VHDL-出租車計(jì)價(jià)器

TI公司DSP發(fā)展的歷程和現(xiàn)狀及其應(yīng)用實(shí)例分析班級(jí)：09（32）班姓名：張亞忠學(xué)號(hào)：09417531摘要：自從20世紀(jì)70年代末80年代初DSP芯片誕生以來(lái)，DSP芯片得到了飛速的發(fā)展。DSP芯片的高速發(fā)展，一方面得益于集成電路技術(shù)的發(fā)展，另一方面也得益于巨大的市場(chǎng)。在近20年時(shí)間里，各種各樣的DSP器件已相當(dāng)豐富。大大小小封裝形式的DSP器件，已廣泛應(yīng)用在信號(hào)處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域。目前，DSP芯片的價(jià)格越來(lái)越低，性能價(jià)格比日益提高，具有巨大的應(yīng)用潛力。Abstract:sincethe1970searly80sDSPchipsincebirth,digitalsignalprocessor(DSP)havedevelopedrapidly.Therapiddevelopmentofdigitalsignalprocessor(DSP),ontheonehand,thebenefitfromthedevelopmentoftheintegratedcircuittechnology,ontheotherhandhavealsobenefitedfromthehugemarket.Inalmost20years,variouskindsofDSPdevicehasquiterich.GreatlysmallpackagingformsofDSPdevice,hasbeenusedinsignalprocessing,communication,radar,andmanyotherareas.Atpresent,thepriceofdigitalsignalprocessor(DSP)moreandmorelow,performancetopriceisincreasingdaybyday,hasgreatpotentialapplication.關(guān)鍵詞：TI，發(fā)展，DSP正文：一．Ti公司技術(shù)發(fā)展歷程德州儀器(TI（TexasInstruments）)是全球領(lǐng)先的數(shù)字信號(hào)處理與模擬技術(shù)半導(dǎo)體供應(yīng)商，亦是推動(dòng)因特網(wǎng)時(shí)代不斷發(fā)展的半導(dǎo)體引擎。作為實(shí)時(shí)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，TI正在快速發(fā)展，在無(wú)線與寬帶接入等大型市場(chǎng)及數(shù)碼相機(jī)和數(shù)字音頻等新興市場(chǎng)方面，TI憑借性能卓越的半導(dǎo)體解決方案不斷推動(dòng)著因特網(wǎng)時(shí)代前進(jìn)的步伐！嵌入式DSP處理器比較有代表性的產(chǎn)品是TI的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列。TMS320系列處理器包括用于控制的C2000系列，移動(dòng)通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已經(jīng)發(fā)展成為DSP56000，DSP56100，DSP56200和DSP56300等幾個(gè)不同系列的處理器。另外PHILIPS公司今年也推出了基于可重置嵌入式DSP結(jié)構(gòu)低成本、低功耗技術(shù)上制造的REALDSP處理器，特點(diǎn)是具備雙Harvard結(jié)構(gòu)和雙乘/累加單元，應(yīng)用目標(biāo)是大批量消費(fèi)類產(chǎn)品。DSP應(yīng)用產(chǎn)品獲得成功的一個(gè)標(biāo)志就是進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。在以往的二十年中，這一進(jìn)程在不斷重復(fù)進(jìn)行，只是周期在不斷縮小。在數(shù)字信息時(shí)代，更多的新技術(shù)和新產(chǎn)品需要快速地推上市場(chǎng)，因此，DSP的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還是需要加速進(jìn)行。DSP應(yīng)用產(chǎn)品獲得成功的一個(gè)標(biāo)志就是進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。在以往的二十年中，這一進(jìn)程在不斷重復(fù)進(jìn)行，只是周期在不斷縮小。在數(shù)字信息時(shí)代，更多的新技術(shù)和新產(chǎn)品需要快速地推上市場(chǎng)，因此，DSP的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還是需要加速進(jìn)行。TI的DSP產(chǎn)品系列發(fā)展歷程：（1）TMS320C2000系列包括C24x和C28x系列。C24x系列建議使用LF24xx系列替代C24x系列，LF24xx系列的價(jià)格比C24x便宜，性能高于C24x，而且LF24xxA具有加密功能。C28x系列主要用于大存儲(chǔ)設(shè)備管理，高性能的控制場(chǎng)合。（2）TMS320C3x系列包括C3x和VC33，主要推薦使用VC33。C3x系列是TI浮點(diǎn)DSP的基礎(chǔ)，不可能停產(chǎn)，但價(jià)格不會(huì)進(jìn)一步下調(diào)。（3）TMS320C5x系列已不推薦使用，建議使用C24x或C5000系列替代。（4）TMS320C5000系列包括C54x和C55x系列。其中VC54xx還不斷有新的器件出現(xiàn)，如：TMS320VC5471（DSP＋ARM7）。C55x系列是TI的第三代DSP，功耗為VC54xx的1/6，性能為VC54xx的5倍，是一個(gè)正在發(fā)展的系列。C5000系列是目前TIDSP的主流DSP，它涵蓋了從低檔到中高檔的應(yīng)用領(lǐng)域，目前也是用戶最多的系列。（5）TMS320C6000系列包括C62xx、C67xx和C64xx。此系列是TI的高檔DSP系列。其中C62xx系列是定點(diǎn)的DSP，系列芯片種類較豐富，是主要的應(yīng)用系列。C67xx系列是浮點(diǎn)的DSP，用于需要高速浮點(diǎn)處理的領(lǐng)域。C64xx系列是新發(fā)展，性能是C62xx的10倍。（6）.OMAP系列是TI專門用于多媒體領(lǐng)域的芯片，它是C55＋ARM9，性能卓越，非常適合于手持設(shè)備、Internet終端等多媒體應(yīng)用。（7）TI的DaVinci（達(dá)芬奇）處理器系列基于TMS320C64x+?DSP內(nèi)核，還包括可升級(jí)、可編程的數(shù)字信號(hào)處理SoC、加速器和外設(shè)。達(dá)芬奇處理器包括：TMS320DM3x、TMS320DM647/TMS320DM648、TMS320DM643x、TMS320DM644x、TMS320DM646x等系列。以TMS320DM644x系列為例，該系列處理器是高度集成的SoC，基于ARM926處理器和TMS320C64x+DSP內(nèi)核，包括TMS320DM6446、TMS320DM6443和TMS320DM6441等處理器。二．Ti公司的發(fā)展現(xiàn)狀TI公司的一系列DSP產(chǎn)品是當(dāng)今世界上最具有影響的DSP芯片，而發(fā)展至今也形成自己的特色產(chǎn)品，現(xiàn)在在不斷的完善著自己的產(chǎn)品，不斷的完善著服務(wù)，所以發(fā)展至今形成了很多運(yùn)用很廣泛，很實(shí)用的產(chǎn)品，比如說(shuō)有以下幾種:1.TMS320C2000TMS320C2000系列包括C24x和C28x系列。C24x系列建議使用LF24xx系列替代C24x系列,LF24xx系列的價(jià)格比C24x便宜,性能高于C24x,而且LF24xxA具有加密功能。C28x系列主要用于大存儲(chǔ)設(shè)備管理,高性能的控制場(chǎng)合。2.TMS320C3xTMS320C3x系列包括C3x和VC33,主要推薦使用VC33。C3x系列是TI浮點(diǎn)DSP的基礎(chǔ),不可能停產(chǎn),但價(jià)格不會(huì)進(jìn)一步下調(diào)。3.TMS320C5xTMS320C5x系列已不推薦使用,建議使用C24x或C5000系列替代。4.TMS320C5000TMS320C5000系列包括C54x和C55x系列。其中VC54xx還不斷有新的器件出現(xiàn),如：TMS320VC5471（DSP＋ARM7）。C55x系列是TI的第三代DSP,功耗為VC54xx的1/6,性能為VC54xx的5倍,是一個(gè)正在發(fā)展的系列。C5000系列是目前TIDSP的主流DSP,它涵蓋了從低檔到中高檔的應(yīng)用領(lǐng)域,目前也是用戶最多的系列。5.TMS320C6000TMS320C6000系列包括C62xx、C67xx和C64xx。此系列是TI的高檔DSP系列。其中C62xx系列是定點(diǎn)的DSP,系列芯片種類較豐富,是主要的應(yīng)用系列。C67xx系列是浮點(diǎn)的DSP,用于需要高速浮點(diǎn)處理的領(lǐng)域。C64xx系列是新發(fā)展,性能是C62xx的10倍。6.OMAPOMAP系列是TI專門用于多媒體領(lǐng)域的芯片,它是C55＋ARM9,性能卓越,非常適合于手持設(shè)備、Internet終端等多媒體應(yīng)用。OMAP應(yīng)用處理器提供各種Cortex-A8內(nèi)核組合、具有豐富多媒體功能的外設(shè)、OpenGL?ES2.0兼容圖形引擎、視頻加速器和TMS320C64x+DSP內(nèi)核。模塊化和可擴(kuò)展的OMAP35x評(píng)估模塊(EVM)提供了當(dāng)前在OMAP3503處理器（包括基于2.6.22內(nèi)核的OMAP3503Linux板級(jí)支持包）上進(jìn)行開發(fā)所需的所有組件。OMAP35x處理器、OMAP-L1x處理器。三．DSP在藍(lán)牙中的應(yīng)用TMS320C54X是16-bit定點(diǎn)DSP，適合無(wú)線通信等實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用的需要。C54x使用了改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)。CPU具有專用硬件算術(shù)運(yùn)算邏輯，大量的片內(nèi)存儲(chǔ)器、增強(qiáng)的片內(nèi)外設(shè)以及高度專業(yè)化的指令集，使其具有高度的操作靈活性和運(yùn)行速度。主要特點(diǎn)如下：

運(yùn)算速度快：指令周期為25/20/15/12.5/10ns，運(yùn)算能力為40/50/66/80/100MIPS；

優(yōu)化的CPU結(jié)構(gòu)：內(nèi)含1個(gè)40位的算術(shù)運(yùn)算邏輯單元，2個(gè)40位的累加器，2個(gè)40位的加法器，1個(gè)17×17的并行乘法器和1個(gè)40位的桶形移位寄存器。有4條地址總線、3條數(shù)據(jù)總線和1條程序總線。先進(jìn)的CPU優(yōu)化結(jié)構(gòu)可以使DSP高效地實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信系統(tǒng)中的各種功能。

低功耗方式：54x系列DSP可采用5V/3.3V/3V/2.5V/1.8V的超低電壓供電。

智能外設(shè)：除了標(biāo)準(zhǔn)的串行口和分時(shí)復(fù)用串口外，54x還提供了多路緩沖串口和外部處理器通信的HPI并行接口。(1)硬件系統(tǒng)中，采用單5V電源供電，嵌入式系統(tǒng)控制器與藍(lán)牙模塊之間的HCI接口采用UART方式。硬件構(gòu)成框圖如圖1所示。

其中由TI的定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器TMS320C54x、FlashMemory、SRAM組成嵌入式控制器，完成對(duì)藍(lán)牙模塊的初始化、數(shù)據(jù)傳送、協(xié)議實(shí)現(xiàn)等功能。

(2)軟件系統(tǒng)采用TI提供的DSP5000系列專用集成開發(fā)工具CCS1.2開發(fā)。整個(gè)軟件流程如圖2。

參考文獻(xiàn)：[1].陳金鷹.DSP技術(shù)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008.4.[2].吳冬梅,張玉杰.DSP技術(shù)及應(yīng)用.北京:北京大學(xué)出版社.2006.8.[3].趙紅怡.DSP技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例.北京：電子工業(yè)出版社.2003.[4].王念旭.DSP基礎(chǔ)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.[5].朱銘鋯.DSP應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社.2002[6].張雄偉.DSP芯片的原理與開發(fā)應(yīng)