TMS320C54x DSP硬件结构详解:内部框图与特点
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更新于2024-07-12
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"TMSCx内部硬件框图-DSP讲义硬件结构"
TMS320C54x系列是Texas Instruments公司设计的一种数字信号处理器(DSP),它在嵌入式系统和信号处理应用中广泛使用。该系列处理器的硬件结构具有高效能和灵活性的特点,下面我们将深入探讨其主要结构特点。
首先,TMS320C54x采用了多总线结构,其中包括三组16位数据总线(CB,DB,EB)和一组程序总线(PB)。这种设计提高了数据处理的速度,使得CPU可以同时访问不同的内存和外设,提升了系统的并行处理能力。
其次,40位算术逻辑单元(ALU)是其核心部件,包含一个40位的桶形移位器和两个独立的40位累加器。这种配置使得C54x能够执行复杂的数学运算,如单周期乘加(MAC)操作,这对于信号处理任务至关重要。此外,17x17位并行乘法器与专用加法器的组合,进一步加速了乘法和累加运算。
C54x还包括了比较、选择和存储单元(CSSU),这个单元主要用于Viterbi算法这样的高级通信技术,它能执行加法比较选择操作。指数编码器则能够在单个周期内计算40位累加器值的指数,这对于浮点运算模拟有较大帮助。
在存储器管理方面,C54x系列支持扩展寻址,例如C548、549、5402、5410等型号,最大可寻址扩展程序空间可达8Mx16位。总的可访问存储器空间最大为192Kx16位,其中包括64K程序存储器、64K数据存储器和64K I/O存储器。此外,C54x支持单指令循环和块循环,这简化了循环密集型代码的编写。
存储块移动指令是另一个亮点,它们提高了程序和数据管理的效率。C54x还支持32位长操作数指令,多操作数读取,以及并行存储和加载的算术指令。此外,条件存储指令和中断快速返回指令增加了程序的控制流灵活性。
在I/O和通信接口上,C54x提供了丰富的选项,如锁相环(PLL)发生器,可以适应不同频率的时钟源;全双工串口支持8-或16位传输;时分多路(TDM)串口用于同步通信;缓冲串口(BSP)和McBSPs串口提供高级通信功能;8/16位并行主机接口(HPI)用于与外部主机系统的交互;以及16位定时器用于计时和事件触发。
C54x还具备对外部I/O(XIO)的控制,可以关闭或禁止外部数据、地址和控制信号,增强了系统的安全性。片内集成的基于扫描的仿真逻辑和JTAG边界扫描逻辑(符合IEEE1149.1标准)使得调试过程更为便捷。
最后,TMS320C54x的单周期定点指令执行时间仅为10-25ns,这体现了其高效的处理速度。这些结构特点使得C54x系列成为高精度、低延迟的实时信号处理应用的理想选择。
2010-06-15 上传
2021-05-23 上传
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2021-09-29 上传
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