數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)原理與應(yīng)用ppt資料

1、數(shù)字(shz)信號(hào)處理器（DSP）原理與應(yīng)用傅星xingfu17-31327406941共二百九十一頁參考書與相關(guān)(xinggun)網(wǎng)址數(shù)字信號(hào)微處理器的原理與開發(fā)，天津大學(xué)出版社，2004 DSP芯片的原理與開發(fā)應(yīng)用（第2版），張雄偉(xingwi)，曹鐵勇編著，電子工業(yè)出版社，2000DSP基礎(chǔ)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，王念旭編著，北京航空航天大學(xué)出版社，2001共二百九十一頁主要(zhyo)內(nèi)容一、DSP的一般概念二、DSP系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)計(jì)方法三、DSP 芯片的基本結(jié)構(gòu)和特征四、定點(diǎn)DSP及定點(diǎn)運(yùn)算五、浮點(diǎn)DSP及浮點(diǎn)運(yùn)算六、TMS320系列DSP芯片的工作原理(yunl)七、DSP系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)八

2、、DSP應(yīng)用實(shí)例共二百九十一頁一、DSP的一般(ybn)概念數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing） 以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、濾波、估 值、增強(qiáng)、壓縮、識(shí)別等處理數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor）DSP芯片 是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理 器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種( zhn)數(shù)字信號(hào)處理 算法 1、一般概念共二百九十一頁數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)(shxin)方法 在通用(tngyng)的計(jì)算機(jī)（如PC機(jī)）上用軟件（如Fortran、C語言）實(shí)現(xiàn) ；速度慢在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中加上專用的加速處理機(jī)實(shí)現(xiàn)；應(yīng)用受限制用通

3、用的單片機(jī)（如MCS-51、96系列等）實(shí)現(xiàn) ；僅限于簡(jiǎn)單算法用通用的可編程DSP芯片實(shí)現(xiàn) ；廣泛應(yīng)用用專用的DSP芯片實(shí)現(xiàn) ；應(yīng)用受限制共二百九十一頁數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)(shxin)方法 復(fù)雜(fz)算法復(fù)雜算法簡(jiǎn)單算法復(fù)雜算法復(fù)雜算法適應(yīng)性好嵌入式較快專用指令通用DSP中等嵌入式快硬件專用指令專用DSP較好嵌入式慢匯編語言編程單片機(jī)中等非嵌入式快硬件專用指令PC機(jī)高速處理較好非嵌入式中等高級(jí)語言編程PC機(jī)性價(jià)比應(yīng)用場(chǎng)合速度實(shí)現(xiàn)方法共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器(yq)（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事應(yīng)用（7）電信（8）無線電

4、共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事(jnsh)應(yīng)用（7）電信（8）無線電數(shù)字濾波卷積相關(guān)希爾伯特變換FFT自適應(yīng)濾波加窗波形產(chǎn)生共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事應(yīng)用(yngyng)（7）電信（8）無線電三維旋轉(zhuǎn)機(jī)器人視覺圖像傳輸/壓縮同態(tài)處理模式識(shí)別工作站動(dòng)畫/數(shù)字地圖共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事應(yīng)用(yng

5、yng)（7）電信（8）無線電頻譜分析函數(shù)發(fā)生器模式匹配地震信號(hào)處理數(shù)字濾波鎖相環(huán)共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言(yyn)（5）控制（6）軍事應(yīng)用（7）電信（8）無線電聲碼器語音識(shí)別語音增強(qiáng)語音合成共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理(xn ho ch l)（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事應(yīng)用（7）電信（8）無線電磁盤控制數(shù)值控制聲控伺服控制機(jī)器人控制激光打印機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制自適應(yīng)駕駛共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理(xn

6、 ho ch l)（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事應(yīng)用（7）電信（8）無線電雷達(dá)處理聲納處理圖像處理導(dǎo)航導(dǎo)彈制導(dǎo)高頻調(diào)制解調(diào)器保密通訊共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言(yyn)（5）控制（6）軍事應(yīng)用（7）電信（8）無線電回聲對(duì)消ADPCM代碼轉(zhuǎn)換器數(shù)字交換機(jī)線路轉(zhuǎn)發(fā)器解調(diào)器通道多路復(fù)用1200至19200bps調(diào)制自適應(yīng)均衡傳真擴(kuò)頻通訊共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的主要應(yīng)用領(lǐng)域（1）信號(hào)處理（2）圖像處理（3）儀器（4）聲音/語言（5）控制（6）軍事應(yīng)用(yngyng)（7）電

7、信（8）無線電全球定位導(dǎo)航數(shù)字無線電/TV共二百九十一頁血壓計(jì)共二百九十一頁DSP系統(tǒng)基本(jbn)構(gòu)成抗混疊濾波(lb)A/DD/ADSP平滑濾波輸入輸出存儲(chǔ)器共二百九十一頁視頻會(huì)議系統(tǒng)(xtng)共二百九十一頁數(shù)字式家庭影院共二百九十一頁電機(jī)(dinj)控制器共二百九十一頁P(yáng)OS機(jī)共二百九十一頁雷達(dá)(lid)共二百九十一頁醫(yī)學(xué)(yxu)圖像監(jiān)視系統(tǒng)共二百九十一頁數(shù)碼相機(jī)(sh m xin j)共二百九十一頁MPEG-4壓縮(y su)共二百九十一頁系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)的一般方法需求(xqi)分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇系統(tǒng)總體構(gòu)成軟硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試試運(yùn)行交付使用共二百九十一頁2、DSP芯片(xn pi

8、n)主要特點(diǎn) 在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù) 片內(nèi)具有快速 RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問具有低開銷或無開銷循環(huán)(xnhun)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持 快速的中斷處理和硬件I/O支持具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器可以并行執(zhí)行多個(gè)操作 支持流水線操作，使取指、譯碼和執(zhí)行操作可以重疊執(zhí)行 共二百九十一頁DSP的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：大規(guī)模集成性、 穩(wěn)定性好 精度高 可編程性 高速性能 可嵌入性 接口和集成方便缺點(diǎn)：成本較高 高頻時(shí)鐘的高頻干擾 功率消耗較大等 DSP技術(shù)更新速度快，開發(fā)和調(diào)試工具(gngj)不盡完善 共二百九十一頁3、DS

9、P芯片(xn pin)的發(fā)展歷史 世界上第一個(gè)單片 DSP 芯片應(yīng)當(dāng)是1978年 AMI公司(n s)發(fā)布的 S2811 1980 年，日本 NEC 公司推出的PD7720是第一個(gè)具有乘法器的商用 DSP 芯片 美國(guó)德州儀器（Texas Instruments）公司為世界上最大的 DSP 芯片供應(yīng)商，其DSP市場(chǎng)份額占全世界份額近 50，AD公司的ADSP2101，ADSP2111, ADSP2171, ADSP21000等系列；Motolora公司的MC56001，MC96002等共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的發(fā)展（續(xù)）完成(wn chng)乘加操作的時(shí)間下降到10ns以下乘法部

10、件占模片區(qū)從40下降到5引腳數(shù)從64增加到200以上重量和體積大大下降采用低電壓，功耗大大下降共二百九十一頁TI DSP 芯片(xn pin)發(fā)展比較表 500K50K集成晶體管數(shù)0.45mW/MIPS12.5mW/MIPS250mW/MIPS功耗$5.00$25.00$ 15.00$150.00價(jià)格16K字4K字1.5K字內(nèi)部ROM32K字1K字144字內(nèi)部RAM100MHz80MHz20MHzMHz100MIPS40MIPS5MIPSMIPS0.3m CMOS0.8m CMOS4m NMOS制造工藝1999年1992年1982年年份共二百九十一頁TMS320系列(xli)主要芯片發(fā)展共二百

11、九十一頁4、DSP分類(fn li)通用(tngyng)專用定點(diǎn)（Fixed）浮點(diǎn)（Floating）按基礎(chǔ)特性：按數(shù)據(jù)格式：按用途：靜態(tài)一致性（兼容性）共二百九十一頁運(yùn)算速度DSP芯片的價(jià)格 DSP芯片的硬件資源DSP芯片的運(yùn)算精度(jn d) DSP芯片的開發(fā)工具 DSP芯片的功耗 其它：5、DSP的性能指標(biāo) 共二百九十一頁DSP芯片的運(yùn)算(yn sun)速度 指令周期：即執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間 MAC時(shí)間：即一次乘法加上一次加法的時(shí)間 FFT執(zhí)行時(shí)間：即運(yùn)行一個(gè)N點(diǎn)FFT程序所需的時(shí)間 MIPS：即每秒執(zhí)行百萬條指令 MOPS：即每秒執(zhí)行百萬次操作 MFLOPS：即每秒執(zhí)行百萬次浮點(diǎn)操作

12、 BOPS：即每秒執(zhí)行十億次操作 MIPS(Million Instruction per second)是一種評(píng)估DSP速度的一個(gè)指標(biāo)。DSP運(yùn)行頻率(pnl)也是評(píng)估DSP的一個(gè)指標(biāo)，他們二者之間的聯(lián)系需要考慮到DSP體系結(jié)構(gòu)（是否多路并行結(jié)構(gòu)、是執(zhí)行定點(diǎn)還是浮點(diǎn)運(yùn)算）。 共二百九十一頁價(jià)格 商業(yè)級(jí) ：一般應(yīng)用；適用于實(shí)驗(yàn)室等環(huán)境較好場(chǎng)合；工業(yè)級(jí) ：可靠性好；適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等環(huán)境惡劣場(chǎng)合；軍品 ：可靠性高；適用于各種惡劣( li)場(chǎng)合；航空級(jí) ：可靠性很高；適用于特殊場(chǎng)合；商業(yè)級(jí)工業(yè)級(jí)軍品航空級(jí)價(jià)格趨勢(shì)共二百九十一頁硬件資源 內(nèi)存：RAM、ROM、Flash等 寄存器：通用、特殊功能I/O

13、數(shù)量：?jiǎn)蜗?、雙向?qū)ぶ纺芰Γ褐苯印㈤g接(jin ji)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器：通訊接口：內(nèi)置功能單元：A/D、D/A等共二百九十一頁運(yùn)算精度 CALU：寄存器：硬件乘法器：片內(nèi)RAM：開發(fā)工具功耗其它(qt)封裝的形式：質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：供貨情況：生命周期： 一般而言，定點(diǎn)(dn din)DSP芯片的價(jià)格較便宜，功耗較低，但運(yùn)算精度稍低。而浮點(diǎn)DSP芯片的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)算精度高，且C語言編程調(diào)試方便，但價(jià)格稍貴，功耗也較大。 共二百九十一頁運(yùn)算量是DSP芯片處理(chl)能力的標(biāo)志 按樣點(diǎn)處理(chl)一個(gè)采用LMS（Least Mean Square）算法的256 抽頭的自適應(yīng)FIR（Finite Impulse

14、Response）濾波器假定：3個(gè)MAC/抽頭則：2563768個(gè)MAC周期設(shè)：采樣頻率為8kHz，即樣點(diǎn)之間的間隔為125s；采樣頻率為44.1kHz，即樣點(diǎn)之間的間隔為22.7s共二百九十一頁應(yīng)用領(lǐng)域采樣率(kHz)采樣周期(s)運(yùn)算量(MAC)MAC周期200ns指令數(shù)MAC周期 50ns指令數(shù)MAC周期 25ns指令數(shù)語音812576862525005000聲頻44.122.7768113453907用DSP芯片(xn pin)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波共二百九十一頁應(yīng)用領(lǐng)域采樣率(kHz)采樣周期(s)運(yùn)算量(MAC)MAC周期200ns指令數(shù)MAC周期 50ns指令數(shù)MAC周期 25ns指令數(shù)語

15、音812576862525005000聲頻44.122.7768113453907用DSP芯片(xn pin)實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波共二百九十一頁 中低速語音編碼算法：10ms或20ms為一幀，每隔10ms或20ms語音編碼算法循環(huán)一次。選擇DSP芯片時(shí)應(yīng)該比較一幀內(nèi)DSP芯片的處理能力和DSP算法的運(yùn)算量。假設(shè)：DSP芯片的指令周期為 p（ns），一幀的時(shí)間(shjin)為 （ns）則：在一幀內(nèi)所能提供的最大運(yùn)算量為 /p條指令。如：TMS320LC549-80的指令周期為12.5ns，設(shè)幀長(zhǎng)為20ms，則一幀內(nèi)所能提供的最大運(yùn)算量為160萬條指令 按幀處理(chl)共二百九十一頁二、DSP系統(tǒng)構(gòu)成(

16、guchng)及設(shè)計(jì)方法輸入信號(hào)(xnho)處理A/DD/ADSP輸出信號(hào)處理輸入輸出存儲(chǔ)器通訊及人機(jī)接口共二百九十一頁DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj)方法功能(gngnng)及指標(biāo)軟件結(jié)構(gòu)用戶接口硬件結(jié)構(gòu)外輸入接口自上而下自下而上從使用者看從設(shè)計(jì)者看共二百九十一頁DSP系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)方法功能(gngnng)及指標(biāo)軟件結(jié)構(gòu)用戶接口硬件結(jié)構(gòu)外輸入接口從中間開始軟硬件交界面從使用者看從設(shè)計(jì)者看共二百九十一頁DSP總體設(shè)計(jì)框圖(kungt)系統(tǒng)(xtng)需求說明書定義技術(shù)指標(biāo)選擇DSP芯片及外圍芯片軟件設(shè)計(jì)說明書硬件設(shè)計(jì)說明書軟件編程與測(cè)試硬件電路與調(diào)試系 統(tǒng) 集 成系統(tǒng)測(cè)試，樣機(jī)、中試與產(chǎn)品共二百

17、九十一頁編寫(binxi)C語言源程序優(yōu)化ANSI C編譯器匯編語言(hu bin y yn)匯編器生成目標(biāo)文件鏈接器生成TMS320匯編文件編寫TMS320匯編源程序宏匯編源文件文檔管理器宏匯編庫(kù)輸出執(zhí)行文件調(diào)試器TMS320目標(biāo)系統(tǒng)寫EEPROM軟件仿真軟件開發(fā)系統(tǒng)評(píng)測(cè)模塊EVM系統(tǒng)仿真XDS軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖共二百九十一頁確定硬件(yn jin)方案器件(qjin)選型原理圖設(shè)計(jì)PCB板設(shè)計(jì)硬件調(diào)試硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖A/D，D/A內(nèi)存，邏輯控制通信，總線人機(jī)接口共二百九十一頁存儲(chǔ)器CPU數(shù)據(jù)傳輸接口(ji ku)網(wǎng)絡(luò)接口銀行鎖系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)實(shí)例磁卡音頻鍵盤顯示打印機(jī)POS機(jī)共二百九十一

18、頁顯示器CPU存儲(chǔ)器多路通用(tngyng)接口電源(dinyun)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例L/R音箱D/AD/A低音家庭影院家庭網(wǎng)絡(luò)共二百九十一頁視頻(shpn)接口CPU時(shí)鐘(shzhng)網(wǎng)絡(luò)接口1394系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例存儲(chǔ)器音頻接口電源專用接口PCI總線視頻會(huì)議系統(tǒng)共二百九十一頁功率(gngl)因數(shù)校正I/V測(cè)量(cling)CPU穩(wěn)壓源電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例存儲(chǔ)器功率轉(zhuǎn)換電機(jī)驅(qū)動(dòng)器傳感器電機(jī)控制器共二百九十一頁存儲(chǔ)器主CPU內(nèi)部(nib)測(cè)量數(shù)據(jù)(shj)轉(zhuǎn)換信號(hào)調(diào)理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例專用電路通訊接口控制器D/A電機(jī)雷達(dá)從CPU存儲(chǔ)專用電路共二百九十一頁系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj)實(shí)例醫(yī)學(xué)(yxu)圖像監(jiān)視系統(tǒng)存儲(chǔ)器主C

19、PU視頻存儲(chǔ)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號(hào)調(diào)理專用電路從CPU從CPU顯示驅(qū)動(dòng)顯示器從CPU控制通訊接口專用電路圖像處理輸入輸出共二百九十一頁三、DSP芯片(xn pin)的基本結(jié)構(gòu)和特征 DSP芯片的基本(jbn)結(jié)構(gòu) 哈佛結(jié)構(gòu) 流水線操作 專用的硬件乘法器 特殊的DSP指令快速的指令周期 共二百九十一頁馮諾曼（Van Neuman）結(jié)構(gòu)(jigu) CPU程序(chngx)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制命令地址線數(shù)據(jù)線共二百九十一頁哈佛結(jié)構(gòu)(jigu) CPU程序(chngx)存儲(chǔ)器控制命令地址線程序總線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制命令地址線數(shù)據(jù)總線共二百九十一頁流水線 流水線深度從26級(jí)不等多個(gè)(du )指令重疊進(jìn)行，理想情況下

20、，K 段流水能在 K+N-1個(gè)周期內(nèi)，處理 N 條指令共二百九十一頁專用(zhunyng)的硬件乘法器 在通用的微處理器中，乘法指令是由一系列加法來實(shí)現(xiàn)的，故需許多個(gè)指令周期來完成(wn chng) DSP具有專用的硬件乘法器，乘法可在一個(gè)指令周期內(nèi)完成 共二百九十一頁特殊(tsh)的DSP指令 DMOV延遲操作(cozu)LTDLT、DMOV、APACMACD LT、DMOV、MPY、APACRPTK重復(fù)執(zhí)行共二百九十一頁TMS320系列(xli)主要芯片一覽表共二百九十一頁TMS320系列部分(b fen)芯片介紹TMS320C2xxC20 x系列處理能力強(qiáng)，指令周期為25ns，運(yùn)算能力達(dá)

21、40MIPS 片內(nèi)含有較大的內(nèi)存（4.5KB）成本低（$718）功耗低。3.3V工作時(shí)，每個(gè)MIPS消耗1.1mA資源配置靈活，現(xiàn)有10多種具有(jyu)不同資源配置的芯片，為數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)共二百九十一頁TMS320C20X系列芯片(xn pin)的資源配置 TMS320C20X指令周期（ns）片內(nèi)ROM（字）片內(nèi)RAM（字）片內(nèi)FLM（字）同步串行口異步串行口LC2035054411LC2062532K4.5K11C20325/35/5054411C2062532K4.5K11F206504.5K32K11C209354K4.5K共二百九十一頁C24x系列(xli)共二百九十一頁

22、TMS320系列部分芯片(xn pin)介紹TMS320C2xxC24x（C240 x）系列處理能力強(qiáng)，指令周期為25ns，運(yùn)算能力達(dá)40MIPS 片內(nèi)含有較大的內(nèi)存（2.5K）和閃存（64KB）成本低（$89）功耗低。3.3V工作(gngzu)時(shí)，每個(gè)MIPS消耗1.1mA內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器較多的并行口（40）及多種接口設(shè)計(jì)（CAN、SCI、SPI等）共二百九十一頁TMS320C240X系列芯片(xn pin)的資源配置 TMS320C240X指令周期（ns）片內(nèi)ROM（字）片內(nèi)RAM（字）片內(nèi)FLM（字）A/DA/D轉(zhuǎn)換時(shí)間LF2407255K64K16ch/10bit500nsLF2406

23、255K64K16ch/10bit500nsLF2403252K32K8ch/10bit500nsLF2402252K16K8ch/10bit500nsLF2401252K16K5ch/10bit500nsLC24062564K5K16ch/10bit375ns共二百九十一頁C28x系列(xli)共二百九十一頁TMS320系列部分芯片(xn pin)介紹TMS320C2xxC28X系列處理能力強(qiáng)（32bit），指令周期為6.67ns片內(nèi)含有較大的內(nèi)存（20KB）和閃存（128KB）成本低（$915）功耗低。內(nèi)核1.8V，外圍(wiwi)3.3V12bit/16ch的A/D轉(zhuǎn)換器較多的并行口（5

24、6）及多種接口設(shè)計(jì)（CAN、SCI、SPI等）共二百九十一頁TMS320C28X系列(xli)芯片的資源配置 TMS320C28X指令周期（ns）片內(nèi)RAM（字）片內(nèi)FLM（字）12bitA/D串行口PWMR28126.6720K16ch216R28116.6720K16ch216F28126.6718K128K16ch216F28116.6718K128K16ch216F28106.6718K64K16ch216F28081018K64K16ch216共二百九十一頁TMS320系列(xli)部分芯片介紹TMS320C5xC54X系列處理能力強(qiáng)（32bit），指令周期為6.25ns片內(nèi)含有較大

25、(jio d)的內(nèi)存（640KB）和ROM（16KB）存儲(chǔ)器空間達(dá)到8M功耗低。內(nèi)核1.8V，外圍3.3V24ch的DMA較多的并行口（56）及多種接口設(shè)計(jì)（CAN、SCI、SPI等）共二百九十一頁TMS320C54X的資源配置(z yun pi zh) TMS320C54X指令周期（ns）工作電壓（V）片內(nèi)RAM（字）片內(nèi)ROM（字）串行口BSPC5498.333.3/2.532K16K32C54417.53.3/1.6640K312C5421103.3/1.8256K 4K36C5420103.3/1.8192K36C54166.253.3/1.6128K16K33C54106.253.3

26、/1.564K168K33C54096.253.3/1.632K162K33C54078.333.3/1.540K1284K33共二百九十一頁TMS320系列部分(b fen)芯片介紹TMS320C5xRISCC5471集成54xCPU和ARM7TDMI RISC MCU16bitDSP，100MHz時(shí)鐘，72K16bit片內(nèi)RAM2K16bit的共享RAM，做為DSP與MCU的接口47.5MHz的MCU，16KB片內(nèi)RAM10/100Mb/s IEEE803.2以太網(wǎng)控制器及UART36個(gè)通用(tngyng)I/O接口、2個(gè)通用(tngyng)定時(shí)器、可編程鎖相環(huán)（PLL）時(shí)鐘產(chǎn)生器其它接口

27、共二百九十一頁TMS320系列(xli)部分芯片介紹54xDSP共享RAMMCUTMS320VC5471結(jié)構(gòu)(jigu)示意圖共二百九十一頁共二百九十一頁DSP部分(b fen)共享RAM共二百九十一頁MCU部分(b fen)共二百九十一頁TMS320系列(xli)部分芯片介紹TMS320C6xC62xC64xC67x共二百九十一頁TMS320系列部分芯片(xn pin)介紹TMS320C6xC62X系列處理(chl)能力強(qiáng)（8條32bit指令/周期），指令周期為6ns，1333MIPS，6個(gè)40bit運(yùn)算單元，2個(gè)32bit乘法器RAM：4KB程序、4KB數(shù)據(jù)、64KB通用總存儲(chǔ)器空間達(dá)到5

28、12M功耗低。內(nèi)核1.8/1.5V，外圍3.3V16ch的增強(qiáng)型DMA2個(gè)McBSP、2個(gè)32bit定時(shí)器及PLL共二百九十一頁TMS320系列(xli)部分芯片介紹TMS320C6xC64X系列時(shí)鐘(shzhng)頻率600MHz，指令周期為1.67ns，（8條32bit指令/周期），4800MIPS，6個(gè)40bit運(yùn)算單元，2個(gè)32bit乘法器RAM：16KB程序、16KB數(shù)據(jù)、256KB通用總存儲(chǔ)器空間達(dá)到1024M功耗低。內(nèi)核1.2V，外圍3.3V64ch的增強(qiáng)型DMA2個(gè)視頻接口、1個(gè)McASP、1個(gè)McBSP、3個(gè)32bit定時(shí)器、16個(gè)通用I/O及PLL共二百九十一頁TMS320

29、系列部分(b fen)芯片介紹TMS320C6xC67X系列處理能力強(qiáng)（8條/周期），指令(zhlng)周期為3.3ns，2400MIPS，1800MFLOPS，2個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算單元，2個(gè)浮點(diǎn)/定點(diǎn)運(yùn)算單元，4個(gè)浮點(diǎn)/定點(diǎn)乘法器RAM：4KB程序、4KB數(shù)據(jù)、256KB通用總存儲(chǔ)器空間達(dá)到512M功耗低。內(nèi)核1.4V，外圍3.3V16ch的增強(qiáng)型DMA2個(gè)McASP、 2個(gè)McBSP、2個(gè)32bit定時(shí)器及PLL共二百九十一頁多處理器DSP TMS320C8x多處理器DSP芯片，用于多媒體，視頻圖象，保密和雷達(dá)等。4個(gè)并行DSP芯片，可并行和單獨(dú)執(zhí)行，都由高速Cashe和專用(zhunyng)數(shù)據(jù)

30、RAM；通過傳輸控制器實(shí)現(xiàn)400M/s的數(shù)據(jù)傳輸；含有32位的RISC主控制器，用以實(shí)現(xiàn)高效C語言和作為操作系統(tǒng)的平臺(tái)存儲(chǔ)器Crossbar結(jié)構(gòu)，將50K的SRAM分成小塊，通過Crossbar開關(guān)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)并行訪問，速度高達(dá)4.5GByte/s視頻控制器，用于任何捕獲和顯示的組合中 共二百九十一頁共二百九十一頁TI公司目前比較流行的定點(diǎn)DSP芯片是TMS320C2XX、TMS320C54X、TMS320C62X、 TMS320C64X等流行的浮點(diǎn)DSP芯片是TMS320C3X、 TMS320C4X、 TMS320C67X等即使是同一系列的DSP芯片，某些芯片也已過時(shí)，因而建議(jiny)不要使

31、用3.16、DSP芯片(xn pin)的基本結(jié)構(gòu)和特征 共二百九十一頁四、定點(diǎn)(dn din)運(yùn)算及定點(diǎn)(dn din)DSP1、數(shù)據(jù)格式2、運(yùn)算方法3、定點(diǎn)(dn din)DSP芯片共二百九十一頁1、數(shù)據(jù)格式 在定點(diǎn)DSP芯片中，采用定點(diǎn)數(shù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算，其操作數(shù)一般采用整型數(shù)來表示 DSP芯片的數(shù)以2的補(bǔ)碼形式表示 數(shù)的定標(biāo)：Q表示法和S表示法 對(duì)定點(diǎn)數(shù)而言，數(shù)值范圍與精度是一對(duì)矛盾，一個(gè)變量要想能夠表示比較大的數(shù)值范圍，必須以犧牲(xshng)精度為代價(jià)共二百九十一頁0000000000000100Q0表示(biosh)為8192Q15表示(biosh)為0.25Q表示法16進(jìn)制數(shù)2000

32、H小數(shù)點(diǎn)的位置0000000000000100小數(shù)點(diǎn)的位置符號(hào)位共二百九十一頁浮點(diǎn)數(shù)與定點(diǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換(zhunhun)關(guān)系 浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換(zhunhun)為定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù) x=0.5，定標(biāo) Q15， 則定點(diǎn)數(shù)0.5*32768=16384 共二百九十一頁Q表示S表示十進(jìn)制數(shù)表示范圍Q15S0.15-1X0.9999695Q14S1.14-2X1.9999390.Q1S14.1-16384X16383.5Q0S15.0-32768X32767共二百九十一頁加法/減法運(yùn)算(yn sun)的C語言定點(diǎn)模擬 float x,y,z; z=x+y; 兩個(gè)操作數(shù)的定標(biāo)值一樣(yyng) 如果加

33、法/減法的結(jié)果超出16位的表示范圍，則必須保留32位結(jié)果，以保證運(yùn)算的精度zx+y 共二百九十一頁定點(diǎn)(dn din)加法 描述： int x,y,z; long temp;/*臨時(shí)(ln sh)變量*/ tempy(QxQz), 若QxQz z(int)(temp(QzQx), 若QxQz 共二百九十一頁例子： 設(shè)x0.5，y3.1，則浮點(diǎn)運(yùn)算結(jié)果為zx+y0.5+3.13.6; Qx15，Qy13，Qz13，則定點(diǎn)(dn din)加法為： x16384；y25395; temp253952)29491; 驗(yàn)算：z29491/81923.6定點(diǎn)(dn din)加法 共二百九十一頁定點(diǎn)(dn

34、din)減法 設(shè)x3.0，y3.1，則浮點(diǎn)運(yùn)算結(jié)果(ji gu)為zx-y3.0-3.1-0.1; Qx13，Qy13，Qz15，則定點(diǎn)減法為： x24576；y25395； temp25395; tempx-temp24576-25395-819; 因?yàn)镼xQz，故 z(int)(-819Qy，加法(jif)結(jié)果z的定標(biāo)值為Qz,則定點(diǎn)加法(jif)為：int x，y； long temp，z； tempy(Qx-Qz)，若QxQz ztemp32767; Qx1，Qy0，Qz0，則定點(diǎn)加法為： x30000；y20000; temp20000135000; 結(jié)果超過16位的定點(diǎn)(dn di

35、n)加法 共二百九十一頁乘法(chngf)運(yùn)算的C語言定點(diǎn)模擬 float x,y,z; z = xy;int x,y,z; long temp; temp = (long)x; z = (tempy) (Qx+Qy-Qz); z = xy = =共二百九十一頁定點(diǎn)(dn din)乘法 設(shè)x = 18.4，y = 36.8，則浮點(diǎn)運(yùn)算值為z =18.436.8 = 677.12;Qx = 10，Qy = 9，Qz = 5，所以x = 18841；y = 18841； temp = 18841L; z = (18841L*18841)(10+9-5) = 354983281L 14 = 2166

36、6;因?yàn)?yn wi)z的定標(biāo)值為5，故定點(diǎn) z = 21666即為浮點(diǎn)的 z = 21666/32 = 677.08 共二百九十一頁除法(chf)運(yùn)算的C語言定點(diǎn)模擬 float x,y,z; z = x/y; int x,y,z; long temp; temp = (long)x; z = (temp(Qz-Qx+Qy)/y; z = x/y = 共二百九十一頁定點(diǎn)(dn din)除法 設(shè)x = 18.4，y = 36.8，浮點(diǎn)運(yùn)算值為z = x/y = 18.4/36.8 = 0.5;Qx = 10，Qy = 9，Qz = 15；所以(suy)有x = 18841, y = 18841

37、; temp = (long)18841; z = (18841L(15-10+9)/18841 = 308690944L/18841 = 16384;因?yàn)樯蘻的定標(biāo)值為15，所以定點(diǎn)z = 16384即為浮點(diǎn) z = 16384/32768= 0.5 共二百九十一頁程序變量(binling)的Q值確定 確定變量的Q值實(shí)際上就是確定變量的動(dòng)態(tài)(dngti)范圍。設(shè)變量的絕對(duì)值的最大值為| max |，取整數(shù)n，使其滿足 如果某變量的值在-1至1之間，即7，可利用硬件READY接口分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯（分區(qū)轉(zhuǎn)換控制寄存器BSCR）允許在外部存儲(chǔ)器分區(qū)之間切換時(shí)不需要外部為存儲(chǔ)器插等待周期跨越分區(qū)界線尋址

38、時(shí)自動(dòng)插入一個(gè)周期外部總線接口時(shí)序存儲(chǔ)器尋址時(shí)序I/O尋址時(shí)序共二百九十一頁復(fù)位和IDLE3省電工作模式IDLE1和IDLE2模式下，CPU和外圍電路的時(shí)鐘仍工作保持方式允許外部設(shè)備控制片外的程序、數(shù)據(jù)和I/O空間，以便進(jìn)行DMA操作HOLD（保持請(qǐng)求(qngqi)信號(hào)）和HOLDA（保持響應(yīng)信號(hào)）兩種工作方式正常保持方式DMA操作方式共二百九十一頁TMS320C54X的資源配置(z yun pi zh) TMS320C54X指令周期（ns）工作電壓（V）片內(nèi)RAM（字）片內(nèi)ROM（字）串行口BSPHPIC54120/255/3.3/3.05K28K2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)口C54220/255/3.3/3.

39、010K 2K1個(gè)TDM口11C54320/253.3/3.010K2K1個(gè)TDM口1C54520/253.3/3.06K48K1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)口11C54620/253.3/3.06K48K1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)口1C54815/20/253.3/3.032K2K1個(gè)TDM口21LC/VC54910/12.5/153.3/2.532K16K1個(gè)TDM口21VC5402103.3/1.816K4K21共二百九十一頁指令系統(tǒng)(zh ln x tn)算術(shù)(sunsh)運(yùn)算指令邏輯運(yùn)算指令程序控制指令加載和存儲(chǔ)指令共二百九十一頁指令(zhlng)的表示方法由操作碼和操作數(shù)兩部分組成標(biāo)號(hào)(bioho)： 助記符 操作數(shù) ；

40、注釋ADD Xmem, Ymem, dst指令系統(tǒng)中的符號(hào)和記號(hào)共二百九十一頁數(shù)據(jù)(shj)形式二進(jìn)制 111000b 或 111000B八進(jìn)制 456q 或 456Q十進(jìn)制 789十六進(jìn)制(sh li jn zh) A4h 或 A4H 或 0 xA4字符 F字符串 “string”共二百九十一頁常用的匯編(hubin)命令.title 一段程序代碼的標(biāo)題.end 程序結(jié)尾.text 文本段指示.data 原代碼的數(shù)據(jù)(shj)段起始指示.int 16bit整型量.word 16bit整型量.bss 為變量保留空間.sect 命名一個(gè)段.usect 為未初始化的變量保留段共二百九十一頁例子(l

41、 zi) .datacoeff .word 011h,022,033 .bss var,1 .bss buffer,10ptr .word 0123h .textadd: LD 10, AR1 LD 0, R1aloop: ADD *AR0+,R1 DBNZ AR1, aloop ST R1, var1 .dataivals .word 0AAh, 0BBh, 0CChvar2 .usect newvars? 1inbuf .usect newvars? 7 .textmyp: LD 10, AR1 LD 0, R1mloop: MPY *AR0+, R1 DBNZ AR!, mloop ST

42、 R1, VAR2 .sect”vectors” .word add mpy共二百九十一頁匯編語言(hu bin y yn)的優(yōu)勢(shì)與硬件(yn jin)緊密結(jié)合執(zhí)行效率高指令代碼短應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)空間敏感對(duì)運(yùn)算速度要求很高的場(chǎng)合定時(shí)器的應(yīng)用中斷處理程序串口的應(yīng)用共二百九十一頁指令集的特點(diǎn)(tdin) 單指令重復(fù)或塊重復(fù) 塊存儲(chǔ)器移動(dòng)(ydng) 操作數(shù)可達(dá)32位長(zhǎng) 2或3個(gè)操作數(shù)同時(shí)讀?。―ARAM/SARAM） 算法與存取并行條件存儲(chǔ)快速的中斷返回 共二百九十一頁單指令重復(fù)(chngf)共二百九十一頁塊重復(fù)(chngf)共二百九十一頁存儲(chǔ)(cn ch)塊移動(dòng)MOVE_DD: STM # 4000h

43、，AR2 ；源地址 STM #100h，AR3 ；目的(md)地址 RPT #（10241） ；移動(dòng)數(shù)量 MVDD *AR2+1，*AR3+1 ；移動(dòng)共二百九十一頁存儲(chǔ)(cn ch)塊移動(dòng)共二百九十一頁程序?qū)ぶ烦绦蛴?jì)數(shù)器跳轉(zhuǎn)調(diào)用返回條件操作(cozu)單一指令重復(fù)塊重復(fù)指令復(fù)位中斷共二百九十一頁數(shù)據(jù)(shj)尋址 七類尋址方式 立即數(shù)尋址絕對(duì)地址尋址累加器尋址 直接(zhji)尋址間接尋址內(nèi)存映象寄存器尋址堆棧尋址共二百九十一頁絕對(duì)(judu)地址尋址 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器dmad尋址 用一標(biāo)號(hào)標(biāo)記數(shù)據(jù)空間地址 MVKD SAMPLE,*AR5程序(chngx)存儲(chǔ)器pmad尋址 用一標(biāo)號(hào)標(biāo)記程序空間地

44、址 MVPD TABLE,*AR7- 口地址PA尋址 用一標(biāo)號(hào)標(biāo)記外部I/O口地址 PORTR FIFO,*AR5 *(lk)尋址 用標(biāo)號(hào)標(biāo)記數(shù)據(jù)空間地址 LD *(BUFFER),A 共二百九十一頁直接(zhji)尋址 指令中的地址標(biāo)號(hào)構(gòu)成dmad的低7位（DP方式(fngsh)）或作為正向偏移量（SP方式(fngsh)）。所以指令中地址標(biāo)號(hào)不得超過7位，采用DP或SP方式(fngsh)，由ST1中CPL位決定。CPL0，采用DP方式(fngsh)；CPL1，采用SP方式(fngsh) DP方式 DP中內(nèi)容作為dmad地址高9位，指令中地址標(biāo)號(hào)作為低7位構(gòu)成dmad地址 SP方式 以SP中內(nèi)

45、容作為dmad基地址，指令中地址標(biāo)號(hào)作為正向偏移量，二者相加構(gòu)成dmad地址 共二百九十一頁DP方式(fngsh)共二百九十一頁DP方式(fngsh)（續(xù)）共二百九十一頁間接(jin ji)尋址 指dmad由輔助寄存器AR0AR7內(nèi)容構(gòu)成 不僅在于一條(y tio)指令完成讀或?qū)憯?shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（單操作數(shù)），還在于一條(y tio)指令可以完成兩個(gè)不同存儲(chǔ)區(qū)的讀操作，或兩個(gè)不同存儲(chǔ)區(qū)的寫操作，或?qū)蓚€(gè)不同位置的一讀一寫操作 對(duì)SARAM的訪問 對(duì)SARAM訪問使用寄存器AR0AR7，其中AR0為變址寄存器 對(duì)DARAM的訪問 對(duì)DARAM訪問使用輔助寄存器AR2AR5 共二百九十一頁部分(b fen

46、)變址寄存器用法語 法功 能描 述*ARxdmad=ARxARx包含dmad*ARx-dmad=ARxARx=ARx-1訪問后，ARx中地址內(nèi)容減1*ARx+dmad=ARxARx=ARx+1訪問后，ARx中地址內(nèi)容加1*+ARxdmad=ARx+1ARx=ARx+1訪問前，ARx中地址內(nèi)容加1*ARx-0Bdmad=ARxARx=B(ARx-AR0)訪問后，ARx中內(nèi)容減去AR0中內(nèi)容，并產(chǎn)生反向借位翻轉(zhuǎn)（用于FFT算法）*ARx-0dmad=ARxARx=ARx-AR0訪問后，ARx中內(nèi)容減去AR0中內(nèi)容*ARx+0dmad=ARxARx=ARx+AR0訪問后，ARx中內(nèi)容加上AR0中內(nèi)容

47、共二百九十一頁間接(jin ji)尋址 （續(xù)）共二百九十一頁間接(jin ji)尋址 （續(xù)）共二百九十一頁堆棧(duzhn)后進(jìn)先出 c_int00: STM _STACK，SP ；設(shè)置起始地址 ADDM #（_STACK_SIZE 1)，*（SP) ；棧長(zhǎng)度 ANDM #0FFFEh，*（SP） ；確定(qudng)偶數(shù)地址共二百九十一頁指令(zhlng)執(zhí)行實(shí)例共二百九十一頁fix浮點(diǎn)到定點(diǎn)(dn din)的轉(zhuǎn)換共二百九十一頁float定點(diǎn)(dn din)到浮點(diǎn)的轉(zhuǎn)換共二百九十一頁Boot選擇(xunz)流程共二百九十一頁正弦(zhngxin)的計(jì)算共二百九十一頁余弦(yxin)的計(jì)算共二

48、百九十一頁平方根的計(jì)算(j sun)共二百九十一頁七、DSP系統(tǒng)(xtng)軟硬件設(shè)計(jì)與開發(fā)1、典型(dinxng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）典型硬件設(shè)計(jì) 復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器接口、模數(shù) 接口、通訊接口（2）主從式系統(tǒng)設(shè)計(jì) MPU接口設(shè)計(jì)、雙機(jī)通訊（3）引導(dǎo)方式及硬件設(shè)計(jì) 基本概念、硬件設(shè)計(jì)（4）軟件設(shè)計(jì)2、軟硬件綜合設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)實(shí)例共二百九十一頁（1）典型硬件設(shè)計(jì)(shj) 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路 存儲(chǔ)器接口 模數(shù)接口 通訊接口 1、典型系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)共二百九十一頁需求：Reset引腳上10個(gè)機(jī)器周期以上的低電 平來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)(shj)：上電復(fù)位一般在Reset引腳上置100 200ms的低電平脈

49、沖實(shí)現(xiàn)：簡(jiǎn)單的RC電路 專用復(fù)位電路 帶有看門狗電路 電壓門檻檢測(cè)器VCCKRESETTMS320復(fù)位(f wi)電路共二百九十一頁初始斜率1/023412RC復(fù)位(f wi)電路的計(jì)算共二百九十一頁外部時(shí)鐘直接(zhji)輸入 內(nèi)部的振蕩電路 內(nèi)部鎖相環(huán)（PLL）電路功能是把外部提供的時(shí)鐘經(jīng)倍頻或分頻后做為DSP工作的頻率X1X2/CLKIN時(shí)鐘(shzhng)電路時(shí)鐘輸出共二百九十一頁TMS320C54xD(15-0)A(15-0)PSDSISR/WMSTRBIOSTRBREADYIAQMSCRSX1X2CLKINCLKOUTCLKMD(1-3)MP/MCCNTHOLDHOLDANM1IN

50、T(0-3)IACKXFBIOTOUTCLKX0DX0FSX0CLKR0DR0FSR0CLKX1DX1FSX1CLKR1DR1FSR1數(shù)據(jù)/地址總線和控制(kngzh)信號(hào)系統(tǒng)(xtng)控制時(shí)鐘復(fù)位信號(hào)外部DMA接口外部中斷接口外部標(biāo)志定時(shí)器輸出串口0串口1共二百九十一頁等待狀態(tài)DSP內(nèi)部?jī)?nèi)部讀寫操作都是單周期，可分為3段：地址建立時(shí)間、數(shù)據(jù)有效時(shí)間和存儲(chǔ)時(shí)間，一般(ybn)要求外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)時(shí)間小于60%的機(jī)器周期需求100 ns普通ROM速度范圍器件類型共二百九十一頁所有器件都不需要插入等待狀態(tài)，將READY引腳接高電平等待狀態(tài)數(shù)目的確定(qudng)TMS32020: 200(N-1

51、)+85 T 200N+85 nsTMS32C25-40: 100(N-1)+40 T 100N+40 nsTMS32C25-50: 80(N-1)+29 T 80N+29 ns軟件等待狀態(tài)等待周期寄存器SWWSR （C54x），最大等待狀態(tài)數(shù)為7Low Prog, Low Data : 0000-7FFFhHi Prog, Hi data : 8000-FFFFhI/O : 0000-FFFFh執(zhí)行到最后一個(gè)等待狀態(tài)時(shí)，MSC信號(hào)變?yōu)榈碗娖?Low ProgHi ProgLow DataHi DataI/OR2-05-38-611-914-1215共二百九十一頁硬件等待狀態(tài)要求插入7個(gè)以上的

52、等待狀態(tài)在一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)中有兩種以上的存取速度READY引腳的功能(gngnng)，若=0，表示沒有準(zhǔn)備好，處理器自動(dòng)插入一個(gè)等待狀態(tài)，然后再檢查READY信號(hào)如果不需要插入硬件等待狀態(tài)，將READY和MSC引腳直接相連硬件等待狀態(tài)電路是由MSC和READY信號(hào)線及外部電路構(gòu)成的共二百九十一頁READYTMS320MSCREADYTMS320MSCPS+ PS, DS, IS的組合(zh) 中間可接D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器組成的電路等待電路的設(shè)計(jì)步驟READY信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制片選CS給各個(gè)外設(shè)合適的等待時(shí)間對(duì)所有分開的就緒定時(shí)(dn sh)作邏輯或，并連接實(shí)際的就緒輸入，產(chǎn)生外部就緒信號(hào)共二百九十一頁RO

53、M的類型(lixng)ROM掩膜只讀存儲(chǔ)器（PROM）一次性編程的OTPROM紫外線可擦除EPROM電可擦除EEPROM可快速(kui s)擦寫閃存flash memory, 256M,100萬次擦寫，60ns以下的訪問速度，工作電壓逐漸下降DDR266標(biāo)準(zhǔn)的DDR SDRAM能提供2.1GB/s的內(nèi)存帶寬，而傳統(tǒng)的PC133 SDRAM卻只能提供1.06GB/s的內(nèi)存帶寬 共二百九十一頁ROM與DSP芯片(xn pin)的接口一般存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)線為8位，需要采用兩片存儲(chǔ)器才能構(gòu)成(guchng)16位數(shù)據(jù)和程序的存取相當(dāng)一部分ROM需要 5 V供電快速PROM/EPROM接口TMS320的地址

54、線和數(shù)據(jù)線與存儲(chǔ)器的地址線和數(shù)據(jù)線相連，輔以必要的譯碼電路慢速EPROM等待狀態(tài)EEPROM工作方式的選擇：讀操作，寫操作，輸出禁止，寫禁止Flash Memory工作方式的選擇：讀，編程，SV擦除，寫禁止，編程禁止CE OE WE共二百九十一頁TMS320與ROM接口(ji ku)邏輯圖A0-A15TMS320MSCREADYD0-D7邏輯(lu j)控制CEROMRWPSMSTRB共二百九十一頁RAM的類型(lixng)RAM靜態(tài)RAM （SRAM）Async SRAM, (Asynchromous Static RAM), 異步靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器Sbsram, (synchronous bu

55、rst sram), 同步突發(fā)靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器PB SRAM, (Pipelined Burst SRAM)，管道(gundo)突發(fā)隨機(jī)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)RAM （DRAM）EDO RAM，(extended data out), 擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出存儲(chǔ)器CDRAM, (Cached DRAM)，高速緩存隨機(jī)存儲(chǔ)器 SDRAM, (Synchronous DRAM), 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 DDR SDRAM, (Double Data Rate SDRAM), 同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)儲(chǔ)存器RAMBUS RAM , rdram 共二百九十一頁RAM與DSP芯片(xn pin)的接口可用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，也可用到程序存儲(chǔ)器TM

56、S320提供(tgng)了PS和DS選擇不同的地址空間PSDSA15地址空間：8000h-FFFFh正確地劃分程序和數(shù)據(jù)空間片選信號(hào)共二百九十一頁TMS320與RAM接口(ji ku)邏輯圖A0-A15TMS320MSCREADYD0-D7邏輯(lu j)控制CERAMRWDSD0-D7CERAMD0-D7D8-D15MSTRB共二百九十一頁無等待(dngdi)讀寫共二百九十一頁1個(gè)等待(dngdi)讀寫共二百九十一頁供電(n din)電壓不同時(shí)TMS320與ROM接口邏輯圖A0-A15TMS320MSCREADYD0-D7邏輯(lu j)控制CEROMRWPSMSTRB3.3V5VD0D7D

57、0D7共二百九十一頁DSP芯片(xn pin)的DMA接口控制信號(hào)HLOD和HLODADSP接收(jishu)外設(shè)提出的DMA請(qǐng)求信號(hào)HLODDSP交出總線和地址總線的控制權(quán)將HLODA拉低，通知外設(shè)可以接管數(shù)據(jù)和地址總線，進(jìn)行DMA操作共二百九十一頁DMA的操作從任何一個(gè)物理地址讀取，寫入任何一個(gè)物理地址DMA總體控制寄存器DMA源地址DMA目的地址DMA傳輸寄存器 DMA與CPU的聯(lián)系DMA本身的操作，主要是DMA通道(tngdo)的同步DMA的處理(chl)共二百九十一頁共二百九十一頁TMS320與I/O接口(ji ku)與外部存儲(chǔ)器的接口方式相同，地址總線、數(shù)據(jù)總線、片選信號(hào)控制(kn

58、gzh)信號(hào)IOSTRB替代MSTRB共二百九十一頁總線(zn xin)驅(qū)動(dòng)和鎖存總線驅(qū)動(dòng)負(fù)載比較大時(shí)單向總線驅(qū)動(dòng)和雙向總線驅(qū)動(dòng)，8位和16位總線鎖存馮.諾依曼結(jié)構(gòu)的MCU中，數(shù)據(jù)、地址有一部分總線是復(fù)用的，需加入74LS373，74LS273在DSP中鎖存器可作為輸出口等其他(qt)功能使用共二百九十一頁中斷(zhngdun)電路的設(shè)計(jì)一般3種外部中斷定時(shí)器中斷DMA中斷串口接收、發(fā)送中斷邊沿觸發(fā)中斷方式和電平(din pn)觸發(fā)中斷方式在電平觸發(fā)中斷方式中，低電平脈沖的寬度必須滿足一定的寬度： 1T Pwidth 2T共二百九十一頁共二百九十一頁中斷(zhngdun)的編程開中斷和關(guān)中斷的

59、處理，ST寄存器軟件(run jin)中斷的應(yīng)用，ST寄存器的軟件(run jin)設(shè)置中斷處理程序的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)中斷沖突的處理共二百九十一頁電源(dinyun)電路通過(tnggu)專用芯片實(shí)現(xiàn)雙電壓供電I/O電源DVDD 1.8V2.5V內(nèi)核電源CVDD 3.3V3.3V和5V混合邏輯電路如果電平標(biāo)準(zhǔn)不同或電壓承受要求等問題需要加入電平轉(zhuǎn)換電路4.445.0V CMOS0.8V TTLVilVihVolVoh共二百九十一頁TMS320C54x的BOOT設(shè)計(jì)(shj)將程序從外部裝載到程序存儲(chǔ)器目的：將慢速存儲(chǔ)器中的程序和數(shù)據(jù)在運(yùn)行之前裝載到快速存儲(chǔ)器從一個(gè)

60、(y )外部8位或16位EPROM加載從用戶定義的地址熱自舉8位或16位并行I/O口串口HPI總線共二百九十一頁C54x：Memory MapMicroprocessor系統(tǒng)(xtng)復(fù)位后，從位于片外的程序存儲(chǔ)區(qū)(EPROM)開始執(zhí)行Microcomputer系統(tǒng)復(fù)位后，從位于片內(nèi)的程序存儲(chǔ)區(qū)(ROM)開始執(zhí)行共二百九十一頁共二百九十一頁選擇自舉方式MP/MC引腳為高電平，工作在微處理器方式，從外部程序存儲(chǔ)器0FF80h起執(zhí)行用戶程序MP/MC引腳為低電平，工作在微計(jì)算機(jī)方式，從片內(nèi)ROM的0FF80h起執(zhí)行程序，并選擇自舉方式片內(nèi)ROM上0FF80h的程序進(jìn)行初始化，中斷與RAM映象到程