DSP原理及应用:第二章 TMS320C54X DSP的结构、原理
在本章中,我们将深入探讨TMS320C54X DSP的结构和原理。DSP(Digital Signal Processor)是一种专门用于信号处理的微处理器,它具有高速运算、低功耗、实时性强等特点,广泛应用于通信、图像处理、语音识别等领域。
2.1 TMS320C54x DSP简介
TMS320C54x是TI公司生产的一款DSP处理器,具有16位、定点、哈佛结构、4总线、DARAM、A、B、MAC、循环寻址、专用功能单元、低功耗、160MHz等特点。它广泛应用于通信终端、交换机、语音、图像处理等领域。
2.2 C54x DSP硬件结构
C54x DSP的硬件结构包括多总线结构、硬件乘法器、流水线结构、内部PLLMCS51、累加器ACC、算术单元逻辑ALU、堆栈指针SP、指令计数器PC等。这些结构特点使得C54x DSP具有高速运算、低功耗、实时性强等特点。
C54x DSP的Cache结构包括一级Cache和二级Cache, Cache的作用是减少主存储器的访问次数,从而提高处理器的性能。C54x DSP的PCI总线桥使得它可以与外部设备进行通信。
2.3 TMS320C6678 DSP
TMS320C6678是TI公司生产的一款高性能DSP处理器,具有1GHz/1.25GHz的主频、320 GMAC/160 GFLOP @ 1.25GHz的浮点性能、32KB L1P、32KB L1D、512KB L2 Per Core的Cache结构、4MB Shared L2的共享Cache等特点。它广泛应用于通信、图像处理、语音识别等领域。
C54x DSP的结构特点包括多总线结构、三组16位数据总线和一组程序总线、40位算术逻辑单元(ALU)、17x17位并行乘法器、非流水单周期乘/加(MAC)运算、比较、选择和存储单元(CSSU)用于Viterbi运算器的加/比较选择等。这些结构特点使得C54x DSP具有高速运算、低功耗、实时性强等特点。
C54x DSP的数据总线具有总线保持特性,可以访问的存储器空间最大可为192Kx16-bit(64K程序存储器、64K数据存储器和64KI/O存储器)。C54x DSP支持单指令循环和块循环,具有存储块移动指令提供了更好的程序和数据管理。
C54x DSP的PLL发生器具有内部振荡器或外部时钟源锁相环,支持8-或16-bit传送的全双工串口、时分多路(TDM)串口、缓冲串口(BSP)、McBSP串口等。C54x DSP的外部I/O(XIO)关闭控制,可以禁止外部数据。
TMS320C54X DSP的结构和原理是DSP技术的核心部分,它们的设计和实现对DSP的性能和应用产生了深远的影响。