数字信号处理硬件第六节

5.6 数 字 信 号 处 理 硬 件- 数 字 信 号 处 理 器 5.6.1 数 字 信 号 处 理 器 的 发 展 概 况 1988年 以 来 DSP的 市 场 每 年 以 40%的 速 度在 增 长 ， 已 超 过 了 半 导 体 的 增 长 速 度 。1996-2005年 ， 全 球 DSP一 直 保 持 稳 定 增长 ， 预 计 到 2007年 DSP连 同 混 合 信 号 处 理器 件 的 市 场 将 达 到 500亿 美 元 （ 温 和 增 长8%） 。 2004年 DSP的 市 场 为 157亿 元 ,中 国 已 占12%。 2002.09.28中 国 第 一 个 CPU芯 片 -龙 芯 一 号 数 字 信 号 处 理 器 (DSP)的 典 型 应 用自 动 化 控 制 消 费 电 子 电 子 通 信导 航 和 全 球 定 位 数 字 无 线 收 音 机 和 电 视 机 自 适 应 均 衡振 动 分 析 智 能 玩 具 ADPCM 变 换 编 码 器声 控 数 字 留 言 机 蜂 窝 电 话 磁 盘 驱 动 控 制 扫 描 仪 频 道 复 合激 光 打 印 控 制 洗 衣 机 数 字 语 音 嵌 入机 器 人 控 制 机 顶 盒 IP 电 话自 动 驾 驶 VCD/DVD 无 线 调 制 解 调 器可 视 电 话 传 真 机空 调语 音 图 形 /图 象 工 业 应 用语 音 综 合 3-D 旋 转 数 字 控 制 语 音 增 强 图 象 压 缩 与 传 输 安 全 通 道语 音 辨 识 图 象 增 强 机 器 人 技 术语 音 编 码 图 象 识 别 在 线 监 控语 音 邮 件文 本 至 语 音 转 换 仪 器 医 疗 器 件 军 事 器 件数 字 滤 波 器 诊 断 设 备 图 象 处 理 器函 数 发 生 器 胎 儿 监 听 器 导 弹 制 导锁 相 环 助 听 器 导 航 瞬 时 分 析 仪 病 情 监 控 器 雷 达 处 理 器频 谱 分 析 仪 心 电 /脑 电 保 密 通 信数 据 采 集 超 声 设 备 世 界 上 第 一 个 单 片 DSP芯 片 是 1978年 AMI公 司宣 布 的 S2811 1979年 美 国 Intel公 司 发 布 的 商 用 可 编 程 器 件2920是 DSP芯 片 的 一 个 主 要 里 程 碑 1980 年 ， 日 本 NEC 公 司 推 出 的 P D7720是第 一 个 具 有 乘 法 器 的 商 用 DSP 芯 片 。 MOTOROLA的 DSP56和 DSP96系 列 ， AD（ 模拟 器 件 ） 公 司 的 ADSP2100系 列 以 及 AT&T的DSP16和 DSP32系 列 。 TI 公 司 在 1982年 成 功 推 出 其 第 一 代 DSP 芯 片 TMS32010及 其 系 列 产 品 之 后 相 继 推 出 了 一 系列 DSP芯 片 。 最 早 问 世 的 6种 DSP富 士 通 从 运 算 速 度 来 看 ， MAC（ 乘 法 /累 加 ） 时间 已 经 从 20世 纪 80年 代 初 的 400ns（ 如TMS32010） 降 低 到 10ns以 下 DSP芯 片 内 部 关 键 的 乘 法 器 部 件 从 1980年 的 占 模 片 区 （ die area） 的 40%左 右 下降 到 5%以 下 ， 先 进 的 DSP芯 片 的 片 内 已含 有 多 个 乘 法 器 部 件 和 算 术 逻 辑 单 元 ，片 内 RAM的 数 量 也 增 加 了 一 个 数 量 级 以上 。 1980年 采 用 4 m NMOS工 艺 ， 而 现 在 则普 遍 采 用 亚 微 米 （ Micron） CMOS工 艺 第 一 个 采 用 CMOS工 艺 生 产 浮 点 DSP芯 片 的 是 日 本 的 Hitachi公 司 ，它 于 1982年 推 出 了 浮 点 DSP芯 片 每 隔 10年 DSP芯 片 的 发 展 年 份 1982 1992（ 97） 2002 工 艺 线 宽 （ um） 3 0.8（ 0.35） 0.18 MAC*（ MIPS） 5 40（ 100） 2G 时 钟 （ MH） 20 80（ 200） 500 RAM（ Words） 144 1K 16K ROM（ Words） 1.5K 4K 64K 价 格 （ 美 元 ） 150 15 1.5 功 耗 （ mv/MIPS） 250 12.5 0.1 晶 体 管 数 50K 500 5M 硅 片 尺 寸 3英 寸 6英 寸 (8英 寸 ) 12英 寸*做 一 次 乘 法 和 累 加 计 算 的 时 间 MIPS： 每 秒 执 行 百 万 条 指 令 ， 5.6.2 DSP的 特 点1)采 用 哈 佛 （ Harvard） 总 线 结 构 。 与 哈 佛 结 构 相 关 ，DSP芯 片 广 泛 采 用 流 水 线 操 作 以 减 少 指 令 执 行 时 间 将 程 序 存 储 器 和 数 据 存 储 器 分 开 ， 并 有 各 自 的 总 线 CLKOUT1执 行译 码取 指 NN 1N 2 N 1N 1 N 2N N 1 2)具 有 高 速 阵 列 乘 法 器 等 专 用 硬 件 。 精 度 至 少 为16 16位 定 点 ， 一 些 DSP的 片 内 已 含 有 40 40位 的浮 点 乘 法 器 。3)具 有 高 速 的 片 内 数 据 存 储 器 和 程 序 存 储 器 。 对 于 一 些 简 单 、 单 一 的 操 作 ， 例 如 卷 积 、 相 关 等 ，可 以 在 片 内 完 成 ， 避 免 与 外 部 的 低 速 存 储 器 打 交 道 。新 近 的 DSP产 品 均 为 双 端 口 片 内 RAM。 l 乘 法 /累 加 指 令l 位 反 转 寻 址 模 式l 数 据 移 动 操 作l 饱 和 溢 出 处 理l 重 复 指 令4)具 有 满 足 信 号 处 理 应 用 要 求 的 一 些 特 殊 指 令 。 l 并 行 接 口l 串 行 接 口l DMA（ Direct Memory Access ）l 多 处 理 器 并 行 的 链 路 接 口l 全 局 存 储 器 的 控 制 逻 辑 和 接 口5)具 有 高 速 的 I/O接 口 。 5.6.3 TMS320系 列 数 字 信 号 处 理 器 TI公 司 于 1982年 推 出 了 其 第 一 代 DSP产 品 TMS32010， 目前 已 发 展 到 两 大 类 9个 分 支 系 列 产 品 ， 两 大 类 为 浮 点 和定 点 ， 9个 分 支 系 列 分 别 满 足 不 同 的 需 要 。 趋 势 多 处 理 器 DSP 浮 点 DSP 定 点 DSP 时 间C1X C3X C2XXX C4X C5X C5000C8X C2X C6000 支 持定 点 与 浮 点 C2000 DSPTI C28x DSP Core: The worlds first control optimized DSPsMotorControl DSP TI C55x DSP Core: The worlds lowest mW/MIPS DSPsC5000 DSPPersonal DSP C6000 DSPTI C64x DSP Core:The worlds highest performance DSPsBroadbandInfrastructureDSP三 种 主 要 DSP芯 片 TMS320C2000系 列 l比 8位 或 16位 微 控 制 器 （ MCU） 速 度 更 快 、 更 灵 活 、功 能 更 强 的 、 面 向 控 制 的 微 处 理 器 。 l主 要 应 用 包 括 ： 电 源 功 率 控 制 、 电 机 控 制 、 制 冷 系 统 、可 调 激 光 器 、 不 间 断 电 源 等 。 lC24X系 列 为 16位 定 点 DSP芯 片 。lC28X系 列 为 TI近 年 新 推 出 的 32位 定 点 DSP芯 片 。 TMS320C2000系 列 C24X系 列 。l 指 令 周 期 大 约 在 50-25ns之 间 。l 在 指 令 方 面 有 许 多 特 殊 功 能 的 指 令 ， 如 寻 址 方 面 有 位 反 转 寻 址 用于 支 持 基 二 FFT运 算 ， 以 及 支 持 LMS自 适 应 滤 波 或 浮 点 归 一 化 等运 算 的 指 令 。l C24X有 两 套 数 据 总 线 ， 即 数 据 读 总 线 和 数 据 写 总 线 ， 可 以 在 一个 机 器 周 期 内 同 时 读 写 数 据 。l C24x系 列 的 芯 片 具 有 事 件 管 理 器 ， 以 便 支 持 马 达 控 制 。 该 事 件 管理 器 具 有 三 个 加 /减 定 时 器 和 九 个 比 较 器 。 TMS320C2000系 列 C28X系 列 。l TI近 年 新 推 出 的 32位 定 点 DSP芯 片 。l 其 乘 法 器 可 以 执 行 32 32位 的 乘 法 ， 得 到 64位 的 结 果 ， 参 与 乘 法的 两 个 乘 数 可 以 是 带 符 号 的 数 、 不 带 符 号 的 数 或 一 个 带 符 号 的 数而 另 一 个 为 不 带 符 号 的 数 。l C28X支 持 32位 单 周 期 指 令 ， 其 数 据 地 址 为 32位 ， 程 序 地 址 为 22位 ， 可 以 访 问 4G字 （ 16位 ） 的 数 据 空 间 和 4M字 的 程 序 空 间 。 TMS320C5000系 列 目 前 ， TMS320C5000主 要 有 两 大 系 列 即TMS320C54x和 TMS320C55x， 这 是 目 前 最 先进 的 定 点 DSP芯 片 。 TMS320C54xl 指 令 速 率 30-500 MIPS， 32位 长 操 作 数 指 令 。l 低 功 耗 ， 供 电 电 压 最 低 的 芯 片 仅 为 1V。l 三 组 16位 数 据 总 线 和 一 组 程 序 总 线 。l 40位 ALU， 40位 定 标 移 位 器 和 两 个 独 立 的 40位 ACC。l 17 17位 乘 法 器 ， 连 接 一 个 40位 的 专 用 加 法 器 ， 非 流 水 的 单周 期 乘 法 /累 加 。l 比 较 、 选 择 和 存 储 单 元 （ CSSU） ， 支 持 Viterbi算 法 。l 单 周 期 指 令 支 持 浮 点 数 的 归 一 化 和 指 数 编 码 。l 新 的 单 周 期 指 令 提 高 了 信 号 处 理 的 效 率 ， 例 如 ， 对 称 系 数 的线 性 相 位 FIR滤 波 。 TMS320C55x 在 功 耗 方 面 它 进 一 步 降 低 ， TMS320C54x 的 功 耗 是0.32mW/MIPS， 而 TMS320C55x 的 功 耗 只 有 0.05mW/MIPS 两 个 乘 法 /累 加 器 MAC(54只 有 一 个 ， 下 同 ) 两 个 算 术 逻 辑 单 元 ALU 四 个 40位 的 累 加 器 8位 至 48位 可 变 长 度 。 其 指 令 速 率 高 达 800 MIPS TMS320C6000系 列 l 定 点 芯 片 系 列 TMS320C62x、 TMS320C64x和 浮 点 芯 片 系 列TMS320C67x。l “ 非 常 长 指 令 字 VLIW（ Very-long instruction word） ” 的结 构 。l 对 于 TMS320C62x其 片 内 含 有 两 个 乘 法 器 和 6个 算 术 逻 辑 单元 ， 其 CPU在 一 个 时 钟 周 期 内 可 执 行 高 达 十 条 指 令 ， 因 而 其处 理 速 率 高 达 1200-2400MIPS， 其 片 内 含 有 1M位 的 RAM，程 序 RAM和 数 据 RAM各 占 512k位 。 TMS320C6000系 列 TMS320C64xl TMS320C64x 在 TMS320C62x的 基 础 上 又 有 很 大 的 改 进 ， 是 第二 代 VLIW结 构 的 DSP芯 片 ， 它 的 时 钟 速 率 高 达 1GHz， 处 理速 率 比 TMS320C62x 提 高 了 一 倍 以 上 ， 达 3200-4800 MIPS。l 由 于 在 指 令 功 能 、 并 行 度 方 面 的 改 进 其 性 能 至 少 比TMS320C62x提 高 了 十 倍 以 上 。l 其 应 用 面 向 第 三 代 移 动 通 信 和 图 象 处 理 ， TMS320C64x 专 门设 计 了 为 这 些 应 用 服 务 的 特 殊 指 令 ， 而 在 功 耗 方 面 ， 它 仅 为第 一 代 芯 片 的 三 分 之 一 。 TMS320C6000系 列 TMS320C67xl 两 个 浮 点 /定 点 乘 法 器 、 四 个 浮 点 /定 点 ALU、 两 个 定 点ALU。l 浮 点 处 理 速 率 高 达 600MFLOPS-1GFLOPS(是 “ 每 秒 所 执 行 的 浮 点运 算 次 数 ” (floating-point operations per second) 的 缩 写 )。l TMS320C67x的 代 码 与 引 脚 与 TMS320C62x兼 容 5.6.4 TMS320C5000的 结 构 原 理 TMS320C5000主 要 有 两 大 系 列 即 TMS320C54x和TMS320C55x。 C54x系 列 的 DSP芯 片 内 部 CPU的 结 构 上是 完 全 相 同 的 ， 只 是 在 芯 片 的 工 作 电 压 、 片 内 存 储 器 容量 和 外 围 接 口 电 路 上 存 在 着 差 别 。 C55x是 在 C54x的 基础 上 发 展 起 来 的 ， 其 指 令 完 全 与 C54x兼 容 TMS320C54x的 结 构 特 点 TMS320C54x有 一 组 程 序 总 线 和 三 组 数 据 总 线 ， 两 组 数据 总 线 (CB和 DB)用 于 传 送 从 数 据 存 储 器 读 出 的 操 作 数 ，一 组 数 据 总 线 (EB)用 于 传 送 写 入 到 数 据 存 储 器 的 数 据 ，C54x可 以 在 一 个 周 期 里 完 成 两 个 读 和 一 个 写 操 作 。 20K字程 序ROM 4K字 程序 /数 据RAM8K字 程序 /数 据RAM IEEE1149.1标 准 扫 描 逻 辑17 17 MPY40位 加 法 器Round satuateMAC 40位 ALUCMPS OperatorViterbi 加 速 器指 数 编 码 器ALU 40位 定 标移 位 器(-16,31)移 位 器 40位 ACC A40位 ACC B累 加 器8 辅 助 寄 存 器2 寻 址 单 元寻 址 单 元 标 准 串 行 口 0标 准 串 行 口 1定 时 器软 件 可 编 程 等 待状 态 发 生 器PLL Clock GeneratorOpt X1,1.5,2,3Opt X1,4,4,5,58位 并 行 主 机 接口A(15-0)D(15-0) TMS320C542的 结 构 框 图总 线 1) 中 央 处 理 单 元 40位 算 术 逻 辑 单 元 （ ALU） 两 个 累 加 器 ， 即 ACC A 和 ACC B 定 标 移 位 器 能 将 来 自 累 加 器 或 存 储 器 的 输 入 数 据 进 行 0到 31位的 左 移 和 0到 16位 的 右 移 。 17 17位 的 并 行 乘 法 器 ， 连 接 一 个 40位 的 专 用 加 法 器 比 较 、 选 择 和 存 储 单 元 （ CSSU） 指 数 编 码 器 2) 中 央 存 储 组 织 大 部 分 C54系 列 芯 片 均 含 有 片 内 ROM 片 内 RAM包 括 片 内 双 口 RAM（ DRAM） ， 和 片 内 单 口 RAM（ SRAM） 八 个 16位 的 辅 助 寄 存 器 （ AR0-AR7） 能 被 中 央 算 逻 单 元 CALU访 问 ，也 能 被 辅 助 寄 存 器 算 术 单 元 ARAU修 改 3） 系 统 控 制 系 统 控 制 包 括 连 接 内 部 振 荡 器 或 外 部 时 钟 源 的 锁 相环 （ PLL） 发 生 器 、 支 持 8位 或 16位 传 送 的 全 双 工 串口 、 时 分 多 路 （ TMD） 串 口 、 缓 冲 串 口 （ BSP） 、 8位并 行 主 机 接 口 、 16位 硬 件 定 时 器 、 软 件 可 编 程 等 待状 态 发 生 器 和 可 编 程 的 存 储 单 元 转 换 等 。 4） IEEE1149.1标 准 扫 描 逻 辑 IEEE1149.1标 准 扫 描 逻 辑 电 路 用 于 仿 真 和 测 试 ， 它 提 供 对 所连 设 备 的 边 界 扫 描 。 同 时 ， 它 也 能 用 来 测 试 引 脚 到 引 脚 的 连续 性 ， 以 及 完 成 C54x外 围 器 件 的 操 作 测 试 。 IEEE1149.1标 准扫 描 逻 辑 与 访 问 片 内 所 有 资 源 的 内 部 扫 描 逻 辑 电 路 相 连 。 因而 ， C54x能 使 用 IEEE1149.1标 准 串 行 扫 描 引 脚 和 专 用 仿 真 引脚 来 完 成 在 线 仿 真 。 5.6.5 TMS320C54的 指 令 系 统 它 提 供 了 七 种 基 本 的 数 据 寻 址 方 式 ， 与 C25相 比 ， 增 加了 绝 对 地 址 寻 址 、 累 加 器 寻 址 、 存 储 器 映 射 寄 存 器 寻址 和 堆 栈 寻 址 。 特 别 是 间 接 寻 址 ， 不 仅 可 以 在 一 个 指令 中 完 成 一 次 读 或 写 的 操 作 （ 单 操 作 寻 址 ） ， 也 可 以在 一 个 指 令 中 完 成 访 问 两 个 存 储 单 元 的 操 作 （ 双 操 作寻 址 ） ， 甚 至 还 可 以 进 行 取 模 运 算 完 成 循 环 寻 址 。C54x支 持 存 储 块 移 动 更 便 于 程 序 和 数 据 的 管 理 。 C54x不 仅 能 重 复 执 行 单 条 指 令 还 具 有 重 复 执 行 一 段 包 含 若干 条 指 令 的 程 序 块 的 能 力 。 表 5.3 TMS320C54X的 间 接 寻 址序号 操 作 数 句 法 功 能 说 明0 *ARx 地 址 =ARx ARx中 的 内 容 作 为 数 据 存 储 器 的 地 址1 *ARx- 地 址 =ARxARx=ARx-1 寻 址 结 束 后 ， ARx中 的 地 址 值 减 1注 12 *ARx+ 地 址 =ARXARx=ARx+1 寻 址 结 束 后 ， ARx中 的 地 址 值 增 1注 13 *+ARx ARx=ARx+1地 址 =ARx+1 ARx中 的 地 址 值 增 1后 再 寻 址 注 24 *ARx-0B 地 址 =ARxARx=B(ARx-AR0) 寻 址 结 束 后 ， 用 反 向 传 送 借 位 的 方 法 从 ARx中减 去 AR0的 值5 *ARx-0 地 址 =ARxARx=ARx-AR0 寻 址 结 束 后 ， 从 ARx中 减 去 AR0的 值6 *ARx+0 地 址 =ARxARx=ARx+AR0 寻 址 结 束 后 ， 将 AR0中 的 值 加 至 ARx7 *ARx+0B 地 址 =ARxARx=B(ARx+AR0) 寻 址 结 束 后 ， 用 反 向 传 送 进 位 的 方 法 将 AR0加至 ARx8 *ARx-% 地 址 =ARxARX=Circ(ARx-1) 寻 址 结 束 后 ， ARx中 的 地 址 值 按 循 环 减 的 方 法减 1 注 1 表 5.3 TMS320C54X的 间 接 寻 址9 *ARx-0% 地 址 =ARxARx=Circ(ARx-AR0) 寻 址 结 束 后 ， 按 循 环 减 的 方 法 从 ARx中 减 去AR0中 的 值10 *ARx+% 地 址 =ARxARx=Circ(ARx+1) 寻 址 结 束 后 ， ARx中 的 地 址 值 按 循 环 加 的 方 法增 1注 111 *ARx+0% 地 址 =ARxARx=Circ(ARx+AR0) 寻 址 结 束 后 ， 按 循 环 加 的 方 法 ， 将 AR0中 的 值加 至 ARx12 *ARx(lk) 地 址 =ARx+lkARx=ARx 以 ARx与 16位 数 之 和 作 为 数 据 存 储 器 的 地 址 ，寻 址 结 束 后 ， ARx中 的 值 不 变 13 *+ARx(lk) 地 址 =ARx+lkARx=ARx+lk 将 一 个 16位 带 符 号 数 加 至 ARx后 进 行 寻 址14 *+ARx(lk)% 地 址 =Circ(ARx+lk)ARx=Circ(ARx+lk) 将 一 个 16位 带 符 号 数 按 循 环 加 的 方 法 加 至 ARx，然 后 再 寻 址15 *(lk) 地 址 =lk 利 用 16位 无 符 号 数 作 为 地 址 寻 址 数 据 存 储 器(相 当 于 绝 对 寻 址 方 式 ) 例 7 当 前 辅 助 寄 存 器 AR1=0200H， 以 此 做 为 输 入 数 据 的基 地 址 ， 顺 序 读 入 八 个 数 即 N=8， 但 按 位 反 转 存 放 。按 时 间 抽 取 的 8点 FFT 解 开 始 对 AR0赋 值 为 N/2=4， 执 行 以 下 两 条 程 序 即 可 ：RPT #7PORTR *AR1+0 B, PA0RPTC=7使 得 下 一 条 指 令 重 复 执 行 八 次 ； 第 二 条 为 输 入 语句 ， 从 PA0口 输 入 八 个 数 据 ， 即 x(0), x(1), , x(7), 按 照 指定 的 间 接 寻 址 方 式 存 放 。 间 接 地 址 AR1的 内 容 ， 分 别 为 ：AR1 AR1=0200H 初 始 值AR1+AR0 AR1=0204H 第 1次 变 址AR1+AR0 AR1=0202H 第 2次 变 址AR1+AR0 AR1=0206H 第 3次 变 址AR1+AR0 AR1=0201H 第 4次 变 址AR1+AR0 AR1=0205H 第 5次 变 址AR1+AR0 AR1=0203H 第 6次 变 址AR1+AR0 AR1=0207H 第 7次 变 址 浮 点 数 的 尾 数 进 行 归 一 化 处 理例 EXP A ； 计 算 累 加 器 A中 的； 归 一 化 指 数ST T, EXP ； 将 T寄 存 器 中 的 指 数 存； 入 名 为 EXP的 单 元NORM A ； 对 累 加 器 A归 一 化 处 理这 是 进 行 块 操 作 ， 以 提 高 数 据 运 算 精 度 ， 存 储 尾 数 和 零 对 应 的 指 数000010101010=10101010 2-4 指 数 存 储 ， 尾 数 归 一 化 16-kW RO M 160-kW SRAM C55x CPU Peripherals Bus Peripherals6 channelDM A Clockgenerator3 M cPSPs EnhancedH PI2 Tim ers Program 32 bitsCache Dual M AC ALU Barrel Accum ulators shifter 16-bitALU text Data read (3-16 bit)Data write ( 2-16 bit) Instructionbuffer unit Idledom ainregister Advancedpowerm anagem entAdvancedem ulation 17*17 M PY40-bit ADDRRND, SAT17*17 M PY 40-bit ADDRRND, SAT 40-bitCM PSO perator(Viterbi)EXPEncoder 40-bitACC A 40-bitACC B40-bitACC C 40-bitACC D 40-bit(-32, 31) 4 DataReg8 Aux.Reg 3 Addr.Units 32 bit-EMIF TMS320C55x的 结 构 特 点 ：1） 先 进 的 电 源 管 理 系 统 它 监 视 着 片 内 的 外 围 设 备 、 存 储 器 阵 列 、 各 个 CPU单 元等 部 分 ， 如 果 某 一 部 分 不 在 工 作 ， 便 自 动 切 断 其 电 源 。 2)支 持 可 变 长 度 指 令 指 令 长 度 可 以 是 8位 、 16位 、 24位 、 32位 、 40位 或 48位 ； 指 令 读 取 由 16位 增 至 32位 ； 片 内 指 令 缓 存 器 自 动 分 解 指 令 ， 充 分 利 用 每 一时 钟 周 期 。 3） 提 高 并 行 度 硬 件 上 采 用 双 1717位 乘 法 /累 加 器 （ MAC） ， 四 个40位 累 加 器 （ ACC） ， 新 增 四 个 数 据 寄 存 器 和 一 个16位 算 术 逻 辑 单 元 （ ALU） ； 新 增 并 行 指 令 ， 包 括 用 户 可 编 程 并 行 指 令 ； 新 增 总 线 和 扩 展 寻 址 部 件 ， 从 而 保 证 硬 件 能 充 分 发挥 作 用 。 这 些 包 括 三 组 16位 数 据 读 总 线 ， 两 组 16位数 据 写 总 线 ， 一 组 32位 程 序 总 线 ， 六 组 24位 地 址 总线 。 4） 32位 宽 度 的 扩 展 存 储 器 接 口 可 与 外 部 的 高 速 低 成 本 存 储 器 相 连 ， 包 括 同 步 的 高 速DRAM、 SRAM以 及 异 步 的 DRAM、 SRAM、 ROM和闪 存 。5） 新 型 的 评 估 硬 件 C55x片 内 含 有 先 进 的 评 估 硬 件 ， 提 高 了 Debug的 速 度 ，简 化 了 Debug的 过 程 。 OMAP 的 硬 件 结 构开 放 式 多 媒 体 应 用 平 台 (Open Multimedia Application Platform) l Dual MAC with Video HWAl 24 KB icache l 160 KB SRAM, 32KB ROMl Hardware accelerators for video algorithmsl 24 KB cachel Data and instruction MMUsl 32-bit and 16-bit instruction sets l 192 KB shared SRAMl Two 16-bit memory interfaces for SDRAM and Flashl Nine-channel system DMA controllerl LCD controllerl USB 1.1. host and clientl MMC/SD card interfacel Eight serial ports plus three UARTs l Eight timersl Real-time clockl Keyboard interfacel 18 GPIO pins TMS320C55xTM DSPARM925 MPUPeripherals and on-chip ResourcesFlash16OMAP5910/1510 ARM SharedTraffic Ctrl75 MHz ARM PrivatePackaging: 12mm x 12mm 289-ball MicroStar BGA32 32IMIF 32 3232 32 32 16 DSP SharedDSP PrivateSystem SharedEMIFFEMIFSSDRAM16 SystemDMA LCDCtrl SRAM1.5 Mb TMS320C55xTM Core150 MHzDSPARMTI-Enhanced ARM925 Core150 MHz 5.6.6 TMS320C54x系 列 DSP的 开 发 环 境 开 发 工 具 分 为 代 码 生 成 工 具 和 代 码 调 试 工 具 代 码 生 成 工 具 的 作 用 是 将 C语 言 、 汇 编 语 言 或者 两 者 的 混 合 语 言 编 写 的 DSP程 序 编 译 、 汇 编并 链 接 成 为 可 执 行 的 DSP程 序 。 主 要 是 编 译 器 、汇 编 器 和 链 接 器 代 码 调 试 工 具 的 作 用 是 对 DSP程 序 及 系 统 进 行调 试 ， 使 之 能 够 达 到 设 计 目 标 。 c/汇 编 语 言 编 码 调 试 器 、 DSK、 Simulator、EVM、 SWDS、 XDS CCS集 成 开 发 环 境 CCS功 能 既 支 持 不 接 目 标 板 的 Simulator， 也 支 持 接 DSP目 标 板 的 Emulator， CCS根 据 不 同 的 硬 件 型 号选 择 相 应 类 型 的 软 件 配 置 。 （ 1） 软 件 仿 真 器 (Simulator) 软 仿 真 器 是 一 个 软 件 程 序 ， 使 用 主 机 的 处 理 器和 存 储 器 来 仿 真 TMS320DSP的 微 处 理 器 和 微计 算 机 模 式 ， 从 而 进 行 软 件 开 发 和 非 实 时 的 程序 验 证 。 （ 2） 扩 展 开 发 系 统 (XDS)硬 件 仿 真 器 （ 3） DSP/BIOS (4) RTDX 要 求 具 有 应 急 爱 你 仿 真 器 和 DSP目 标 板 （ 5） GEL GEL语 言 是 一 种 类 似 于 C语 言 的 解 释 性 语言 ， 可 用 于 创 建 GEL函 数 以 扩 展 CCS的用 途 入 门 工 具 (1)DSK系 列 评 估 工 具 入 门 套 件 ， 包 含 TMS320VC5402DSP (2)EVM 套 件 Round SatuateCMPS运 算 器功 耗 mV/MIPS