DSP 第二章 DSP芯片的基本结构和特征

第二章 DSP芯片结构和CPU外围电路
2.3通用定时器
一、组成和框图 ▪ C5509 DSP片内有两个定时器：Timer0，Timer1； ▪ 具有定时或计数功能。计数器在每个时钟周期减1，当减到0就 产生一个输出信号。该输出信号可用于中断CPU或触发DMA传输 (称为定时器事件)。 ▪ 定时器由时钟、控制寄存器、计数器和定时器事件等部分构成。
第二章 DSP芯片结构和CPU外围电路
四、定时器控制寄存器TCR
▪ IDLE_EN：省电控制使能位，0：禁止省电模式，1：允许省电模式
▪ INT/EXT：时钟源从内部切换到外部的指示标志，当时钟源从内部切换到 外部要检测此位来决定是否准备好使用外部时钟。
0：定时器没准备好使用IM：定时器错误标志，0：正常，1：错误
支持的接口有：
▪ 包括异步 SRAM、ROM、FLASH(闪速存储器) 、EPROM等，EMIF能 够提供可配置的定时参数，提供高度灵活的存储器时序。每个接口都 可以支持
▪ 程序代码访问 ▪ 32bit数据访问、16bit数据访问、8bit数据访问。
第二章 DSP芯片结构和CPU外围电路
2.1.2 TMS320C55x CPU
CPU有4个功能单元：指令缓冲单元(I单元)，程序流程单元(P单元) ，地址数 据流程单元(A单元)和数据计算单元(D单元)
CPU结构示意图
第二章 DSP芯片结构和CPU外围电路
▪ A单元16位ALU的功能
能接收I单元数据，又能够和存储器、I/O空间、A单元寄存器、 D单元寄存器和P单元寄存器进行数据交换，完成算术、逻辑、 位操作、移位、测试、旋转等操作。A单元包括的寄存器有下 列4种类型：
1)数据页寄存器(Data Page Register)：DPH、DP、（接口数据 页）PDP

并行移位器：用于小数结果的调整。
允许文本交换的4×12位堆栈 两个间接寻址的辅助寄存器
双通道串行口（TMS32011,TMS320C17/E17） 协处理器接口（TMS320C17/E17） 器件封装：40脚双列直插（DIP）/44脚塑封（PLCC）
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2.3.1.2 TMS320C10 TMS32010采用改进的哈佛结构，即程序和数据
DSP芯片的特征就是有一个专用的硬件乘法器。 在TMS320系列中，由于具有专用的硬件乘法 器，乘法可在一个指令周期内完成。
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2.2.4 特殊的DSP指令
DSP芯片的另一个特征:特殊的指令。 指令DMOV：它完成数据移位功能。在数字信号处理中， 延迟操作非常重要，这个延迟就是由DMOV来实现的。
第二章
DSP芯片的基本 结构和特征
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2.1 引 言
可编程DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器。 DSP芯片一般都具有程序和数据分开的总线结构、 流水线操作功能、单周期完成乘法的硬件乘法器以及 一套适合数字信号处理的指令集。
本章内容：DSP芯片的基本结构，TI公司的各种 DSP芯片的特征及其他公司的DSP芯片的特点。
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CLKOUT1
取指 译码 执行
N N－1 N－2
N＋1 N
N－1
N＋2 N＋1
N
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2.2.3 专用的硬件乘法器
乘法是DSP的重要组成部分。滤波器常常做一 次乘法和一次加法（XY）。乘法速度越快，DSP
处理器的性能就越高。 在通用的微处理器中，乘法指令是由一系列加 法来实现的，故需许多个指令周期来完成。
期使得DSP芯片能够实时实现许多DSP应用。

16 bit instructions defined parallel instructions
C55x C54x Mnemonic Mnemonic
Superset of 54x Mnemonic 8,16,24,32,40,48 bit instructions defined parallel instructions user defined parallel instructions
Low Power
Ch 3
Ch 4 Ch 5
•< 72 mW active power •144-pin LQFP •Ultra-small 144
Small Size
Байду номын сангаас
Addressing Unit 8 Auxiliary Registers 2 Addressing Units Power Management
WD Timer
Peripheral Bus
CAN 2.0B McBSP 2 SCI SPI A/D Converter
Peripheral s optimized for digital control
LF2407 Shown
12-Bits, 16 Channels
C2000系列MCU
Roadmap
Automotive - EPS Battery operated precision for steering
Tire Pressure Low cost pressure sensing based on tire rotation speed measurement
“Segway” Many new cool Application to come

A BT 40 40 SXM ACC A 40 MUX AM MAC 输出 U B B 40 MUX 符号控制 Y
40
三、CPU
3.2 累加器
39 … 32 31 BG 保护位 … BH 16 15 … BL 低位字 0
保护
高位字
TMS32C54x累加器ACCB结构
三、CPU
3.2 累加器
.L1 .S1 .M1 .D1 .D2 .M2 .S2 .L2
TigerSHARC
ADSP-TS101 ADSP-TS201 ADSP-TS202 ADSP-TS203
3.2
十、小结
• 首先介绍了 DSP 芯片的基本结构，随后比 较详细地介绍了TI公司的系列DSP芯片的基 本特征，并简要介绍了AD等公司的DSP 芯 片 • 由于 DSP 芯片的发展速度很快，用户在选 用 DSP 芯片时，必须根据市场行情选用生 产厂家主推的产品
SXM
TC (测试比特) ALU CSSU
桶形移位器 40 MSB/LSB 写选择 16 EB15 －EB0
三、CPU
3.4 乘累加单元
CB15 －CB0 DB15 －DB0 PB15 －PB0 T T D A：累加器A A P A D C B：累加器B C ：数据总线CB D：数据总线DB P：程序总线PB 符号控制 17 XM 17 YM A B MUX YA 加法器(40) 0 T：寄存器T 40 40 累加器A 累加器B
运行速度（最高） 内部RAM 串行I/O口 用户程序、数据ROM DMA控制器 存储器宽度 外部中断触发 中断矢量表地址 程序引导
电平/边沿触发可选 电平/边沿触发可选
八、 TI浮点DSP芯片
九、其他DSP芯片