《DSP硬件开发培训》讲义

FAR: IGHT The success's road DSP硬件开发培训 主讲:程川 www.faRsight.com.cn

The success's road DSP硬件开发培训 www.farsight.com.cn 主讲：程川

今天的内容 嵌入式系统的结构 DSP的发展历史和特点 DSP系统的设计 C6000DSP的CPU和存储器 DSP的中断使用 DSP的时钟 信号线的布置 FARIGHT

远见品质 今天的内容 Ø嵌入式系统的结构 ØDSP的发展历史和特点 ØDSP系统的设计 ØC6000 DSP的CPU和存储器 ØDSP的中断使用 ØDSP的时钟 Ø信号线的布置

嵌入式系统的结构 嵌入式系统的特点 ●体积小 ●速度快 ●可移动 ●功耗低 ●成本低 ●接口丰富 FARIGHT

远见品质 嵌入式系统的结构 嵌入式系统的特点： l体积小 l速度快 l可移动 l功耗低 l成本低 l接口丰富

嵌入式系统的结构 Outside world Clock Memory Program/ Peripheral Data CPU Address Data Contio Bus system FARIGHT

远见品质 嵌入式系统的结构

放入式系统的发展历程 单片机、DSP、FPGA、ASIC、SOIC 架构方式 ◇单片机十逻辑电路 令单片机+CPLD ☆DSP+CPLD 令单片机+DSP+CPLD 令FPGA+DSP 令ASIC ☆SOIC FARIGHT

远见品质 嵌入式系统的发展历程 单片机、DSP、FPGA、ASIC、SOIC 架构方式： v单片机＋逻辑电路 v单片机＋CPLD vDSP＋CPLD v单片机＋DSP＋CPLD vFPGA＋DSP vASIC vSOIC

DSP的发展历史 y982年T公司成功推出了第一代DSP花 TMS32010 很快∏公司推出了第二代DSP芯片TMS32020 20世纪80年代后期,T公司推出了第三代DSP芯 片TMS32C3X 20世纪90年代,T公司相继推出了第四代DSP片 TMS32C4x,第五代DSP芯片TMS32C5XC54x以 及集多个DSP核一体的高性能DSP芯片 TMS32C8X等 第六代DSP芯片TMS32C62xC67XC64x,以及最 新的DSP芯片TMS32C55x+ARM 于 ARIGHT

远见品质 DSP的发展历史 Ø 1982年TI公司成功推出了第一代DSP芯 TMS32010 Ø 很快TI公司推出了第二代DSP芯片TMS32020 Ø 20世纪80年代后期，TI公司推出了第三代DSP芯 片TMS32C3x Ø 20世纪90年代，TI公司相继推出了第四代DSP片 TMS32C4x，第五代DSP芯片TMS32C5x/C54x以 及集多个DSP核一体的高性能DSP芯片 TMS32C8x等 Ø 第六代DSP芯片TMS32C62x/C67x/C64x，以及最 新的DSP芯片TMS32C55x+ARM核＝Omap

DSP的发展历史 性能 (c6x (MIPS/MFLOPS) C8X)多处理器 下代)32位浮点 浮点 ′C4X 'C3X 代 定点16位定点 C54X ′C5X C2XX) C2X C⊥X 代 FARIGHT

远见品质 DSP的发展历史

C6000DSP的发展历史 TMS320C6000TM DSP Platform: Highest Performance DSPs Point C64x C64x 1 c6701c6202 300MH C6205 200 MHz( 250 MHz C6204 200MHz 200 MHz 167M+(15wnac571 150 MHz Time

远见品质 C6000 DSP的发展历史

C6000DSP的特点 改进的哈佛( Havard)结构 令采用多级的流水线 令采用硬件乘法器 令特殊的DSP指令 令快速的指令周期 FARIGHT

远见品质 C6000 DSP的特点 v改进的哈佛（Havard）结构 v采用多级的流水线 v采用硬件乘法器 v特殊的DSP指令 v快速的指令周期

改进的哈佛结构 哈佛结构是不同于传统的冯诺曼( Von neuman)结构的并行体 系结构,其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中 即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器,每个存储 器独立编址,独立访问。与两个存储器相对应的是系统中设置了 程序总线和数据总线两条总线,从而使数据的吞吐率提高了一倍。 而冯诺曼结构则是将指令、数据、地址存储在同一存储器中,统 编址。侬靠指令计数器提供的地址来区分是指令、数据还是地 址。取指令和取数据都访问同一存储器,数据吞吐率低。 在哈佛结构中,由于程序和数据存储器在两个分开的空间中,因 此取指和执行能皃全重叠运行。为了进一步提高运行速度和灵活 性,TMS320系列DSP苾片在基本哈佛结构的基础上作了改进, 是允许数据存放在程序存储器中,并被算术运算指令直接使用, 增强了芯片的灵活性:二是指令存储在高速缓冲器 Cachet中,当 执行此指令时,不需要再从存储器中读取指令,节约了一个指令 周期的时间。 FARIGHT

远见品质 改进的哈佛结构 Ø 哈佛结构是不同于传统的冯·诺曼（Von Neuman）结构的并行体 系结构，其主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间中， 即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储 器独立编址，独立访问。与两个存储器相对应的是系统中设置了 程序总线和数据总线两条总线，从而使数据的吞吐率提高了一倍。 而冯·诺曼结构则是将指令、数据、地址存储在同一存储器中，统 一编址，依靠指令计数器提供的地址来区分是指令、数据还是地 址。取指令和取数据都访问同一存储器，数据吞吐率低。 Ø 在哈佛结构中，由于程序和数据存储器在两个分开的空间中，因 此取指和执行能完全重叠运行。为了进一步提高运行速度和灵活 性，TMS320 系列DSP 芯片在基本哈佛结构的基础上作了改进， 一是允许数据存放在程序存储器中，并被算术运算指令直接使用， 增强了芯片的灵活性；二是指令存储在高速缓冲器Cache中，当 执行此指令时，不需要再从存储器中读取指令，节约了一个指令 周期的时间