DSP芯片的基本结构和特征

1、DSP芯片的基本结构和特征 引言基本结构中央处理单元CPU总线结构和流水线 片内存储器 片内外设 TI定点DSP芯片 TI浮点DSP芯片其他DSP芯片简介 小结习题与思考题一、引 言在DSP芯片操作中，许多特殊功能是与DSP芯片内部的特殊结构紧密相关的 学习DSP芯片的结构和特征，对于深入理解DSP芯片的操作过程，掌握DSP芯片的开发和应用技术具有很重要的意义 二、基本结构三、CPU3.1 ALU单元三、CPU3.2 累加器TMS32C54x累加器ACCB结构 三、CPU3.2 累加器TMS320C6000的寄存器堆 三、CPU3.3 桶形移位寄存器三、CPU3.4 乘累加单元三、CPU3.5

2、 寻址单元 用以迅速有效地访问存储器单元，提高运算和指令执行效率 ； 主要包括数据寻址和程序寻址两大类 ； 程序寻址过程中的一个关键单元是程序计数器PC ； 一般DSP芯片都提供了多种的数据寻址方式 。四、总线结构与流水线哈佛总线结构 四、总线结构与流水线 与哈佛结构相关，DSP芯片广泛采用流水线以减少指令执行时间，增强处理能力。将指令分为几个子操作，每个子操作由不同的单元完成。 每隔一个时钟周期，每个单元就可以进入一条新指令。 同一个时钟周期内，在不同的单元可以处理多条指令，相当于并行执行了多条指令。五、片内存储器按照类型，片内存储器包括EPROM、ROM、RAM、Flash等多种类型按照使

3、用方式，片内存储器包括程序存储器、数据存储器和I/O空间存储器片内RAM又可以分为两种类型：SARAM（单访问RAM）DARAM（双访问RAM）五、片内存储器集成Cache技术 六、片内外设通用I/O接口；定时器；HPI接口；串行口；软件可编程等待状态产生器。七、TI定点DSP芯片 TMS320C20 x指令周期（ns）ROM（字）RAM（字）FLASH（字）同步串口异步串口C20325/35/50-544-11C20425/35/504 K544-11C20525/35/50-4.5K-11F20625/35/50-4.5K32 K11F20725/35/50-4.5K32 K21C2093

4、5/504 K4.5K-七、TI定点DSP芯片TMS320C24xMIPSRAM（字）ROM(字)FLASH（字）I/O引脚比较/PWM通道定时器同步串行口异步串行口A/D通道数/转换时间(s)F24020544-1 6K289/123/11116ch/6.6C2402054416 K-289/123/11116ch/6.6F24120544-8 K265/82/1118 ch/0.85C242205444 K-265/82/1-18 ch/0.85F24320544-8 K325/82/1118 ch/0.85LF240730/402.5 K-32 K4110/164/11116 ch/0.

5、5LF240630/402.5 K-32 K4110/164/11116 ch/0.5LF240230/40544-8 K215/82/1-18 ch/0.5LC240630/402.5 K32 K-4110/164/11116 ch/0.5LC240430/401.5 K16 K-4110/164/11116 ch/0.5LC240230/405444 K-215/82/1-18 ch/0.5七、TI定点DSP芯片TMS320C54x DSP的方框图 七、TI定点DSP芯片七、TI定点DSP芯片七、TI定点DSP芯片特 性TMS320C54x 单核DSPTMS320C55x DSP功耗（mW

6、/MIPS）0.540.05MIPS或MMACS30532140800代码密度变指令长度结构功能单元MACsALUs累加器112224 程序获取16位32位指令长度固定16位848位可变七、TI定点DSP芯片七、TI定点DSP芯片七、TI定点DSP芯片特 性TMS320C62x DSP核Veloci TI结构TMS320C64x DSP核Veloci TI.2结构性能改善MHz15030060011004倍MIPS12002400480088004倍16位MMACs300600240044008倍8位MMACs3006004800880016倍通讯普通特殊目的指令8倍图像普通特殊目的指令15倍

7、八、 TI浮点DSP芯片特 征TMS320C30TMS320C31TMS320C32TMS320VC33数据/程序总线主总线STRB：32位数据，24位地址扩展总线IOSTRB：32位数据，13位地址STRB:32位数据，24位地址STRB0：8/16/32位STRB1：8/16/32位IOSTRB：32位STRB:32位数据，24位地址运行速度（最高）50MFLOPS/25MIPS80MFLOPS/40MIPS60MFLOPS/30MIPS150MFLOPS/75MIPS内部RAM2 K字2 K字512字34 K字串行I/O口二个串行口一个串行口一个串行口一个串行口用户程序、数据ROM4K字

8、/16K字节无无无DMA控制器单通道单通道双通道单通道存储器宽度32位32位数据8/16/32位可选32位外部中断触发电平触发电平触发电平/边沿触发可选电平/边沿触发可选中断矢量表地址固定固定用户可重定位固定程序引导无用户可选用户可选用户可选八、 TI浮点DSP芯片九、其他DSP芯片AD公司MOTOROLA公司AT&T公司Motorola Family Tree56800MSC810056800E56300DSP56F801DSP56F802DSP56F803DSP56F805DSP56F807DSP56F826DSP56F827DSP56852DSP56853DSP56854DSP56855

9、DSP56857DSP56858MC56F8322MC56F8323MC56F8345MC56F8346MC56F8356MC56F8357DSP56301DSP56303XC56309XC56L307DSP56311DSP56321DSPB56362DSPB56364DSPB56366DSPA56367DSPA56371MSC8101MSC8103Floating Point DSP Chips Discontinued! 3.1ADSP- 21XXSHARCTigerSHARCADSP-2184ADSP- 2185ADSP- 2186ADSP- 2187ADSP- 2188ADSP- 21

10、89ADSP- 2191ADSP- 2195ADSP- 2196ADSP- 21990ADSP- 21991ADSP- 21992ADSP-21060ADSP-21061ADSP-21062ADSP-21065ADSP-21160ADSP-21161ADSP-21261ADSP-21262ADSP-21266ADSP-21267ADSP-21363ADSP-21364ADSP-21365ADSP-21366ADSP-21367ADSP-21368AD14060ADSP-TS101ADSP-TS201ADSP-TS202ADSP-TS203AD Family Tree3.2十、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 习题与思考题（1）DSP芯片的典型结构是怎样的？（2）ALU与累加器的区别是什么？（3）什么是冯诺曼结构和哈佛结构？两者有什么区别？（4）什么是流水线操作？简述其工作原