“DSP技術(shù)”第1章 概述

1、DSP 技術(shù)第1章： TMS320LF240 x概述1.1 DSP概況1.2 TMS320LF240 x芯片概述1.3 TMS320LF240 x DSP CPU控制器的功能結(jié)構(gòu)圖1.4 TMS320LF240 x DSP 引腳功能介紹1.5 TMS320LF240 x DSP 存儲器映射圖第1章： TMS320LF240 x概述重點： DSP 的工作原理、特點；TMS320LF240 x DSP CPU控制器的功能結(jié)構(gòu)圖；TMS320LF240 x DSP 引腳功能； TMS320LF240 x DSP存儲器映射圖難點： TMS320LF240 x DSP 控制器功能及工作特點的理解1.1.

2、1 什么是DSPDSPDigital Signal ProcessingDigital Signal Processor? DSP（數(shù)字信號處理）是一門涉及多門學(xué)科并廣泛應(yīng)用于很多科學(xué)和工程領(lǐng)域的新興學(xué)科。 數(shù)字信號處理包括兩個方面的內(nèi)容: 1. 算法的研究 2數(shù)字信號處理的實現(xiàn) 1.1 DSP概況1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀退出 DSP芯片是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號處理運算的微處理器，主要用于實時快速實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理的算法。 20世紀(jì)80年代以前，由于受實現(xiàn)方法的限制,數(shù)字信號處理的理論還不能得到廣泛的應(yīng)用。直到世界上第一塊DSP芯片的誕生，才使理論研究成果廣泛應(yīng)用到實際的系統(tǒng)中

3、，并且推動了新的理論和應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。DSP芯片的誕生及發(fā)展對近20年來通信、計算機(jī)、控制等領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展起到十分重要的作用。 DSP芯片誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了以下三個階段。第一階段，DSP的雛形階段（1980年前后）。 1978年AMI公司生產(chǎn)出第一片DSP芯片S2811。 1979年美國Intel公司發(fā)布了商用可編程DSP器件Intel2920,由于內(nèi)部沒有單周期的硬件乘法器，使芯片的運算速度、數(shù)據(jù)處理能力和運算精度受到了很大的限制。運算速度大約為單指令周期200250ns，應(yīng)用領(lǐng)域僅局限于軍事或航空航天部門。1）DSP技術(shù)的發(fā)展第二階段，DSP的成熟階段（1990年前后）。 硬

4、件結(jié)構(gòu)上更適合數(shù)字信號處理的要求，能進(jìn)行硬件乘法、硬件FFT變換和單指令濾波處理，其單指令周期為80100ns。 如TI公司的TMS320C20，它是該公司的第二代DSP器件,采用了CMOS制造工藝，其存儲容量和運算速度成倍提高，為語音處理、圖像硬件處理技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 20世紀(jì)80年代后期，以TI公司的TMS320C30為代表的第三代DSP芯片問世，伴隨著運算速度的進(jìn)一步提高，其應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大到通信、計算機(jī)領(lǐng)域。 這個時期的器件主要有:TI公司的TMS320C20、30、40、50系列，Motorola公司的DSP5600、9600系列，AT&T公司的DSP32等。 1.1.2 DS

5、P技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀第三階段，DSP的完善階段（2000年以后）。 這一時期各DSP制造商不僅使信號處理能力更加完善,而且使系統(tǒng)開發(fā)更加方便、程序編輯調(diào)試更加靈活、功耗進(jìn)一步降低、成本不斷下降。尤其是各種通用外設(shè)集成到片上,大大地提高了數(shù)字信號處理能力。這一時期的DSP運算速度可達(dá)到單指令周期10ns左右，可在Windows環(huán)境下直接用C語言編程,使用方便靈活，使DSP芯片不僅在通信、計算機(jī)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且逐漸滲透到人們?nèi)粘ＯM領(lǐng)域。 目前,DSP芯片的發(fā)展非常迅速。硬件方面主要是向多處理器的并行處理結(jié)構(gòu)、便于外部數(shù)據(jù)交換的串行總線傳輸、大容量片上RAM和ROM、程序加密、增加I/O驅(qū)

6、動能力、外圍電路內(nèi)裝化、低功耗等方面發(fā)展。軟件方面主要是綜合開發(fā)平臺的完善，使DSP的應(yīng)用開發(fā)更加靈活方便。 1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀2）DSP技術(shù)的現(xiàn)狀1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀（1）制造工藝 早期DSP采用4m的NMOS工藝。現(xiàn)在的DSP芯片普遍采用0.25m或0.18m亞微米的CMOS工藝。芯片引腳從原來的40個增加到200個以上，需要設(shè)計的外圍電路越來越少，成本、體積和功耗不斷下降。 （2）存儲器容量 早期的DSP芯片，其片內(nèi)程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器只有幾百個單元。目前，片內(nèi)程序和數(shù)據(jù)存儲器可達(dá)到幾十K字，而片外程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器可

7、達(dá)到16M48位和4G40位以上。 （3）內(nèi)部結(jié)構(gòu) 目前，DSP內(nèi)部均采用多總線、多處理單元和多級流水線結(jié)構(gòu)，加上完善的接口功能，使DSP的系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)處理能力和與外部設(shè)備的通信功能都有了很大的提高。 2）DSP技術(shù)的現(xiàn)狀1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀（4）運算速度 近20年的發(fā)展，使DSP的指令周期從400ns縮短到10ns以下，其相應(yīng)的速度從2.5MIPS提高到2000MIPS以上。（5）高度集成化 集濾波、A/D、D/A、ROM、RAM和DSP內(nèi)核于一體的模擬混合式DSP芯片已有較大的發(fā)展和應(yīng)用。 （6）運算精度和動態(tài)范圍 DSP的字長從8位已增加到32位，累加器的長度也增加到40

8、位，從而提高了運算精度。同時，采用超長字指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)和高性能的浮點運算，擴(kuò)大了數(shù)據(jù)處理的動態(tài)范圍。 （7）開發(fā)工具 具有較完善的軟件和硬件開發(fā)工具，如：軟件仿真器Simulator、在線仿真器Emulator、C編譯器和集成開發(fā)環(huán)境等，給開發(fā)應(yīng)用帶來很大方便。 *3）DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀（1）DSP的內(nèi)核結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步改善 多通道結(jié)構(gòu)和單指令多重數(shù)據(jù)（SIMD）、特大指令字組（VLIM）將在新的高性能處理器中占主導(dǎo)地位，如AD公司的 ADSP-2116x。 （2）DSP 和微處理器的融合 微處理器MPU：是一種執(zhí)行智能定向控制任務(wù)的通用處理器，它能很好

9、地執(zhí)行智能控制任務(wù)，但是對數(shù)字信號的處理功能很差。 DSP處理器：具有高速的數(shù)字信號處理能力。 在許多應(yīng)用中均需要同時具有智能控制和數(shù)字信號處理兩種功能。 將DSP和微處理器結(jié)合起來，可簡化設(shè)計，加速產(chǎn)品的開發(fā)，減小PCB體積，降低功耗和整個系統(tǒng)的成本。 *3）DSP技術(shù)的發(fā)展趨勢1.1.2 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀（3）DSP的并行處理結(jié)構(gòu) 為了提高DSP芯片的運算速度，各DSP廠商紛紛在DSP芯片中引入并行處理機(jī)制。這樣，可以在同一時刻將不同的DSP與不同的任一存儲器連通，大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?（4）功耗越來越低 隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)和先進(jìn)的電源管理設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，DSP芯片內(nèi)核的電

10、源電壓將會越來越低。 總之，對于高速、高密度數(shù)據(jù)處理應(yīng)用，DSP將向多核轉(zhuǎn)變，目前已經(jīng)有一款6核方案，在未來25年可能一個DSP芯片將集成百個處理器。 而對于那些不屬于高密度的應(yīng)用，DSP將來的發(fā)展方向是SoC。這些新的SoC集成系統(tǒng)將在系統(tǒng)處理器(如ARM)的控制下，同時使用可編程DSP和可配置DSP加速器，它們將成為許多創(chuàng)新性產(chǎn)品的開發(fā)平臺。 可編程SoC是未來DSP的生存之道。1.1.3 DSP的應(yīng)用 隨著DSP芯片價格的下降，性能價格比的提高，DSP芯片具有巨大的應(yīng)用潛力。 主要應(yīng)用： 1. 信號處理 2. 通 信 3. 語 音 4. 圖像處理 5. 軍 事 6. 儀器儀表 7. 自動

11、控制 8. 醫(yī)療工程 9. 家用電器 10. 計 算 機(jī)如：數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、 快速傅氏變換、Hilbert變換、 相關(guān)運算、頻譜分析、 卷 積、模式匹配、 窗函數(shù)、波形產(chǎn)生等； 如：調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、 數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、 回波抵消、多路復(fù)用、 傳真、擴(kuò)頻通信、 移動通信、糾錯編譯碼、 可視電話、路由器等； 如：語音編碼、語音合成、 語音識別、語音增強(qiáng)、 語音郵件、語音存儲、 文本語音轉(zhuǎn)換等； 如：二維和三維圖形處理、 圖像壓縮與傳輸、 圖像鑒別、圖像增強(qiáng)、 圖像轉(zhuǎn)換、模式識別、 動畫、電子地圖、 機(jī)器人視覺等； 如：保密通信 雷達(dá)處理 聲納處理 導(dǎo)航 導(dǎo)彈制導(dǎo) 電子對抗 全球定位

12、GPS 搜索與跟蹤 情報收集與處理等 如：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、 數(shù)據(jù)采集、鎖相環(huán)、 模態(tài)分析、暫態(tài)分析、 石油/地質(zhì)勘探、 地震預(yù)測與處理等； 如：引擎控制 聲 控 發(fā)動機(jī)控制 自動駕駛 機(jī)器人控制 磁盤/光盤伺服控制 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等如：助聽器 X-射線掃描 心電圖/腦電圖 超聲設(shè)備 核磁共振 診斷工具 病人監(jiān)護(hù)等 如：高保真音響 音樂合成 音調(diào)控制 玩具與游戲 數(shù)字電話/電視 高清晰度電視HDTV 變頻空調(diào) 機(jī)頂盒等 如：震裂處理器 圖形加速器 工作站 多媒體計算機(jī)等 1.1.4 DSP與單片機(jī)、嵌入式微處理器的區(qū)別 單片機(jī)(微控制器): 用于不太復(fù)雜的數(shù)字信號處理。結(jié)構(gòu)較簡單，沒有乘法器，

13、I/O接口多，位控制能力強(qiáng)，成本低，使用方便。如51系列，AVR系列，PIC系列等 嵌入式微處理器：基于通用計算機(jī)CPU，具有較高的抗干擾能力，可靠性高，地址線較多，存儲空間大，可配備實時操作系統(tǒng)，如，ARM7/ARM9等，多用于控制系統(tǒng)。 DSP：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，片內(nèi)設(shè)計有硬件乘法器及累加器，多處理單元，多總線結(jié)構(gòu)，流水線技術(shù)，專門的指令系統(tǒng)，能夠高速、實時地實現(xiàn)具有乘積累加特點的、復(fù)雜的數(shù)字信號處理算法。如TI的TMS320系列等。1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征 數(shù)字信號處理不同于普通的科學(xué)計算與分析，它強(qiáng)調(diào)運算的實時性。除了具備普通微處理器所強(qiáng)調(diào)的高速運算和控制能力外,針對實時數(shù)字信號

14、處理的特點,在處理器的結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、指令流程上作了很大的改進(jìn),其主要特點如下：馮諾伊曼(Von-Neumann)結(jié)構(gòu)程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合為一體，單地址、數(shù)據(jù)總線，不能同時取指令和取操作數(shù)，易造成傳輸通道上的瓶頸現(xiàn)象。1）哈佛結(jié)構(gòu) 圖 馮諾伊曼結(jié)構(gòu)CPU程序與數(shù)據(jù)存儲器地址總線AB數(shù)據(jù)總線DB1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征哈佛(Havard)結(jié)構(gòu)程序空間和數(shù)據(jù)空間分開，各自有自己的地址總線和數(shù)據(jù)總線，能夠同時取指令(來自程序存儲器)和取操作數(shù)(來自數(shù)據(jù)存儲器)。圖 哈佛結(jié)構(gòu)CPU程序存儲器程序地址總線PAB程序數(shù)據(jù)總線PDB數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)地址總線DAB數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線DDB改進(jìn)的哈佛結(jié)

15、構(gòu)采用雙存儲空間和多條總線，即一條程序總線和多條數(shù)據(jù)總線。特點為： 允許在程序空間和數(shù)據(jù)空間之間相互存儲、傳送數(shù)據(jù),使這些數(shù)據(jù)可以由算術(shù)運算指令直接調(diào)用,增強(qiáng)芯片的靈活性； 提供了存儲指令的高速緩沖器（cache）和相應(yīng)的指令,當(dāng)重復(fù)執(zhí)行這些指令時,只需讀入一次就可連續(xù)使用，不需要再次從程序存儲器中讀出,從而減少了指令執(zhí)行作需要的時間。1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征多條地址、數(shù)據(jù)總線，可保證同時進(jìn)行取指令和多個數(shù)據(jù)存取操作，并由輔助寄存器自動增減地址進(jìn)行尋址，使CPU在一個機(jī)器周期內(nèi)可多次對程序空間和數(shù)據(jù)空間進(jìn)行訪問?？偩€越多，在同一時間內(nèi)實現(xiàn)的操作越多，所完成的功能就越復(fù)雜。DSP芯

16、片都采用多總線結(jié)構(gòu)，大大地提高了DSP的運行速度。 例如,TMS320C240 x內(nèi)部有數(shù)據(jù)讀總線、數(shù)據(jù)寫總線、程序讀總線，還有相對應(yīng)的地址總線，可以實現(xiàn)：一個機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲器取1條指令從數(shù)據(jù)存儲器讀1個操作數(shù)向數(shù)據(jù)存儲器寫1個操作數(shù) 內(nèi)部總線是個十分重要的資源。2) 多總線結(jié)構(gòu)1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征 DSP執(zhí)行一條指令，可分成取指、譯碼、取操作和執(zhí)行等幾個階段。在程序運行過程中這幾個階段是重疊的，這樣，在執(zhí)行本條指令的同時，還依次完成了后面3條指令的取操作數(shù)、譯碼和取指，將指令周期降低到最小值。 利用這種流水線結(jié)構(gòu)，加上執(zhí)行重復(fù)操作，就能保證數(shù)字信號處理中用得最多的乘法

17、累加運算可以在單個指令周期內(nèi)完成。時鐘取指令指令譯碼取操作數(shù)執(zhí)行指令T1T2T3T4NN-1N-2N-3N+1NN-1N-2N+2N+1NN-1N+3N+2N+1N四級流水線操作3) 流水線操作(pipeline)1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征4) 多處理單元 DSP內(nèi)部一般都包括有多個處理單元，如：算術(shù)邏輯運算單元(ALU)輔助寄存器運算單元(ARAU)累加器(ACC)硬件乘法器(MUL) 它們可以在一個指令周期內(nèi)同時進(jìn)行運算。例如，當(dāng)執(zhí)行一次乘法和累加的同時，輔助寄存器單元已經(jīng)完成了下一個地址的尋址工作，為下一次乘法和累加運算做好了充分的準(zhǔn)備。 為了適應(yīng)數(shù)字信號處理的需要，當(dāng)前的D

18、SP芯片都配有專用的硬件乘法-累加單元(MAC)，可在一個周期內(nèi)完成一次乘法和累加操作。如矩陣運算、FIR和IIR濾波、FFT變換等專用信號的處理。 1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征5) 硬件配置強(qiáng) 除CUP的多處理單元外，DSP的接口功能也愈來愈強(qiáng)，更易于完成系統(tǒng)設(shè)計。 如240 x集成了AD轉(zhuǎn)換器、片內(nèi)閃存、多路復(fù)用I/O引腳、事件管理器、串行通信接口模塊、串行外設(shè)模塊、具有獨立總線的直接存儲訪問單元DMA、CAN總線模塊、用于仿真的JTAG接口等。6）特殊的DSP指令 為了更好地滿足數(shù)字信號處理應(yīng)用的需要，在DSP的指令系統(tǒng)中，設(shè)計了一些特殊的DSP指令。例如，重復(fù)、位反轉(zhuǎn)、乘積累

19、加、循環(huán)指令，又如240 x中的DMOV和LDT指令，使得尋址、排序的速度大大提高。1.1.5 DSP的基本結(jié)構(gòu)及主要特征8）指令周期短 基于以上特點，以及DSP廣泛采用亞微米CMOS制造工藝，其運行速度越來越快。如C2000運行速度可達(dá)600MFLOPS，C5000運行速度可達(dá)600 MIPS。；C6000的運行速度達(dá)到8000 MIPS，多核的更高。7) 運算精度高 一般DSP的字長為16位、24位、32位。為防止運算過程中溢出，有的累加器達(dá)到40位。此外，一批浮點DSP，例如C3x、C4x、ADSP21020等，則提供了更大的動態(tài)范圍。1.1.6 DSP的分類及主要技術(shù)指標(biāo)1.1.6.1

20、 DSP的分類 1）按用途分類 2）按數(shù)據(jù)格式分類1）按用途分類 按照用途，可將DSP芯片分為通用型和專用型兩大類。 通用型DSP芯片：一般是指可以用指令編程的DSP芯片，適合于普通的DSP應(yīng)用，具有可編程性和強(qiáng)大的處理能力，可完成復(fù)雜的數(shù)字信號處理的算法。 專用型DSP芯片：是為特定的DSP運算而設(shè)計，通常只針對某一種應(yīng)用，相應(yīng)的算法由內(nèi)部硬件電路實現(xiàn)，適合于數(shù)字濾波、FFT、卷積和相關(guān)算法等特殊的運算。主要用于要求信號處理速度極快的特殊場合。1.1.6 DSP的分類及主要技術(shù)指標(biāo)1.1.6.1 DSP的分類 1）按用途分類 2）按數(shù)據(jù)格式分類2）按數(shù)據(jù)格式分類 根據(jù)芯片工作的數(shù)據(jù)格式，按其

21、精度或動態(tài)范圍，可將通用DSP劃分為定點DSP和浮點DSP兩類。 若數(shù)據(jù)以定點格式工作的定點DSP芯片。 若數(shù)據(jù)以浮點格式工作的浮點DSP芯片。 不同的浮點DSP芯片所采用的浮點格式有所不同，有的DSP芯片采用自定義的浮點格式，有的DSP芯片則采用IEEE的標(biāo)準(zhǔn)浮點格式。 1.1.6 DSP的分類及主要技術(shù)指標(biāo)1.1.6.2 DSP的主要技術(shù)指標(biāo)1) 時鐘頻率 外部時鐘頻率，一般指晶振頻率； 內(nèi)部工作主頻，反映DSP的數(shù)據(jù)處理速度。主頻=晶振頻率X鎖相環(huán)的倍頻系數(shù)。 通常，DSP采用較低的晶振(減少干擾)經(jīng)倍頻得到較高的主頻以提高數(shù)據(jù)處理速度。 2）機(jī)器周期 DSP執(zhí)行一條指令所需的時間。DS

22、P的大部分指令都是單周期的，也能反映DSP的數(shù)據(jù)處理速度。 3）MIPS Millions of Instruction Per Second,每秒執(zhí)行百萬條指令。綜合了時鐘頻率、并行度、機(jī)器周期等來反映處理速度的指標(biāo)，與機(jī)器周期互為倒數(shù)。1.1.6 DSP的分類及主要技術(shù)指標(biāo)1.1.6.2 DSP的主要技術(shù)指標(biāo) 4) MOPS Millions of Operation Per Second, 每秒執(zhí)行百萬次操作。操作次數(shù)指令條數(shù)，不同的DSP對操作的定義不同，不同的指令所需要完成的操作次數(shù)也不同。 5）MFLOPS Millions of Float Operation Per Secon

23、d，每秒執(zhí)行百萬次浮點運算。是衡量浮點DSP運算能力的指標(biāo)之一。 6）MACS 1s之內(nèi)DSP完成乘積累加的次數(shù)。 以上指標(biāo)只是反映DSP片內(nèi)全速運行的速度，不代表整個系統(tǒng)的處理速度。1.1.7 如何選擇DSP 主要取決于應(yīng)用場合，以夠用、低成本為前提。 1) 數(shù)據(jù)格式的選擇 定點還是浮點？ 浮點：動態(tài)范圍大，編程容易些，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗較大。 定點：動態(tài)范圍較小，編程需要考慮數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍和精度，但是功耗低、成本低。 2）數(shù)據(jù)寬度 浮點DSP為32位，大部分定點DSP為16位，也有20位、24位、32位的。數(shù)據(jù)字的長短是影響成本的重要因素，它關(guān)系到芯片的引腳數(shù)、大小、片外存儲器的大小 3）

24、速度 系統(tǒng)運行速度不單單取決于DSP芯片，要全局考慮。時鐘頻率越高，系統(tǒng)干擾越大。1.1.7 如何選擇DSP 主要取決于應(yīng)用場合，以夠用、低成本為前提。4) 存儲器 應(yīng)該關(guān)注雙訪問存儲器的大小、高速緩存、存儲空間的大小。5）開發(fā)的難易程度 編程語言有匯編、C/C+，開發(fā)調(diào)試環(huán)境是決定開發(fā)難易程度的關(guān)鍵。 6）是否支持多處理器 7）功耗和電源管理 8）器件封裝 1.2 TI公司TMS320系列DSP簡介 TI公司自1982年推出第一款定點DSP芯片以來，相繼推出定點、浮點和多處理器三類運算特性不同的DSP芯片，共計已發(fā)展了七代產(chǎn)品。其中，定點運算單處理器的DSP有七個系列，浮點運算單處理器的DS

25、P有三個系列，多處理器的DSP有一個系列。主要按照DSP的處理速度、運算精度和并行處理能力分類，每一類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相同，只是片內(nèi)存儲器和片內(nèi)外設(shè)配置不同。 定點DSP： TMS320C1x系列 16bit 第一代 1982年前后； TMS320C2x系列 16bit 第二代 1987年前后； TMS320C5x系列 16bit 第五代 1993年； TMS320C54x系列 16bit 第七代 1996年； TMS320C24x系列 16bit 第七代 1996年； TMS320C6x系列 32bit 第七代 1997年； TMS320C55x系列 16bit 第七代 2000年。 TI公司的D

26、SP產(chǎn)品時目前世界上的主流產(chǎn)品，市場占有份額60%左右。1.2 TI公司TMS320系列DSP簡介浮點DSP： TMS320C3x系列 32bit 第三代 1990年； TMS320C4x系列 32bit 第四代 1990年； TMS320C67x系列 64bit 第七代 1998年。 多處理器DSP： TMS320C8x系列 32bit 第六代 1994年。 C2x、C24x、C28x稱為C2000系列，用于數(shù)字控制系統(tǒng)； C54x、C55x稱為C5000系列，主要用于功耗低、便于攜帶的通信終端； C62x、C64x和C67x稱為C6000系列，主要用于高性能復(fù)雜的通信系統(tǒng)，如移動通信基站。

27、 符號含義： C CMOS LC 3.3V,低功耗, CMOS F 片內(nèi)帶FlashLF 3.3V,低功耗,片內(nèi)帶Flash A 芯片帶加密位 C64xC55x,C547xC28x30/31/32C55+ARM1.2 TI公司TMS320系列DSP簡介 四個工作平臺TMS320C2000: 用于優(yōu)化和控制系統(tǒng)TMS320C5000: 省電型處理器、用于通信TMS320C6000: 業(yè)內(nèi)最快的處理器提高單片的多通道的處理能力TMS320C3X 浮點處理器用于圖像處理和工業(yè)控制定點式：動態(tài)范圍小，易溢出，需利用定標(biāo)防止溢出；功耗低。浮點式：動態(tài)范圍大，沒有溢出風(fēng)險；功耗較大。1.2.1 TMS32

28、0C2000系列1）TMS320C2000系列 C2XX是TI公司的一代高性能、低價位定點DSP，是專門針對控制應(yīng)用的，集成了閃存、A/D、CAN總線控制器等片內(nèi)外設(shè)。主要有三大類： TMS320C20 x: C203, F206，主要用于電話、數(shù)碼相機(jī)、嵌入式家電設(shè)備。 TMS320C24x: LF2407，16位定點，10位A/D，主要用于電機(jī)控制、智能儀表、工業(yè)自動化、機(jī)電一體化等。 TMS320C28x: F2810, F2812，32位定點，12位A/D，主要用于無感測速度控制、隨機(jī)的PWM、功率因子改善等等。C28同時亦是世界上程序代碼最有效率的DSPs，且C28x的程序代碼與目前

29、所有的C2000 DSPs的程序代碼是兼容的。1.2.1 TMS320C2000系列 TMS320C28X: 1.2.2 TMS320C5000系列1）TMS320C5000系列 低功耗與高性能相結(jié)合 可提供業(yè)界最低的待機(jī)功耗，同時還支持高級自動化電源管理，執(zhí)行速度高達(dá)900 MIPS，滿足實時嵌入設(shè)備的要求，能夠充分滿足諸如數(shù)字音樂播放器、VoIP(Voice over Internet Protocol)、免提終端附件、GPS 接收機(jī)以及便攜式醫(yī)療設(shè)備等個人及便攜式產(chǎn)品的需求。 分成C54xx系列和55xx系列。C54xx系列規(guī)范： 16 位定點 DSP 功耗低至 40 mW 單內(nèi)核與多內(nèi)

30、核產(chǎn)品，性能范圍為 30532 MIPS 具有 1.1.2、1.1.8、2.5、3.3 以及與5 V 版本。1.2.2 TMS320C5000系列C54xx系列規(guī)范： 集成 RAM 與 ROM 配置 自動緩沖型串行端口 多通道緩沖型串行端口 主機(jī)端口接口 超薄封裝(100、128、144、176引腳的 LQFP 封裝；143、144、176 與 169 引腳的 MicroStar BGAs 封裝） 每個內(nèi)核均具有一個 6 通道DMA 控制器應(yīng)用范圍： 數(shù)字蜂窩通信、個人通信系統(tǒng)、尋呼機(jī)、個人數(shù)字助理、數(shù)字無繩通信設(shè)備、無線數(shù)據(jù)通信、免提車載套件、計算機(jī)語音電話系統(tǒng)、語音分組、便攜式因特網(wǎng)音頻設(shè)

31、備、調(diào)制解調(diào)器特性。1.2.2 TMS320C5000系列C55xx系列規(guī)范： 業(yè)界產(chǎn)品范圍最全面、電源效率最高的 DSP 系列，待機(jī)功耗低至0.12 mW，性能高達(dá) 600 MIPs 業(yè)界最低的待機(jī)功耗能夠顯著延長電池使用壽命 與所有 C5000 DSP 實現(xiàn)了軟件兼容 簡單易用的軟件與開發(fā)工具大幅加速產(chǎn)品上市進(jìn)程。應(yīng)用范圍： 特性豐富的微小型便攜式數(shù)字音頻產(chǎn)品 (MP3/AAC)、(IP) PBX、免提車載套件、便攜式醫(yī)療設(shè)備、低成本 VoIP/DECT 電話、便攜式儀表、指紋圖案識別以及 GPS 接收機(jī)等。特性： 高級自動電源管理 可配置的閑置域可延長電池使用壽命 更短的調(diào)試時間可加速產(chǎn)

32、品上市進(jìn)程 大容量片上 RAM，達(dá) 32 KB 320 KB1.2.2 TMS320C5000系列1.2.3 TMS320C6000系列 最高性能 C6000 DSP 平臺可提供業(yè)界最高性能的定點與浮點 DSP，C代碼開發(fā)效率高。包含62xx、64xx、67xx系列，適用于視頻、影像、寬帶基礎(chǔ)局端以及高性能音頻等應(yīng)用領(lǐng)域。外設(shè)： 增強(qiáng)型直接存儲存取控制器 外設(shè)組件互連 用于 ATM 的通用測試與操作 PHY接口(UTOPIA) Viterbi 協(xié)處理器 Turbo 協(xié)處理器 外部存儲器接口 多通道緩沖的串行端口 主機(jī)端口接口 直接存儲存取控制器 32 位擴(kuò)展總線 Serial RapidIO1

33、.2.3 TMS320C6000系列 C642x DSP 擁有 C6421 以及 C6424 DSP 兩種版本。這些 DSP 具有引腳兼容性，而且可全面擴(kuò)展速度和/或特性，每萬片批量的單價最低為 8.95 美元。這兩款最新的DSP 擁有 400、500 以及 600 MHz 等速度版本，并且具有相同的原始處理能力，但是在片上存儲器與外設(shè)方面有所差異。TMS320C64x DSP 系列-最佳性價比的定點 DSPTMS320DM64xx-達(dá)芬奇(DaVinci)/數(shù)字媒體處理器 TMS320DM64x 數(shù)字媒體處理器專為視頻而精心優(yōu)化，包含各種高性能、低成本選項。TMS320DM64x 系列數(shù)字媒

34、體處理器不僅具有全面可編程性，而且還可提供業(yè)界領(lǐng)先的高性能，能夠充分滿足要求最嚴(yán)格的流式多媒體應(yīng)用的需求。此外，TI 還可提供豐富的配套模擬部件、簡單易用的開發(fā)工具以及廣泛的視頻與影像第三方算法等。1.2.3 TMS320C6000系列 通過 Serial RapidIO 及其他高帶寬外設(shè)支持高性能多處理功能，頻率高達(dá) 1.1.2 GHz。TMS320C645x DSP 系列-業(yè)界速度最快的單內(nèi)核 DSP外設(shè)： Serial RapidIO: 10-Gb/s 全雙工。 電信串行接口端口 (TSIP)。 其他高帶寬外設(shè)：千兆以太網(wǎng)，MAC(Media Access Control)、 UTOPI

35、A（Universal Test & Operations PHY Interface for ATM）、 PCI-66(Process Input Output) 與 HPI。 多達(dá)兩個EMIFs: 32位 DDR2(Double Data Rate 2), 64位 EMIF(External Memory Interface)1.2.4 TMS320LF240 x系列DSP的型號與特點簡介 專為數(shù)字電機(jī)控制及其他控制系統(tǒng)設(shè)計的，將數(shù)字信號處理的高速運算功能與面向電機(jī)的強(qiáng)大控制功能相結(jié)合，成為傳統(tǒng)微控制器的理想替代品?？捎糜诳刂乒β书_關(guān)轉(zhuǎn)換器、多電機(jī)等。 主要包括：（1）片內(nèi)帶閃存：TMS320LF2402、TMS320LF2406、TMS320LF2407、TMS320LF2407A；（2）片內(nèi)帶ROM: TMS320LC2402、TMS320LC2404、TMS320LC2406。 其中，TMS320LF2407/TMS320LF2407A是集成度最高、性能最強(qiáng)的運動控制DSP芯片。 TMS320LF2407的處理速度為30 MIPS, TMS320LF2407A的為40 MIPS。1 TMS320LF240 x系列的型號 特點： 改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu) 4級流水線 雙8路或單16路的10位