖單元(IU) 程序流單元程序流單元(PU) 地址數(shù)據(jù)流單元地址數(shù)據(jù)流單元(AU) 數(shù)據(jù)運(yùn)算單元數(shù)據(jù)運(yùn)算單元(DU)1. TMS320C55x中央處理單元存儲(chǔ)器接口單元存儲(chǔ)器接口單元(M)Central South Universityu指令緩沖單元指令緩沖單元(IU) 指令緩沖單元收到程序代碼，將其放入指令緩沖器，并對(duì)指令進(jìn)行 解碼。然后將數(shù)據(jù)傳送到P、A、D單元執(zhí)行指令。Central South University程序流單元(PU

22、)u程序流單元分配所有程序空間所有占有的地址，它也控制指令集的順序。Central South University地址數(shù)據(jù)流單元(AU)u地址數(shù)據(jù)流單元包括所有用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)地址空間和地址數(shù)據(jù)流單元包括所有用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)地址空間和I/O地地址空間的邏輯和寄存器。它還包括具有計(jì)算、邏輯運(yùn)算、移址空間的邏輯和寄存器。它還包括具有計(jì)算、邏輯運(yùn)算、移位和填位操作的算術(shù)邏輯單元。位和填位操作的算術(shù)邏輯單元。Central South University數(shù)據(jù)計(jì)算單元(DU)u地址計(jì)算單元包括了地址計(jì)算單元包括了CPU的主要計(jì)算單元。移位器、數(shù)據(jù)的主要計(jì)算單元。移位器、數(shù)據(jù)計(jì)算單元的計(jì)算邏輯單元、雙乘法累加

23、單元、數(shù)據(jù)計(jì)算單計(jì)算單元的計(jì)算邏輯單元、雙乘法累加單元、數(shù)據(jù)計(jì)算單元寄存器。元寄存器。Central South UniversityCPU寄存器u3.1 寄存器總表縮寫名稱大小AC0AC3累加器0340bitAR0AR7輔助寄存器16BK03, BK47, BKC循環(huán)緩沖區(qū)大小寄存器16BRC0, BRC1塊循環(huán)計(jì)數(shù)器0和116BRS1BRC1保存寄存器16BSA01, BSA23,BSA45, BSA67, BSAC循環(huán)緩沖區(qū)起始地址寄存器16CDP系數(shù)數(shù)據(jù)指針（XCDP的低bit位）16Central South University CDPHXCDP的高bit位7CFCT控制流關(guān)系寄存

24、器8CSR計(jì)算單循環(huán)寄存器16DBIER0, DBIER1調(diào)試中斷使用寄存器16DP數(shù)據(jù)頁寄存器（XDP的低bit位）16DPHXDP的高bit位7IER0, IER1中斷使用寄存器0和116IFR0, IFR1中斷標(biāo)志寄存器0和116IVPD, IVPH中斷向量指針16PC程序計(jì)數(shù)器24PDP外設(shè)數(shù)據(jù)頁寄存器9REA0, REA1塊循環(huán)結(jié)束地址寄存器0和124Central South University RETA返回地址寄存器24RPTC單循環(huán)計(jì)數(shù)器16RSA0, RSA1塊循環(huán)起始地址寄存器0和124SP數(shù)據(jù)堆棧指針16SPHXSP和XSSP的高bit位7SSP系統(tǒng)堆棧指針16ST0_

25、55ST3_55狀態(tài)寄存器0316T0T3暫時(shí)寄存器16TRN0, TRN1變換寄存器0和116XAR0XAR7擴(kuò)展輔助寄存器0723XCDP擴(kuò)展系數(shù)數(shù)據(jù)指針23Central South University XDP控制數(shù)據(jù)頁寄存器23XSP控制數(shù)據(jù)堆棧指針23XSSP擴(kuò)展系統(tǒng)堆棧指針23Central South University2. 存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)空間uC55x包括了統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間和包括了統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間和I/O空間?？臻g。 片內(nèi)存儲(chǔ)空間共有片內(nèi)存儲(chǔ)空間共有352KB 外部存儲(chǔ)空間共有外部存儲(chǔ)空間共有16MB I/O空間的字地址為空間的字地址為16位寬，能訪問位寬，能訪問64KB地址。地

26、址。Central South UniversityMemoryThe 5509 supports a unified memory map (program and data accesses are made to the same physical space).The total on-chip memory is 320K bytes (128K 16-bit words of RAM and 32K 16-bit words of ROM).Central South UniversityOn-Chip Single-Access RAM (SARAM)Central South

27、UniversityThe one-wait-state ROM is located at the byte address range FF0000hFFFFFFh. The ROM is composedof one block of 32K bytes and two 16K-byte blocks, for a total of 64K bytes of ROM. The ROM address space can be mapped by software to the external memory or to the internal ROM. The 16K ROM bloc

28、ks at FFC000 to FFFFFF can be configured as secure ROM.On-Chip Read-Only Memory (ROM)Central South UniversityOn-Chip Read-Only Memory (ROM)Central South UniversityMemory MapCentral South UniversityMemory MapCentral South UniversityC5509A的內(nèi)存組織的內(nèi)存組織:DSP的地址編碼的地址編碼字節(jié)地址字節(jié)地址存儲(chǔ)器內(nèi)容存儲(chǔ)器內(nèi)容字地址字地址塊大小塊大小字節(jié)字節(jié)00000

29、0-0000BFMMR（保留）（保留）000000-0000BF1920000C0-007FFFDARAM/HPI訪問訪問000060-003FFF32k-192008000-00FFFFDARAM004000-007FFF32k010000- 03FFFFSARAM008000- 01FFFF192k040000-3FFFFFCE0020000-1FFFFF2M-256k400000-7FFFFFCE1200000-3FFFFF2M800000-BFFFFFCE2400000-5FFFFF2MC00000-FEFFFFCE3600000-7EFFFF2M-64KFF0000-FFFFFFRO

30、M/CE37F0000-7FFFFF64KCentral South UniversityC55x的內(nèi)存組織(1):RAM600000外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE3）C0000016K異步存儲(chǔ)器異步存儲(chǔ)器4M同步存儲(chǔ)器同步存儲(chǔ)器未用未用400400保留保留400208串口寄存器組串口寄存器組400200保留保留400004評(píng)估板寄存器組評(píng)估板寄存器組400000外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE2）80000016K異步存儲(chǔ)器異步存儲(chǔ)器4M同步存儲(chǔ)器同步存儲(chǔ)器512K*16位位Flash或2M*16SDRAM(分頁訪問分頁訪問)200000外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE1

31、）40000016K異步存儲(chǔ)器異步存儲(chǔ)器4M同步存儲(chǔ)器同步存儲(chǔ)器2M*16SDRAM002000外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE0）04000016K異步存儲(chǔ)器異步存儲(chǔ)器4M-256K同步存儲(chǔ)器同步存儲(chǔ)器008000SARAM010000192K004000DARAM00800032KDARAM /HPI 訪問訪問0000C032K-192存儲(chǔ)器映射寄存器（存儲(chǔ)器映射寄存器（MMR）(保留保留)000000192片外擴(kuò)展片外擴(kuò)展字地址字地址存儲(chǔ)器塊存儲(chǔ)器塊字節(jié)地址字節(jié)地址塊大小字節(jié)塊大小字節(jié)Central South UniversityC55x的內(nèi)存組織(2):ROMFFFFFF外部擴(kuò)

32、展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE3）當(dāng)當(dāng)MPNMC=1時(shí)有效時(shí)有效SROM 當(dāng)當(dāng) MPNMC=0SROM=0時(shí)有效時(shí)有效FFC00016K外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE3）當(dāng)當(dāng)MPNMC=1時(shí)有效時(shí)有效ROM 當(dāng)當(dāng)MPNMC=0時(shí)有效時(shí)有效FF800016K外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間外部擴(kuò)展存儲(chǔ)空間（CE3）當(dāng)當(dāng)MPNMC=1時(shí)有效時(shí)有效ROM 當(dāng)當(dāng)MPNMC=0時(shí)有效時(shí)有效FF000032KCentral South University3. 片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè)Central South UniversityCentral South UniversityCentral South Univer

33、sityCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South UniversityDSP的發(fā)展的發(fā)展v更高的運(yùn)行速度和信號(hào)處理速度更高的運(yùn)行速度和信號(hào)處理速度v多多DSP協(xié)同工作協(xié)同工作v更方便的開發(fā)環(huán)境更方便的開發(fā)環(huán)境v大量專用大量專用DSP的出現(xiàn)（的出現(xiàn)（DSP核）核）v更低的價(jià)格，或更高的性能更低的價(jià)格，或更高的性能/價(jià)價(jià)格比格比v更廣泛的應(yīng)用更廣泛的應(yīng)用Central South University1.請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述馮諾曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)，并比較它們的不同。2. 比較C54x芯片，說明C55x系列的DSP是如何降低功耗。

34、HomeworkCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South UniversityCentral South University Central South UniversityCentral South UniversityCentral South University_TRSTCentral South UniversityVC5509A有內(nèi)核電源和外設(shè)電源兩種。有內(nèi)

35、核電源和外設(shè)電源兩種。CVDD是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為108MHz、144MHz和和200MHz的的DSP對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的CVDD分別為分別為+1.2V、+1.35V和和+1.6V，為，為CPU內(nèi)核提供專用電源。內(nèi)核提供專用電源。DVDD是數(shù)字電源，是數(shù)字電源，+3.3V，為，為I/O引腳提供專用電源。引腳提供專用電源。USBVDD是數(shù)字電源，是數(shù)字電源，+3.3V，為，為USB模塊的模塊的I/O引腳提供專引腳提供專用電源。用電源。RDVDD 是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為108MHz、144MHz和和200MHz的的DSP對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的RDVDD分別為分別為+1.

36、2V、+1.35V和和+1.6V，為，為RTC模塊的模塊的I/O引腳提供專用電源。引腳提供專用電源。Central South UniversityRCVDD 是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為108MHz、144MHz和和200MHz的的DSP對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的RCVDD分別為分別為+1.2V、+1.35V和和+1.6V，為，為RTC模塊提供專用電源。模塊提供專用電源。AVDD 是模擬電源，是模擬電源，+3.3V，為，為10位的位的A/D提供專用電源。提供專用電源。ADVDD ，+3.3V，為，為10位位A/D數(shù)字部分提供專用電源。數(shù)字部分提供專用電源。USBPLLVDD 是數(shù)字電源，對(duì)

37、于時(shí)鐘為是數(shù)字電源，對(duì)于時(shí)鐘為108MHz、144MHz和和200MHz的的DSP對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的USBPLLVDD分別為分別為+1.2V、+1.35V和和+1.6V，為，為USB的的PLL提供專用電源。提供專用電源。VSS是數(shù)字地，為是數(shù)字地，為I/O和內(nèi)核引腳接地。和內(nèi)核引腳接地。AVSS是模擬地，為是模擬地，為10位位A/D接地。接地。ADVSS為為10位位A/D的數(shù)字部分接地。的數(shù)字部分接地。USBPLLVSS是數(shù)字地，為是數(shù)字地，為USB的的PLL接地。接地。Central South UniversityCentral South University2.5.1 如何保證5509系統(tǒng)正

38、常工作u在每次上電之前，一定要檢查電源跟地是否相通。大量的實(shí)驗(yàn)表明，常常可能由于錫渣或者其他的一些不起眼的小原因?qū)е码娐钒迳想娫春偷刂苯舆B接一起，如果在上電之前沒有檢查清楚，那么上電之后只有一種結(jié)果，電源跟地相接，板子直接報(bào)廢，等待的是更大的麻煩。所以，切記每次上電之前一定要檢查。2.5 硬件設(shè)計(jì)Central South Universityu電源芯片產(chǎn)生的電壓要穩(wěn)定在3.3V和1.6V。電源芯片上電容的不匹配，有可以能導(dǎo)致電源芯片里面的振蕩電路工作一段時(shí)間后不再振蕩，或者振蕩頻率所對(duì)應(yīng)的不是所要求輸出的電壓值。為解決這一問題，在設(shè)計(jì)電源時(shí)除了需要考慮電源的散熱問題之外，還要考慮電容匹配問題

39、。計(jì)算之后多次測(cè)量，取最佳值。u盡管很多開發(fā)板廠家號(hào)稱自己的開發(fā)板仿真器支持熱插拔，但是事實(shí)并非如此，大量實(shí)驗(yàn)說明，帶電停止或運(yùn)行仿真器都有可能造成運(yùn)行環(huán)境的死機(jī)。所以要按照正常的步驟來操作。u復(fù)位電路的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。2.5.1 如何保證5509系統(tǒng)正常工作Central South University2.5.2 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) TMS320C5509的最小系統(tǒng)如下圖所示，電路主要由TMS320VC5509A芯片，10M有源晶振和電源電路(下節(jié)詳細(xì)介紹)以及電容、電阻電感等少量器件構(gòu)成。另外，考慮到DSP在下載時(shí)需要下載端口，所以在最小系統(tǒng)上加一個(gè)14腳的JTAG仿真燒寫口。該最小系統(tǒng)不管是在仿真模式下，還是在實(shí)時(shí)模式下都能夠正常運(yùn)行。一般來說，在設(shè)計(jì)電源的過程中，模擬地和數(shù)字地最后通過電感連接起來，電源和地通過電容連接起來。Central South University1 電源電路設(shè)計(jì)Central South University2.復(fù)位電路的設(shè)計(jì)Central South University3 JTAG電路設(shè)計(jì)Central South University4. 外擴(kuò)CPLD設(shè)計(jì)Central South UniversityCentral South University可控LED和開關(guān)電路的設(shè)計(jì)Centra