第一章DSP_TMS320LF240x概述

1、DSP控制器及其應(yīng)用第第1章：章： TMS系列系列DSP概述概述1.1 DSP概況概況1.2 TMS320LF芯片概述芯片概述1.3 TMS320LF240 x DSP CPU控制器的功能結(jié)控制器的功能結(jié)構(gòu)圖構(gòu)圖1.4 TMS320LF240 x DSP 存儲(chǔ)器映射圖存儲(chǔ)器映射圖 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)框圖數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)框圖 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況1. DSP與與DSP技術(shù)技術(shù)DSP(Digital Signal Processing)-數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)處理的理論和方法。處理的理論和方

2、法。DSP(Digital Signal Processor)-用于數(shù)字用于數(shù)字信號(hào)處理的可編程微處理器。信號(hào)處理的可編程微處理器。DSP技術(shù)技術(shù)(Digital Signal Process)-是利用是利用專門或通用數(shù)字信號(hào)處理芯片，通過數(shù)字計(jì)專門或通用數(shù)字信號(hào)處理芯片，通過數(shù)字計(jì)算的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)處理的方法與技術(shù)。算的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)處理的方法與技術(shù)。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況2. CPU、MCU、DSP區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別與聯(lián)系 20世紀(jì)世紀(jì)70年代微處理器問世以來，一直沿著年代微處理器問世以來，一直沿著3個(gè)方向個(gè)方向發(fā)展。這三類微處理器各有其特點(diǎn)。雖然在

3、技術(shù)上不發(fā)展。這三類微處理器各有其特點(diǎn)。雖然在技術(shù)上不斷借鑒和交融，但又有各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域。斷借鑒和交融，但又有各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域。 CPU：微型計(jì)算機(jī)中央處理器。（如：奔騰等）：微型計(jì)算機(jī)中央處理器。（如：奔騰等） MCU：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)（如：?jiǎn)纹⑿陀?jì)算機(jī)（如MCS-51，MCS-96等）等） DSP：可編程的數(shù)字信號(hào)處理器。：可編程的數(shù)字信號(hào)處理器。 諧波檢測(cè)諧波檢測(cè)有源濾波有源濾波雅克比矩陣雅克比矩陣654321654321654321654321654321654321654321666666666666666666666666666666666666666666dqdqdqdqd

4、qdqdddddddddddddddddddddzTzTzTzTzTzTyTyTyTyTyTyTxTxTxTxTxTxTzTzTzTzTzTzTyTyTyTyTyTyTxTxTxTxTxTxTzTyTxTzTyTxTn機(jī)器人控制機(jī)器人控制1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 DSP芯片的應(yīng)用芯片的應(yīng)用通用數(shù)字信號(hào)處理通用數(shù)字信號(hào)處理語音識(shí)別與處理語音識(shí)別與處理圖形圖形 / 圖像處理圖像處理儀器儀表儀器儀表 自動(dòng)控制自動(dòng)控制醫(yī)學(xué)工程醫(yī)學(xué)工程家用電器家用電器通信通信計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)國(guó)防軍事國(guó)防軍事 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況3.

5、 DSP技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的兩個(gè)領(lǐng)域理論理論：數(shù)字信號(hào)處理的理論和方法近年來得到迅速：數(shù)字信號(hào)處理的理論和方法近年來得到迅速的發(fā)展，為各種實(shí)時(shí)處理的應(yīng)用提供了方法基礎(chǔ)。的發(fā)展，為各種實(shí)時(shí)處理的應(yīng)用提供了方法基礎(chǔ)。如：聲音圖像壓縮編碼，加密解密，調(diào)制解調(diào)，智如：聲音圖像壓縮編碼，加密解密，調(diào)制解調(diào)，智能天線。能天線。應(yīng)用應(yīng)用：為了滿足市場(chǎng)需求，隨著微電子科學(xué)與技術(shù)：為了滿足市場(chǎng)需求，隨著微電子科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步，的進(jìn)步，DSP的性能在迅速提高。如：時(shí)鐘頻率達(dá)的性能在迅速提高。如：時(shí)鐘頻率達(dá)到到1.1GHZ；處理速度每秒；處理速度每秒90億次，億次，32位浮點(diǎn)運(yùn)算，位浮點(diǎn)運(yùn)算，吞吐率達(dá)到吞吐

6、率達(dá)到2Gbit/s兩者關(guān)系兩者關(guān)系：理論推動(dòng)了應(yīng)用，應(yīng)用促進(jìn)理論的發(fā)展。：理論推動(dòng)了應(yīng)用，應(yīng)用促進(jìn)理論的發(fā)展。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況4. DSP的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)它以眾多的它以眾多的經(jīng)典理論體系經(jīng)典理論體系作為自己的理論基作為自己的理論基礎(chǔ)，同時(shí)它又是礎(chǔ)，同時(shí)它又是新興學(xué)科新興學(xué)科理論基礎(chǔ)。理論基礎(chǔ)。經(jīng)典理論體系：微積分，概率統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)過經(jīng)典理論體系：微積分，概率統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)過程，數(shù)值分析，網(wǎng)絡(luò)理論，通信理論，控制程，數(shù)值分析，網(wǎng)絡(luò)理論，通信理論，控制論。論。新興學(xué)科：人工智能，模擬識(shí)別，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。新興學(xué)科：人工智能，模擬識(shí)別，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 1.

7、1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況5. DSP的實(shí)現(xiàn)方法的實(shí)現(xiàn)方法PC機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)。PC機(jī)機(jī)+專用處理機(jī)。專用處理機(jī)。通用單片機(jī)（通用單片機(jī)（51、96系列等）系列等）專用專用DSP芯片。芯片。通用可編程通用可編程DSP芯片。芯片。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況6. DSP系統(tǒng)的特點(diǎn)（與模擬信號(hào)處理系系統(tǒng)的特點(diǎn)（與模擬信號(hào)處理系統(tǒng)相比）統(tǒng)相比）接口簡(jiǎn)單、方便接口簡(jiǎn)單、方便精度高、抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好精度高、抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好編程方便、易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法編程方便、易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法可程控可程控集成方便集成方便DSP

8、外觀與封裝外觀與封裝1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況7. DSP芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)芯片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1） 改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu) 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 （2）多總線結(jié)構(gòu)）多總線結(jié)構(gòu) 多總線結(jié)構(gòu)可以保證在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)多多總線結(jié)構(gòu)可以保證在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)多次訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間。次訪問程序空間和數(shù)據(jù)空間。 DSPDSP指令執(zhí)行有指令執(zhí)行有P、T、D、E 四階段（由四階段（由6 6條數(shù)據(jù)條數(shù)據(jù)/ /地址總線并行實(shí)現(xiàn)地址總線并行實(shí)現(xiàn))，可以在一個(gè)機(jī)器，可以在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)從程序存儲(chǔ)器取周期內(nèi)從程序存儲(chǔ)器取1條指令

9、、從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)條指令、從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀器讀2 2個(gè)操作數(shù)和向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫個(gè)操作數(shù)和向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫1個(gè)操作數(shù)，個(gè)操作數(shù)，大大提高了大大提高了DSP的運(yùn)行速度。的運(yùn)行速度。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 （3） 流水線技術(shù)流水線技術(shù)(pipeline) DSP DSP處理器流水線技術(shù)是將各指令的各個(gè)步驟重處理器流水線技術(shù)是將各指令的各個(gè)步驟重疊起來執(zhí)行，而不是一條指令執(zhí)行完成之后，才疊起來執(zhí)行，而不是一條指令執(zhí)行完成之后，才開始執(zhí)行下一條指令。開始執(zhí)行下一條指令。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 （4）多處理單元）多處理單元 D

10、SP內(nèi)部一般包括多個(gè)處理單元，如算術(shù)內(nèi)部一般包括多個(gè)處理單元，如算術(shù)邏輯運(yùn)算單元邏輯運(yùn)算單元(ALU)、輔助寄存器運(yùn)算單元、輔助寄存器運(yùn)算單元(ARAU)、累加器、累加器(ACC)及硬件乘法器及硬件乘法器(MUL)等。它們可以在一個(gè)指令周期內(nèi)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算。等。它們可以在一個(gè)指令周期內(nèi)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算。 多處理單元結(jié)構(gòu)，特別多處理單元結(jié)構(gòu)，特別適用于大量乘加操適用于大量乘加操作的矩陣運(yùn)算、濾波、作的矩陣運(yùn)算、濾波、FFTFFT、ViterbiViterbi譯碼等。譯碼等。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 （5）指令周期短、功能強(qiáng)）指令周期短、功能強(qiáng) 采用采用4m

11、NMOS制造工藝，早期制造工藝，早期DSP的指令周期約的指令周期約400ns，運(yùn)算速度為，運(yùn)算速度為5MIPS。 采用高性能采用高性能CMOS制造工藝，其運(yùn)行速度更快。制造工藝，其運(yùn)行速度更快。TMS320LF240 x運(yùn)行速度可達(dá)運(yùn)行速度可達(dá)30MIPS，使得指令周期，使得指令周期縮短到縮短到30MHz。TMS320C54x運(yùn)行速度可達(dá)運(yùn)行速度可達(dá)100MIPS。TMS320C6203的時(shí)鐘為的時(shí)鐘為300MHz，運(yùn)行速度達(dá)到，運(yùn)行速度達(dá)到2400MIPS。 DSP指令功能強(qiáng)大，一條特殊指令可完成十分復(fù)雜指令功能強(qiáng)大，一條特殊指令可完成十分復(fù)雜的功能。如：的功能。如：TMS320C54x中的

12、中的FIRS和和LMS指令，分指令，分別用于系數(shù)對(duì)稱的別用于系數(shù)對(duì)稱的FIR濾波器和濾波器和LMS算法算法。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 （6） 運(yùn)算精度高運(yùn)算精度高 早期早期DSP的字長(zhǎng)為的字長(zhǎng)為8位，后來逐步提高到位，后來逐步提高到16位、位、24位、位、32位。為防止運(yùn)算過程中溢出，有位。為防止運(yùn)算過程中溢出，有的累加器達(dá)到的累加器達(dá)到40位。位。 浮 點(diǎn)浮 點(diǎn) D S P 提 供 了 更 大 的 動(dòng) 態(tài) 范 圍 ， 如提 供 了 更 大 的 動(dòng) 態(tài) 范 圍 ， 如TMS320C3x、TMS320C4x等。等。 1.1 TMS3201.1 TMS

13、320系列系列DSPDSP概況概況 （7）豐富的外設(shè)）豐富的外設(shè) 片內(nèi)具有主機(jī)接口片內(nèi)具有主機(jī)接口(HPI) 直接存儲(chǔ)器訪問控制器直接存儲(chǔ)器訪問控制器(DMAC) 外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展口外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展口 串行通信口串行通信口 中斷處理器中斷處理器 鎖相環(huán)時(shí)鐘產(chǎn)生器鎖相環(huán)時(shí)鐘產(chǎn)生器 測(cè)繪訪問口（實(shí)現(xiàn)符合測(cè)繪訪問口（實(shí)現(xiàn)符合IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)在片標(biāo)準(zhǔn)在片 仿真）仿真）1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 （8）功耗低）功耗低 一般一般DSPDSP芯片功耗為芯片功耗為0.54W。 采用低功耗技術(shù)的采用低功耗技術(shù)的DSP芯片只有芯片只有0.1W，（電，（電池供電）池供

14、電） 如：如：TMS3205510僅僅0.25mW，特別適用于便，特別適用于便攜式數(shù)字終端。攜式數(shù)字終端。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況DSP最重要的特點(diǎn)：最重要的特點(diǎn)：特殊的特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的、強(qiáng)大的信息處理能力信息處理能力及較高的及較高的運(yùn)運(yùn)行速度行速度。DSP芯片是高性能系統(tǒng)的核心芯片是高性能系統(tǒng)的核心:DSP能實(shí)時(shí)處理大量數(shù)據(jù)，特別是在能實(shí)時(shí)處理大量數(shù)據(jù)，特別是在聲音、圖像聲音、圖像等等不允許時(shí)間延遲領(lǐng)域的應(yīng)用十分理想。不允許時(shí)間延遲領(lǐng)域的應(yīng)用十分理想。如：如：DSP已成了全球已成了全球70%數(shù)字電話的數(shù)字電話的“心臟心臟”，同，同時(shí)

15、時(shí)DSP在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況8. DSP芯片的分類芯片的分類（1） 按用途分類按用途分類 通用型通用型DSPDSP芯片芯片（本課程主要討論的芯片）本課程主要討論的芯片） 一般指可以用指令編程的一般指可以用指令編程的DSPDSP芯片，適合普通的芯片，適合普通的DSPDSP應(yīng)用，如應(yīng)用，如TITI公司的一系列公司的一系列DSPDSP芯片屬于通用型芯片屬于通用型DSPDSP芯片。芯片。 專用型專用型DSPDSP芯片芯片 為特定的為特定的DSPDSP運(yùn)算而設(shè)計(jì)，如數(shù)字濾波、卷積和運(yùn)算而設(shè)計(jì)，如數(shù)字濾波、

16、卷積和FFTFFT等，通過加載數(shù)據(jù)、控制參數(shù)或在管腳上加控等，通過加載數(shù)據(jù)、控制參數(shù)或在管腳上加控制信號(hào)的方法使其具有有限的可編程能力。如制信號(hào)的方法使其具有有限的可編程能力。如MotorolaMotorola公司的公司的DSP56200DSP56200。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況（2） 按數(shù)據(jù)格式分按數(shù)據(jù)格式分定點(diǎn)定點(diǎn) DSP 數(shù)據(jù)以定點(diǎn)格式工作的數(shù)據(jù)以定點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為定點(diǎn)芯片稱為定點(diǎn)DSP芯芯片，該芯片簡(jiǎn)單、成本較低。兩種基本表示方法：片，該芯片簡(jiǎn)單、成本較低。兩種基本表示方法： 主要用于控制操作、地址計(jì)算主要用于控制操作、地址計(jì)算和

17、其他非信號(hào)處理的應(yīng)用。和其他非信號(hào)處理的應(yīng)用。 主要用于數(shù)字和各種信號(hào)處理主要用于數(shù)字和各種信號(hào)處理算法的計(jì)算中。算法的計(jì)算中。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況（2） 按數(shù)據(jù)格式分按數(shù)據(jù)格式分浮點(diǎn)浮點(diǎn) DSP 數(shù)據(jù)以浮點(diǎn)格式工作的數(shù)據(jù)以浮點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱為浮點(diǎn)芯片稱為浮點(diǎn)DSP芯片，該芯片運(yùn)算精度高、運(yùn)行速度快。芯片，該芯片運(yùn)算精度高、運(yùn)行速度快。 浮點(diǎn)數(shù)在運(yùn)算中，表示數(shù)的范圍由于其指浮點(diǎn)數(shù)在運(yùn)算中，表示數(shù)的范圍由于其指數(shù)可自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此可避免數(shù)的規(guī)格化和溢數(shù)可自動(dòng)調(diào)節(jié)，因此可避免數(shù)的規(guī)格化和溢出等問題。但浮點(diǎn)出等問題。但浮點(diǎn)DSP一般比定點(diǎn)一般比定

18、點(diǎn)DSP復(fù)雜，復(fù)雜，成本較高。成本較高。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況9. DSP芯片芯片的發(fā)展及趨勢(shì)的發(fā)展及趨勢(shì) （1） DSP芯片的發(fā)展歷程芯片的發(fā)展歷程 1978年年 第一片第一片DSP誕生誕生S2811(Microsystems公司公司AMI子公司子公司) 1986年以來得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。年以來得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。 現(xiàn)今：生產(chǎn)現(xiàn)今：生產(chǎn)DSP廠家廠家80多個(gè)，品種多個(gè)，品種300多種。多種。TI公司市場(chǎng)份額：公司市場(chǎng)份額：60%；AD公司市場(chǎng)份額：公司市場(chǎng)份額：15%；Motorola市場(chǎng)份額：市場(chǎng)份額：10%；Lucent市場(chǎng)份額：市場(chǎng)份額：5

19、%； 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況（2） TI公司公司DSP芯片簡(jiǎn)介芯片簡(jiǎn)介 第一代第一代：TMS32010及其系列產(chǎn)品（及其系列產(chǎn)品（1982年）年） 第二代：第二代：TMS32020、TMS320C25/C26/C28 第三代：第三代：TMS320C30/C31/C32， 第四代第四代：TMS320C40/C44， 第五代第五代：TMS320C50/C51/C52/C53/C54和集多個(gè)和集多個(gè)DSP于一體的高性能于一體的高性能DSP芯片芯片TMS320C80/C82等等 第六代第六代：TMS320C62x/C67x等。等。 1.1 TMS3201.

20、1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況（3）國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)DSP的發(fā)展的發(fā)展概況概況 19831983年引進(jìn)（年引進(jìn)（TMS32010TMS32010） 我國(guó)我國(guó)DSPDSP產(chǎn)品主要來自海外。產(chǎn)品主要來自海外。TITI公司的產(chǎn)品約占國(guó)內(nèi)公司的產(chǎn)品約占國(guó)內(nèi)DSPDSP市場(chǎng)的市場(chǎng)的90%90%，其余為，其余為L(zhǎng)ucentLucent、ADAD、MotorolaMotorola、ZSPZSP和和NECNEC等公司。等公司。 現(xiàn)狀：現(xiàn)狀：DSPDSP開發(fā)工具開發(fā)工具 / DSP/ DSP硬件平臺(tái)開發(fā)硬件平臺(tái)開發(fā) / DSP/ DSP應(yīng)用軟應(yīng)用軟件開發(fā)件開發(fā) 國(guó)內(nèi)較知名的公司：北京國(guó)內(nèi)較知名的公司：北京

21、“聞亭聞亭”、“合眾達(dá)合眾達(dá)”等。等。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況11. TMS320系列系列DSP發(fā)展歷程發(fā)展歷程1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況1. C1x1. C1x系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介 C1x是是TMS320系列系列DSP的首要成員，包括的首要成員，包括C10、C14、C15、C16和和C17五個(gè)版本。五個(gè)版本。 C1x是市場(chǎng)上最便宜的是市場(chǎng)上最便宜的DSP之一，主要應(yīng)用之一，主要應(yīng)用于于防抱死制動(dòng)防抱死制動(dòng)、音樂器材音樂器材、能量測(cè)量能量測(cè)量、馬達(dá)控馬達(dá)控制制和和數(shù)字無磁帶應(yīng)答機(jī)數(shù)字無磁帶應(yīng)答機(jī)等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。

22、1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況2. C2x2. C2x系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介 C2x系列系列DSP控制器，具有很好的性能，集成控制器，具有很好的性能，集成了了Flash存儲(chǔ)器、高速存儲(chǔ)器、高速A/D、CAN模塊等。模塊等。 C2x系列系列DSP芯片價(jià)格低，具有較高的性能和芯片價(jià)格低，具有較高的性能和適用于數(shù)字化控制領(lǐng)域的功能。因此在適用于數(shù)字化控制領(lǐng)域的功能。因此在工業(yè)自動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化化、電動(dòng)機(jī)控制電動(dòng)機(jī)控制、家用電器家用電器和和消費(fèi)電子消費(fèi)電子等領(lǐng)域得等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。到廣泛應(yīng)用。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況3. C2x

23、x3. C2xx系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介 TMS320C2xx系列系列DSP是是C2x的一個(gè)升級(jí)版本，的一個(gè)升級(jí)版本，它的指令周期縮減到它的指令周期縮減到2550ns，增加了基于，增加了基于JTAG的仿真，有多達(dá)的仿真，有多達(dá)4.5K的片內(nèi)數(shù)據(jù)的片內(nèi)數(shù)據(jù)/程序程序RAM。 主要面向主要面向計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)、工業(yè)工業(yè)、用戶終端用戶終端和和電話電話等等新的新的DSP應(yīng)用。應(yīng)用。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況4. C5x4. C5x系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介 C5x系列系列DSP芯片包括芯片包括C54x和和C55x兩大類兩大類 具有高度的操作靈活性和運(yùn)行速度。其具有高度的操作靈活性和

24、運(yùn)行速度。其結(jié)構(gòu)采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專用硬件邏輯的結(jié)構(gòu)采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，具有專用硬件邏輯的CPU，片內(nèi)存儲(chǔ)器，片內(nèi)外設(shè)，以及一個(gè)效率很，片內(nèi)存儲(chǔ)器，片內(nèi)外設(shè)，以及一個(gè)效率很高的指令集。高的指令集。 16位定點(diǎn)位定點(diǎn)DSP，適應(yīng)遠(yuǎn)程通信等實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)，適應(yīng)遠(yuǎn)程通信等實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用的需要。用的需要。1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 C55x：是是C5000系列系列DSP中的子系列，是從中的子系列，是從C54x發(fā)展起來的，并與之原代碼兼容。發(fā)展起來的，并與之原代碼兼容。 C55x工作在工作在0.9V時(shí)，功耗低至?xí)r，功耗低至0.005mW/MIPS。 工作在工

25、作在400MHz鐘頻時(shí)，可達(dá)鐘頻時(shí)，可達(dá)800MIPS。和。和120MHz的的C54相比，相比，300MHz的的C55x性能提高性能提高5倍，功耗為倍，功耗為C54系列的系列的1/6。 因此，因此，C55x非常適合個(gè)人的和便攜式的應(yīng)用，非常適合個(gè)人的和便攜式的應(yīng)用，以及數(shù)字通信設(shè)施的應(yīng)用。以及數(shù)字通信設(shè)施的應(yīng)用。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況5. C6x5. C6x系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介 TMS320C6xTMS320C6x系列是系列是TITI公司從公司從19971997年推出。采用年推出。采用TITI的專利技術(shù)的專利技術(shù)VeloiTIVeloiTI和新的超長(zhǎng)

26、指令字結(jié)構(gòu)，性能和新的超長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)，性能達(dá)到很高的水平。達(dá)到很高的水平。 第一款芯片第一款芯片C6201，在，在200MHz鐘頻時(shí)，達(dá)到鐘頻時(shí)，達(dá)到1600MIPS。 2000年以后推出的年以后推出的C64x，在鐘頻，在鐘頻1.1GHz時(shí)，時(shí)，可以達(dá)到可以達(dá)到8800MIPS以上，即每秒執(zhí)行近以上，即每秒執(zhí)行近90億條指億條指令。片內(nèi)令。片內(nèi)DMA引擎和引擎和64個(gè)獨(dú)立的通道，使其個(gè)獨(dú)立的通道，使其I/O帶帶寬達(dá)到寬達(dá)到2GB/s。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 C6x C6x推出了推出了C62x/C67x/C64xC62x/C67x/C64x等等3

27、3個(gè)子系列個(gè)子系列。 C62xC62x是是TITI公司于公司于19971997年開發(fā)的一種新型定點(diǎn)年開發(fā)的一種新型定點(diǎn)DSPDSP芯片。芯片。可同時(shí)執(zhí)行可同時(shí)執(zhí)行8 8條指令，其運(yùn)算能力可達(dá)條指令，其運(yùn)算能力可達(dá)2400MIPS2400MIPS。 C67xC67x是一種新型浮點(diǎn)是一種新型浮點(diǎn)DSPDSP芯片?？赏瑫r(shí)執(zhí)行芯片?？赏瑫r(shí)執(zhí)行8 8條指令，條指令，其運(yùn)算能力可達(dá)其運(yùn)算能力可達(dá)1G FLOPS1G FLOPS。 C64xC64x是是C6000C6000系列中最新的高性能定點(diǎn)系列中最新的高性能定點(diǎn)DSPDSP芯片，可以芯片，可以提供超過提供超過2GB/s2GB/s的持續(xù)帶寬。與的持續(xù)帶寬。

28、與C62xC62x相比，相比，C64xC64x的總性的總性能提高了能提高了1010倍。倍。 1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況TMS320C6xTMS320C6x系列主要應(yīng)用系列主要應(yīng)用 1) 1) 數(shù)字通信數(shù)字通信 適合于適合于FFT/IFFTFFT/IFFT，Read-SolomonRead-Solomon編解碼，循環(huán)回編解碼，循環(huán)回聲綜合濾波器，星座編解碼，卷積編碼，聲綜合濾波器，星座編解碼，卷積編碼，ViterbiViterbi解碼等信號(hào)處理算法的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。解碼等信號(hào)處理算法的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。 如如 ADSL( ADSL(非對(duì)稱數(shù)字用戶線非對(duì)稱數(shù)字用戶線)

29、)， 線纜調(diào)制解調(diào)器線纜調(diào)制解調(diào)器(cable modem)(cable modem) 移動(dòng)通信移動(dòng)通信 （移動(dòng)電話基站、（移動(dòng)電話基站、3G3G基站里的收發(fā)器、基站里的收發(fā)器、智能天線、智能天線、 ）1.1 TMS3201.1 TMS320系列系列DSPDSP概況概況 2) 2) 圖像處理圖像處理 C6x系列系列DSP廣泛地應(yīng)用在圖像處理領(lǐng)域。廣泛地應(yīng)用在圖像處理領(lǐng)域。例如，數(shù)字電視、數(shù)字照相機(jī)與攝像機(jī)、例如，數(shù)字電視、數(shù)字照相機(jī)與攝像機(jī)、打印機(jī)、數(shù)字掃描儀、雷達(dá)打印機(jī)、數(shù)字掃描儀、雷達(dá)/聲吶及醫(yī)用圖聲吶及醫(yī)用圖像處理等，在這些應(yīng)用中，像處理等，在這些應(yīng)用中，DSP用來做圖用來做圖像壓縮、圖

30、像傳輸、模式及光學(xué)特性識(shí)別、像壓縮、圖像傳輸、模式及光學(xué)特性識(shí)別、加密加密/解密及圖像增強(qiáng)等。解密及圖像增強(qiáng)等。 1.2 TMS320LF240 x1.2 TMS320LF240 x芯片概述芯片概述TMS320LF240 x系列是系列是TMS320C2x家族中最新、家族中最新、功能強(qiáng)大的功能強(qiáng)大的DSP芯片，是為了滿足控制應(yīng)用而設(shè)芯片，是為了滿足控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。計(jì)的。高性能、高速度高性能、高速度：集成了高性能的：集成了高性能的DSP內(nèi)核和微內(nèi)核和微處理器的片內(nèi)外設(shè)；每秒處理器的片內(nèi)外設(shè)；每秒3000萬條指令萬條指令(30MIPS)的處理速度。的處理速度。高可靠性、可編程性高可靠性、可編程性：LF240 x DSP的的16位定點(diǎn)位定點(diǎn)DSP內(nèi)核為模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)不犧牲內(nèi)核為模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)不犧牲系統(tǒng)精度和性能的數(shù)字解決方案。系統(tǒng)精度和性能的數(shù)字解決方案。1.2 TMS320LF240 x1.2 TMS320LF240 x芯片概述芯片概述兩個(gè)事件管理器模