SPI是什么意思?
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[dsp是什么意思]DSP简介 dsp是什么意思
DSP控制器原理及其应用主讲 宁改娣 西安交通大学 电气学院1Q04DSP 综述? ?第一部分：关于课程（课程简介）第二部分： DSP 基本概念? DSP芯片分类 ? DSP芯片的应用 ? DSP与MCU硬件结构比较 ? DSP芯片的选择 ? DSP芯片的发展?第三部分： TI公司DSP概述1Q04什么是DSP？?数字信号处理技术（Digital Signal Processing,DSP）：用数 学方法对数字信号进行处理，处理包括变化或提取相应的信息 ? 经典的数字信号处理方法： C时域：信号滤波FIR、IIR?C频域：频谱分析FFT 数字信号处理的特点： CΣAi×Xi C高速实时?数字信号处理器（Digital Signal Processor）：用于实时完成 数字信号处理的微处理器。DSP：特指数字信号处理器1Q04关于课程――课程宗旨?传统的数字信号处理课程，主要讲授有关的理论和算法，基本上不讨论实现技术；?DSP芯片厂家的技术手册则只介绍产品的功能和性能。 两者比较脱节，都不大利于工程应用。?我们开设这门课程的目的，就是希望将两者有机地结合 起来，通过授课、实验缩短同学开发DSP系统的时间， 培养学生的工程素质和创新能力。1Q04先修课程（本课程）单片机原理或微型计算机原理 数字信号处理技术（算法） （非必要） 具备专业知识（应用于本专业领域的算法非必要）? ? ?1Q04关于课程――DSP课程特点?DSP简单说就是高性能处理器，归纳处理器课程的特点： 理论性――不强（犹如英语单词，无需溯源,软硬件都如此） 学习目的――会用（最大限度发挥其作用） 学习方法――动手（练出来的，不是学出来的）???1Q04处理器学习方法? ? ?微型计算机原理单片机原理 DSP原理变化大20多年近20年 5年左右51系列学到什么？学到什么？F240/FDSP结构与实验开发环境都会略有变化? 类型多；更新换代快，处理器发展更新越来越快。如何学？?不是学习某一具体芯片。学习处理器课程要掌握的就是基本技能――基本功。1Q04如何修炼基本功？? ? ?会找资料:充分利用网络资源（无所不有），提高查找资料能力会看：教材或 data sheets.（*.pdf文件)。一般了解和详细使用软件开发环境：熟悉一些仿真软件Keil51、CCS等；? 找、看、用对比学习:（ CPU、微控制器MCU、 DSP、嵌入式处理器）? ? ?动手：软硬件设计，遇到问题先找自己，才能积累软硬件设计技能 会借力：高手指点，是捷径； 最好的教师是自己：自己动手才有收获，特别是工程应用课程！1Q04设计中如何得到技术参考资料以及如何得到相关源码1）原则是碰到问题就去在TI网站的搜索中用keyword搜索资料，主要要注意的就是ApplicationNotes，user guides 比如不知道怎样进行VC5402的McBSP编程，搜McBSP和 VC5402 如果不知道如何设计VC5402和TLV320AIC23的接口以及编程，搜TLV320AIC23和VC5402; 这样可以搜到一堆的资料，这些资料一般均有PDF文档说明和相应的源程序包提供，download后做少许改动即可 2）版上发问3）google搜索 4）再不济，找技术支持，碰运气了1Q04处理器工程应用（实战――用）? 选型（DSP、MCU及具体型号）；（靠只是储备） ? 熟悉有关模块详细结构及编程方法；(C或汇编)? 熟悉开发软件（大多数是相通的）；? 软件、硬件设计、调试、系统联调（调试功底相通）。1Q04授课对象及学时安排?全校研究生公共课（电气工程、机械工程、生命科学、电 子与信息工程、航空航天学院等） 20+20学时? ?电气学院、航空航天学院本科生 32+16学时 特点：? 学生面广、基础不同 ? 数字信号处理技术课程掌握程度不同 ? 应用对象不同（专业不同）1Q04主要内容DSP课程 = 教学＋实验?DSP课程教学内容? 以F240，学会学习处理器的方法（硬件结构、指令系统、开发）?实验开设? 基本实验（统一安排） ? 综合实验（时间开放） ? 专题研究 ? 科研1Q04实验开设――实验室建设及资源? ? ?2001年建立DSP（F240）实验室 2003年加入TI大学计划 “研究生创新实验室”成立时，成为课程之一18套PCITDS510F240EVMTMDXeZDDSK 闻亭2407 USB仿真器 TMDS3P701016A TMDS DSK 5416 TMDS DSK
EVM18套15套 5套 2套 15套 2套感谢的TI支持1Q04上课及考核形式? ?上课：多媒体讲课，许多内容需要自学 参考书：? ??DSP控制器原理及应用? 宁改娣等编写 ，上课以此为主，包括实验内容
上datasheet及应用资料?实验以你们为主 ? 进入实验前要明确你要干什么？掌握什么？（而非教师告诉你如何如何做？） ? 自己设计综合实验（可以充分利用DSP现有资源，无需外加其他硬件） 提供了目前最好的DSP开发仿真环境及实验环境 考核? ? ??开卷笔试30％（实验＋教学内容）由大家上课和实验的态度决定是否考 平时上课及实验40％（验收课程设计结果） 综合实验书面报告30％（非常正规）。或者写一篇论文在核心期刊以上发表。1Q04第一部分： DSP 基本概念1Q04DSP芯片的分类DSP芯片主要可以按照下列两种方式进行分类。? 按数据格式分定点DSP芯片? 按用途分浮点DSP芯片通用型DSP芯片专用型DSP芯片1Q04DSP芯片的应用(1) 信号处理――如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、 相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等； (2) 通信――如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩 、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电 话等； (3) 语音――如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说 话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储等； (4) 图形/图像――如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图 像增强、动画、机器人视觉等；1Q04DSP芯片的应用(5) 军事――如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导 等； (6) 仪器仪表――如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等； (7) 自动控制――如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁 盘控制等； (8) 医疗――如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等； (9) 家用电器――如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游 戏、数字电话/视等。1Q04DSP的应用正在日益发展PDA巡航导弹1Q0480%的手机采用了TI的 DSP Core移动通信系统1Q04还可以举出很多例子?医院用的B超、CT、核磁共振?卫星遥感遥测 ?天气预报、地震预报、地震探矿 ?风洞试验 ?数字化士兵、数字化战争 ?…... ?DSP的应用领域取决于设计者的想象空间1Q04DSP与MCU硬件结构比较DSP(数字信号处理器)作为一种微处理器，其设计的出发点和通用CPU以及MCU等处理器是不同的。DSP是为完成实时数字 信号处理任务而设计的，算法的高效实现是DSP器件的设计核 心。DSP在体系结构设计方面的很多考虑都可以追溯到算法自 身的特点。1Q04DSP与MCU硬件结构比较?改进的哈佛结构、多总线：片内多条数据、地址和控制总线1Q04改进的哈佛结构独立IO 空间程序/数据 存储器CPU数据存 储器CPU程序存 储器冯?诺依曼结构 多数CPU采用改进哈佛结构 几乎所有DSP单片机哈佛结构：但共用一套AB和DB，由控制信号CS、DS区分1Q04总线结构多总线：片内多条数据、地址和控制总线。ROM/ Flash SARAM B0 DARAM B1, B2 DARAM PAB DRAB MemoryMapped Registers什么是总线？ AB、DB、CB――3总线外部地址 总线单片机、等微处理器片内、片外各有几条总线？ DWAB外部数 据总线PRDBDRDB DWEB Control BusOn-Chip Peripherals/ Registers1Q04CPUExternal SignalsDSP与MCU硬件结构比较? ?改进的哈佛结构、多总线：片内多条数据、地址和控制总线流水线技术：多个控制和运算部件并行工作1Q04流水线操作（4级流水线）100 101 顺序执行 ADD Add Sub Mpy F1 D1 指令周期 102 103 104 SUB R1 E1 R2 D3 F4完整的流水线 独立执行部件： F－取指 D－译码1Q04105 106 …F2D2F3E2 R3 D4E3R4E4StoreR－读数 E－执行TI流水线2～6级CPUCLK 取指令 译码 N N-1 N+1 N N+2 N+1 N+3 N+2取操作数执行N-2N-3N-1N-2NN-1N+1N图 四级流水线'C2??的CPU运行于4级流水线方式1Q04DSP与MCU硬件结构比较? ?改进的哈佛结构、多总线：片内多条数据、地址和控制总线 流水线技术：多个控制和运算部件并行工作? ?硬件乘法器 特殊指令： ? MAC（连乘加指令，单周期同时完成乘法和加法运算） ? RPTS和RPTB（硬件判断循环边界条件，避免破坏流水线） 特殊寻址方式： ? 位倒序寻址（实现FFT快速倒序） ? 循环寻址 特殊片内外设： ? 可编程等待电路（便于与慢速设备接口） ? 数字锁相电路 PLL（有利系统稳定） 丰富片内外设：定时器、异步串口、同步串口、DMA控制器、A/D和通用I/O口、 PWM、CAN等 丰富片内存储器类型：RAM、DARAM、ROM、Flash、SARAM等，新的DSP芯片采用 Cache(高速缓存)机制，解决存储器速度与DSP内核速度不匹配的问题??? ?1Q04DSP与MCU硬件结构比较需要说明的是：? 两者在不断融合，取其优势 ? 差异越来越不是那么明显1Q04DSP与MCU软件开发比较? 模块化：按功能模块编程 ? 工程化：软／硬人员分离 MCU： DSP:? ORG xxxx，绝对定位? 优点：简单、容易上手 ? 缺点：模块化编程差 工程化不支持? Section：相对定位? 缺点：灵活、上手较难 ? 优点：模块编程好 工程化编程支持1Q04DSP软件开发? Section（ “段”）概念：一块连续的储存空间，可存放程序或数据? 在编程时，“段”没有绝对定位，每个“段”都认为是从0地址开始的一块连续的储存空间，而无需关心这些“段”究竟定位在系统的哪些地方。 ? 优点：便于程序的模块化编程；便于工程化管理：可将软件开发人员和硬件开发人员基本上分离开。? 重定位：由于所有的“段”都是从0地址开始，所以程序编译完成后是无 法运行的，要让程序正确运行，必须对“段”进行重新定位，这个工作由链接器完成。? .cmd文件：MEMORY命令描述系统硬件资源，SECTIONS命令描述软件人员 程序中用到的“段”如何定位到恰当的硬件资源上。1Q04DSP与MCU开发工具比较MCU： ? 代替方式（仿真头替代MCU） ? 硬件时序为仿真器硬件时序 ，与目标系统时序有一定差 异 ? 或多或少占用目标硬件资源 ? 仿真头制作较难 DSP： ? 接口方式（JTAG） ? 硬件时序即为目标系统 时序 ? 不占目标系统硬件资源 ? 仿真头制作方便 ? 仿真电缆较长，使用方 便 ? 不同的DSP，仿真接口标 准JTAG，工具相同，用 户投资有保障? 仿真电缆较短，使用不便? 不同MCU，工具不同，用户投 资加重1Q04DSP与MCU硬件开发比较? MCU硬件开发基本功可以移植到DSP开发 ? DSP处理速度一般稍高，注意高速PCB制作事项1Q04DSP芯片的选择（选择顺序按情况定）1. DSP 芯片的运算速度（各厂商） 2. DSP 芯片的价格 3. DSP 芯片的硬件资源（存储器、ADC、PWM等等） 4. DSP 芯片运算精度5. DSP 芯片开发工具： 软件6. DSP 芯片功耗硬件7. 其他：封装、应用场合（民品，工业品，军品）、售后服务TI DSP的选型主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、 片内的资源，如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道数等。 DSP的主要供应商有TI，ADI，Motorola,Lucent和Zilog等，其中TI占有最大 的市场份额。（先入为主）1Q04DSP芯片的发展（1）? ?1978年AMI公司推出S2811――世界上第一片DSP ； 1979年INTEL公司推出2920――DSP芯片的一个重要 里程碑； 1980年NEC公司推出?PD7720――第一片具有乘法器的 DSP芯片； 1982年TI公司推出第一代DSP芯片TMS32010，之后又相 继推出TMS320一系列产品――TI公司的TMS320系列DSP 产品已经成为当今世界上最有影响力的DSP芯片，TI公司 已经成为世界上最大的DSP芯片供应商。??1Q04DSP芯片的发展（2）?1984年AT&T公司推出的DSP32――第一片高性能的浮点 DSP芯片。?Motorola公司推出DSP相对较晚，1986年推出定点MC5年推出浮点MC96002；?ADI公司在DSP市场上也占有一定的份额，1990年推出ADSP2101，之后又相继推出ADSP21000系列。1Q04国产DSP与IP登场?2003年初首个DSP“中国芯”―“汉芯一号”诞生之后，已取得了150万片的国际订单?2004年初“汉芯二号”24位DSP；以IP专利授权方式进入国际 市场的高端处理器芯片?“汉芯三号”32位DSP芯片，申请了６项专利，具有高速度、 低功耗的特点?标志着我国DSP技术研究取得重大突破。“汉芯”系列是由上 海交通大学微电子学院研制成功的。1Q041Q04可编程DSP处理器以每年30%的速度增长1Q04市场对DSP工程师的需求急剧增大1Q04信息技术的发展趋势TI把上世纪90年代后期和本世纪初称为继(基于晶体管的)主机时代、( 基于 TTL 和逻辑电路的)微机时代和(基于微处理器的)PC时代之后的 基于模拟技术与DSP技术的“互联网时代”。1Q04DSP特点、发展趋势?DSP器件的发展，兼顾3P的因素，即性能 (performance) 、功耗 (power consumption) 和价格 (price)。?SOC（System On Chip）已是设计的大势所趋。DSP+ARM的双核结 构，用户只需添加极少的外部芯片，即可构成一个完整的应用系统。?更多并行的体系结构――超长指令字（VLIW）方式或单指令/多数据（SIMD）方案。在极高端，一些公司已开始使用多指令/多数据（MIMD）架构，实现最高程度的并行计算，从而使功能最大化。?期待 FPGA来扮演象DSP加法器或协处理器一样的角色。实现高并行的 操作及可配置性。1Q04DSP的发展趋势Million Instructions Per Second，MIPS1Q04各DSP公司比较有代表性的产品简介? ?TI公司为TMS320系列 ：C3X，C67X为浮点处理器. AD公司产品 ? ADSP21XX 为 定 点 处 理 器 ， 如 ： ADSP05 ， ADSP ， ADSP63/66，ADSP81等。 ? ADSP21XXX为浮点处理器，如：ADSP21020，ADSP21060，ADSP21062. AT&T公司产品 ? AT&T公司比较有代表性的定点处理器有DSP16、DSP16A、DSP16C、DSP1610 、DSP1616等。 ? AT&T公司比较有代表性的浮点处理器有DSP32、DSP32C、DSP3210等 MOTOROLA公司 ? 代表性的定点处理器有MC56000、MC56001、MC56002。???代表性的浮点处理器有MC96002等。?NEC公司产品 ? NEC公司比较有代表性的定点处理器有uPD77C25、uPD77220等。?NEC公司比较有代表性的浮点处理器有uPD77240等。1Q04DSP 市场大致份额TI 47% AT&T 28%ADI 11%TI、朗讯 /Agere、摩托 罗拉公司、 Analog Devices1Q04Others 6%Motorola 8%?DSP的发展为：多、快、好、省DSP芯片制造商?ADI公司: www.niubb.netTI公司: 朗讯公司: www.niubb.netMotorola公司: www.niubb.netDSP Group公司: www.niubb.netZilog公司: www.niubb.net1Q04关于德州仪器公司(TI)?德州仪器公司（TI）提供创新的DSP和模拟技术，公司的业务还包 括传感器和控制产品，以及教育产品。在全球超过25个国家设有 制造、研发或销售机构。 德州仪器推出业界速度最快的18位模数转换器;90毫微米的集成电 路工艺技术投产;9层金属结构；高性能电源管理芯片 据 Engibous介绍，从美国到中国，目前有1,000家第三方软件开 发商和900所大学专门研究开发和讲授DSP架构. 中国大学计划(在 47所大学设立约100个DSPS实验室) 全球DSP竞赛(10万美金）。 TI预想未来世界的方方面面都渗透着 TI 产品的点点滴滴，您的 每个电话、每次上网、拍的每张照片、听的每首歌都来自 TI 数 字信号处理器 (DSP) 及模拟技术的神奇力量。??? ?1Q04TI的市场地位? ?1，DSP产品全球第一 2，模拟产品全球第一?? ?3，无线产品全球第一4，图形计算器全球第一 5，硬盘产品全球第一1Q04多方联合，共同发展“The Single Device Having the Most Significant Impact on Expanding the Use of Electric Motor Technology is the DSP.”C George Gulalo, President, Motion Tech TrendsDSP应用客户第三方大学1Q04TI教学中采用的DSP型号? ?选TIDSP（几乎100％学校，个别学校有Motorola实验室） 选型：‘C2000、’C5000和‘C6000系列都有，开发环境完 全相同，使用CCS软件? ?学会一个DSP的开发，其它都比较容易上手 课程介绍‘C2000系列 F240 F1Q04第二部分：TI DSP概述1Q04TI公司的DSP命名TMS 320 C 240 PQ (L)前缀TMX =实验设备（experimental device）温度范围（缺省为0°C~70°C） L= 0°C~70°C A= -40°C~85°CQ= 40°C~125°CTMP =原型设备（prototype device） TMS =合格设备（qualified device） 系列号320 = TMS320TM封装形式DSP Family PN= 80引脚塑料TQFP PQ= 132引脚bumpered QFP PZ= 120引脚塑料TQFP设备类型(DEVICE) 工艺（TECHNOLOGY）C = CMOS E = CMOS EPROM F = Flash EEPROM LC = Low-voltage CMOS (3.3 V) ? TQFP = Thin Quad Flat Package VC= Low-voltage CMOS (3 V)如，′C2xx DSP209、203、240、241、242′F2xx DSP206、240、241、243具有 Flash 的 DSP，在 DEVICE 之后若有 A 符号，表示对 Flash 内容可加密。如：TMS320LC2406A图 TMS320 系列产品命名方法1Q04TI公司主推的三大DSP系列C2000? DSP Motor Control DSPTI C28x? DSP 核心: 世界上第一颗针对控制进行优 化的DSPC5000? DSPC6000? DSP Broadband Infrastructure DSPTI C64x? DSP 核心: 世界上具有最高性能的DSPsPersonal DSPTI C55x? DSP 核心: 世界上最低功耗性能比 mW/MIPS的DSPs? 可扩展性能达到400MIPs ? 最佳的C/C++ 控制代码效率 ? 兼容C24x? DSP软件? 以达到0.05mW/MIPs的最低功耗性能比而具有最长的电池 寿命。? 工作频率将达到1.1GHz ? 最好的DSP编译器, 便于使用? 最佳的代码密度 ? 兼容C54x? DSP软件1Q04? 兼容C62x? DSP软件C2000系列DSP应用领域Optical Networking Control of laser diode Digital Power SupplyProvides control, sensing, PFC, and other functionsPrinter Print head control Paper path motor controlTV screen Deflection of electron beam for small angle and sharp corner TV screenAutomotive - EPS Battery operated precision for steering1Q04Tire Pressure Low cost pressure sensing based on tire rotation speed measurement“Segway” Many new cool Application to come下一步可能的应用 ...互联网相关: 智能电冰箱等高速, 高密度磁盘驱动 数字视频 Internet 服务器高精度的加工工艺 高效的 电动汽车1Q04C2000系列DSP子系列?C2xx子系列：16位定点DSP、20MIPS? 代表器件：TMS320F206PZ?C24x子系列：16位定点DSP、20MIPS? 代表器件：TMS320F240?LF240xA子系列：16位定点DSP、40MIPS ? 代表器件：TMS320LF2407A?F28x子系列：32位定点DSP、150MIPS ? 代表器件：TMS320F2812、TMS320F28101Q04C2000系列DSPRoadmapHigh-Precision ControlHigh-end DerivativesControl Performance150 MIPS !F 176-LQFP 128-LQFPF-u*BGAApplication specific versionsMulti-Function, Appliance & Consumer ControlLC2404A LF2401A F241 LC2402ALF2407A LF2406A LF2403A LC2406A F243 F240 LF2402AScaled Down versionsC242Up To 40 MIPS1Q04Software CompatibleTMS320LF2407 : 高集成度的DSP控制器Event ManagerData RAM 2.5K words D(15-0) Program / Data / I/O Buses A(15-0) Boot ROM 256 words Program Flash 32K wordsEvent Manager 2 Timers5 Compares 2 timers 58 PWM Outputs comparesDead band 8 PWM outputslogic 3 band logic DeadInput Captures2 QEP channels 3 input captures 2 QEP channelsC2xx DSP Core16-bit T register 16-bit barrel shifter (L) 16 x 16 multiply Peripheral Bus 32-bit P register Shift L (0,1,4,-6) 32-bit ALU 32-bit accumulator Shift L (0-7) 8 auxiliary registersWD Timer CANSCI SPI8-level hardware stackRepeat count 2 status registersA/D Converter10 bits, 16 channels1Q04C2000?: 参数选择列表‘F240 MIPS MEMORY Flash ROM RAM Boot ROM EVENT MGR GP Timers CMP/PWM CAP/QEP 10-BIT ADC Channels Conv. Time COMMS SCI (UART) SPI CAN GPIO WATCHDOG EMIF VOLTAGE PACKAGING PRODUCTION Yr 2000 10Ku Pricing 20 16K ? 544 ? 3 9/12 4/2 16 6.6?s Yes Yes ? 28 Yes Yes 5V 132 PQFP Today ‘C240 20 ? 16K 544 ? 3 9/12 4/2 16 6.6?s Yes Yes ? 28 Yes Yes 5V 132 PQFP Today ‘F241 20 8K ? 544 ? 2 5/8 3/2 8 850ns Yes Yes Yes 26 Yes No 5V 64 PQFP Today ‘C242 20 ? 4K 544 ? 2 5/8 3/2 8 850ns Yes ? ? 26 Yes No 5V 64 PQFP Today $3.96 ‘F243 20 8K ? 544 ? 2 5/8 3/2 8 850ns Yes Yes Yes 32 Yes Yes 5V 144 LQFP Today $12.85 ‘LF 8K ? 544 Yes 2 5/8 3/2 8 500ns Yes ? ? 21 Yes No 3.3V 64 PQFP Today $8.75 ‘LC ? 4K 544 ? 2 5/8 3/2 8 500ns Yes ? ? 21 Yes No 3.3V 64 PQFP 1Q01 $2.95 ‘LC ? 16K 1.5K ? 4 10/16 6/4 16 500ns Yes Yes ? 41 Yes No 3.3V 100 LQFP 1Q01 $5.45 ‘LF 32K ? 2.5K Yes 4 10/16 6/4 16 500ns Yes Yes Yes 41 Yes No 3.3V 100 LQFP Today $9.95 ‘LC ? 32K 2.5K ? 4 10/16 6/4 16 500ns Yes Yes Yes 41 Yes No 3.3V 100 LQFP 1Q01 $5.95 ‘LF 32K ? 2.5K Yes 4 10/16 6/4 16 500ns Yes Yes Yes 41 Yes Yes 3.3V 144 LQFP Today $10.45$14.74 $10.20 $11.36**C28x Broad Sampling Mid 2001**1Q04F: 业界最强大的控制专用DSPCode security128Kw Flash + 2Kw OTP 18Kw RAM 4Kw Boot ROMTMX today, TMS Production mid 2003Memory Sub-SystemEvent Mgr A Event Mgr BXINTFFast program execution out of both RAM and Flash memory? 110-120 MIPS with Flash Acceleration Technology ? 150 MIPS out of RAM for time-critical code Control Ports Control PeripheralsMemory Bus12-Bit ADCWatchdogPeripheral BusInterrupt ManagementGPIOEvent Managers Ultra-Fast 12-bit ADC? 16.7 MSPS Conversion Speed ? Dual s/h enable simultaneous sampling ? Auto Sequencer, up to 16 conversions w/o CPU Communications Ports150 MIPs C28xTM 32-bit DSP 32x32 bit Multiplier 32-bit Timers (3) Real-Time JTAG 32-Bit Register File R?M?W Atomic ALUMcBSP CAN 2.0B SCI-A SCI-B SPIMultiple standard communication ports provide simple interfacesto other componentsTarget ApplicationOptical Networking, Power Supplies, Industrial Applications, Automotive, and many more1Q04(Multichannel Buffered Serial Port)多通道缓冲串行口最高的代码效率C16x1.6C28x: 最高 的代码效率C196SHDSP1.41.2SH31ARM? ThumbC28x0.8伺服控制C编译器的编译结果比较1Q04C5000系列DSP的应用 5000TI DSPs in 60% of all digital cell phones TI DSPs chosen by 8 of top 10 internet consumer electronic manufacturersTI DSPs chosen by 7 of top 8 digital still camera manufacturersTI has 80% of VoIP Gateway market TI DSPs in 80% of IP phone designsTI DSPs used in 8 of the top 10 wireless infrastructures1Q04C5000系列DSP子系列?C54x子系列：16位定点DSP、100～160MIPS，应用于低端产品? 代表器件：TMS320VC5402、VC5409、VC5410、VC5416?C55x子系列：16位定点DSP、400MIPS，应用于高端产品? 代表器件：TMS320VC5510、VC5509、VC5502?C54x＋ARM7子系列：主要应用于嵌入式系统中，如静态数码相机? 代表器件：TMS320VC5470、VC5471、DSC21?C55x＋ARM9子系列：主要应用于2G和3G手机中即OMAP平台：Open Multimedia Applications Platform开放式多媒体应用平台? 代表器件：OMAP59101Q04C5000系列DSPRoadmapSoftware CompatiblePower Efficiency/System DensityC55xTM DSPEDN 2000 DSP DSP Product of the Year Internet Telephony Best DSP Microprocessor ReportC54x MulticoreTMOMAP OMAP5910TMC MIPS C MIPS C MIPS C5470C54xTM+ARM7C54xTM DSPWorld’s Most Popular DSP Over 500 Million Shipped $5 Billion in Design-insC5471C54xTM+ARM7C55xTM DSP C MIPS C MIPSC MIPS C MIPS C5401 50 MIPS C MIPS C MIPS C MIPS C MIPSC MIPSFeature Integration1Q04C5000系列DSPC54x内部结构High PerformanceProgram/Data ROM Program/Data ROM 16K Words 16K Words D(15-0) Program/Data Buses Program/Data Buses A(22-0) MAC 17 x 17 MPY 40-Bit Adder RND, SAT Shifter 40-Bit Barrel (-16, 31) ALU 40-Bit ALUCMPS Operator (VITERBI)Program/Data RAM Program/Data RAM 16K Words 16K WordsJTAG Test/ JTAG Test/ Emulation Emulation Control Control 26 Muxed GP I/O 26 Muxed GP I/O? ? ? ? ? ? ? ? ?DMACh 0 Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4 Ch 58/16-bit Host Port 8/16-bit Host Port Interface (HPI) Interface (HPI)160-MIPS performance 16K words SRAM 3 McBSPs 6-channel DMA 8/16-bit HPI 1.2-V and 1.8-V core options & 72 mW active power (100 MIPS) 144-pin LQFP Ultra-small 144 microStar? BGA (12 mm x 12 mm)EXP Encoder Accumulators 40-Bit ACC A 40-Bit ACC BPeripheral Bus Peripheral BusTimer TimerMultichannel Buffered Multichannel Buffered Serial Port (McBSP Serial Port (McBSP Multichannel Buffered Multichannel Buffered Serial Port (McBSP) Serial Port (McBSP) Multichannel Buffered Multichannel Buffered Serial Port (McBSP) Serial Port (McBSP)Low Power Small SizeAddressing Unit 8 Auxiliary Registers 2 Addressing Units Power Management Power ManagementPLL Clock PLL Clock Generator Generator S/W Waitstate S/W Waitstate Generator Generator1Q04 1Q03OMAP的基本结构开放式多媒体应用平台（OMAP）是TI专门位支持2.5G和3G手机 应用需求而设计的处理器体系结构（DSP＋MCU＋MTC内存和流 量控制器）。1Q04C6000系列DSP的应用6000Broadband Communications?DSLWireless 3G Base StationsMedical Imagingmodems ?Pooled modems ?Base station transceivers ?Wireless LAN ?Enterprise PBX ?Speech recognition ?Multimedia gateway ?Professional audio ?Networked camera ?Machine vision ?Security identification ?Industrial scanner ?High speed printer ?Advanced encryption1Q04C6000系列DSP子系列?C62x子系列：32位定点DSP、MIPS? 代表器件：TMS320C6211?C67x子系列：32位浮点DSP、MIPS，900～ 1350MFLOPS ? 代表器件：TMS320C6711、C6712、C6713?C64x子系列：32位定点DSP，MIPS? 代表器件：TMS320C6414、C6415、C64161Q04C6000 Catalog RoadmapSoftware CompatibleMulti-Core C64x +RISC C64LCC64x DSP2001 Innovation of the YearEDN MagazineTMDM64xTMC C CC C6712CPerformanceBest DSP of 2001InStat/MicroDesign ResourcesC67HPC67LCC C6712C C6711C C6701Feature Integration1Q041Q04TI推出720 MHz 时钟DM642媒体处理器Set-Top Box offers multi-format audio, video, and image encoding/decodingFlash GPP Power Mgmt SDRAM HDD Video Encoder DM642 Audio DACHD Content Out Audio OutEthernet PHYHD enabled Set Top-BoxTI 720 MHz DM642 processor ? Real-time HD decoding & transcoding: ? WM9, MPEG4, MPEG2 formats available ? Integrated peripherals: ? 10/100 Ethernet MAC, 66 MHz PCI, 3 HD-enabled video ports ? Production qualified samples available now ?C64X DSP Core?1Q04SOC ？ ――System On Chip手机80％的DSP用的是TI的 DSP Core非DSP成品，仅IP Core1Q04DSP总体结构片内外设:ADC基本模块：程序存储器 程 序 总 线数据存储器 数 据 总 线 外 设 总 线WD/RTI时钟外部扩展 JTAGSCISPI CAN* McBSP*DSP Core： CALU 乘法器、寄存器 数据地址发生器1Q04系统接口等总结? ? ? ? ?DSP定义: DSPor DSP与MCU对比 DSP的发展是：多、快、好、省 DSP选型:了解各公司各DSP特点DSP系统的基本模型(与以前MCU系统类似) ：1Q04C2000 DSP片内具有ADC，使用PWM可以实现DAC课程使用的ftp服务器?202.117.27.64 资料/ 电子课件/ DSP课程资料?个别比较完整的优秀设计，费用实验室提供。作为实验展品1Q041Q04TI DSP 性能总结1.片内存储器的情况 C2000系列的片内RAM最小 (一般小于2k字) C5000系列较多 C6000系列最多 (几十k字) (几百k字节)2.外部存储器的扩展能力C2000的数据和程序寻址能力都只有64k字，但C28X进行了改进，有4M字的程 序空间以及4G字的数据空间。C3X、C55xx和C6000的外部存储器的扩展能力较强，一般可以到几百M字节，甚至到几个G字节。1Q04TI DSP 性能总结3.提供外设的能力 TMS320系列都提供同步串口、定时器、多种串口； C2000提供PWM、CAN等；C2000系列提供多通道的片上A/D转换器； C6000和C5000都有HPI、DMA接口； 个别C55xx型号，如5509带有USB接口。 个别C6000型号，如带有PCI接口； 4.芯片的运算能力 C3X,C67X 浮点；其它 定点 C2000：40MIPS~150MIPS； C5000：80MIPS~400MIPS； CMIPS~1600MIPS。1Q04TI DSP 性能总结5.多CPU的混合系统 TI的C547X系列中在一个芯片上集成两个CPU，一个是ARM7 ，另一个是C54X；开放式多媒体应用平台（OMAP）是TI专门位 支持2.5G和3G手机应用需求而设计的处理器体系结构（DSP＋ MCU＋MTC内存和流量控制器）, OMAP上的两个核是C55X和ARM9；有时采用多个低档的DSP并行比采用一片高档的DSP会大大降低系统的成本。1Q04实时的概念? 实时的定义因具体应用而异。一般而言，对于逐样本 (sample-by-sample) 处理的系统 如果 Ｔsample & Ｔprocess 我们就称这个系统满足实时性的要求。 比如，滤波器，采样频率1kHz, 运算在1ms内完成? 宏观上的及时，比如奥运的转播1Q04DSP芯片的选择1. DSP 芯片的运算速度（各厂商）指令周期： 即执行一条指令所需的时间，通常以ns（纳秒）为单位。 MAC时间： 即一次乘法加上一次加法的时间。 FFT执行时间： 即运行一个N点FFT程序所需的时间。 MIPS： 即每秒执行百万条指令。 MOPS： 即每秒执行百万次操作。 MFLOPS： 即每秒执行百万次浮点操作。 BOPS： 即每秒执行十亿次操作1Q04TI的DSP在精密控制中的优势160 140 12032-Bit Math Performance16-Bit Math Performance4X15015012XMIPS100806040 200 ADI ADMCxxx Microchip dsPIC30Fxxx Motorola DSP56F80040 MIPSTI TI TM TM TMS320C24x TMS320C28x1Q04What is Digital Media Processor?Video DecoderAudio Codec Audio ADCAudio DACReal-time Digital Media ProcessingVideo EncoderNetwork I/F System I/F1Q04基于DSP核的SOC1Q04欢迎您转载分享：
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