TMS320C6416 DSP结构详解与性能特点

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本文档详细介绍了德州仪器(TI)的TMS32064XX系列DSP芯片，特别是针对TMS320C6416这款高性能数字信号处理器。该系列产品是基于TMS320C64x架构，旨在提供极致的性能和灵活性。 TMS320C6414、TMS320C6415和TMS320C6416都是在同一产品线中的成员，它们具有相似的特性但可能存在微小的性能差异。这些器件的主要特点包括： 1. **极快的处理速度**：TMS320C6416拥有-2到1.67纳秒的指令周期时间，这意味着它能够以高达720兆赫兹的时钟速率执行，提供了极高的运算能力。每周期可以执行8个32位指令，每周期完成28个操作，最高可达5760MIPS (百万指令每秒)。 2. **兼容性与扩展性**：这些DSP完全软件兼容于C62x系列，这使得它们在应用迁移和升级过程中具有很好的灵活性。同时，它们之间在引脚层面保持兼容，便于硬件设计的简化。 3. **VelociTI.2技术**：TMS320C64x的核心被扩展了VelociTI.2架构，这是一个先进的非常长指令字(VLIW)体系结构，拥有八个高度独立的功能单元，包括六个支持单32位、双16位或四8位运算的ALUs，以及两个高速乘法器，可以分别完成16x16位和8x8位的乘法运算。 4. **非对齐载入存储**：该架构采用了非对齐载入和存储技术，提高了内存访问效率，允许在不满足数据对齐要求的情况下进行数据操作。 5. **大量的通用寄存器**：总共6432位的通用寄存器提供充足的资源来存储中间结果和数据，这对于复杂的算法执行至关重要。 6. **指令打包**：通过指令打包技术，可以压缩代码大小，优化存储空间，并可能提高执行效率。 7. **条件执行**：所有指令都支持条件执行，这增加了程序的灵活性和控制能力。 TMS32064XX系列，特别是TMS320C6416，是为高性能信号处理应用设计的，具备强大的计算能力、高效率的执行引擎、优秀的编程灵活性以及广泛的硬件兼容性。对于需要处理大量数据并追求速度和效率的开发者来说，这些特性使其成为理想的选择。

TMS320C6414, TMS320C6415, TMS320C6416

FIXED-POINT DIGITAL SIGNAL PROCESSORS

SPRS146N − FEBRUARY 2001 − REVISED MAY 2005

POST OFFICE BOX 1443 • HOUSTON, TEXAS 77251−1443

Table 6. L2 Cache Registers (Continued)

HEX ADDRESS RANGE COMMENTSREGISTER NAMEACRONYM

0184 81B0 MAR108 Controls EMIFB CE3 range 6C00 0000 − 6CFF FFFF

0184 81B4 MAR109 Controls EMIFB CE3 range 6D00 0000 − 6DFF FFFF

0184 81B8 MAR110 Controls EMIFB CE3 range 6E00 0000 − 6EFF FFFF

0184 81BC MAR111 Controls EMIFB CE3 range 6F00 0000 − 6FFF FFFF

0184 81C0 − 0184 81FC

MAR112 to

MAR127

Reserved

0184 8200 MAR128 Controls EMIFA CE0 range 8000 0000 − 80FF FFFF

0184 8204 MAR129 Controls EMIFA CE0 range 8100 0000 − 81FF FFFF

0184 8208 MAR130 Controls EMIFA CE0 range 8200 0000 − 82FF FFFF

0184 820C MAR131 Controls EMIFA CE0 range 8300 0000 − 83FF FFFF

0184 8210 MAR132 Controls EMIFA CE0 range 8400 0000 − 84FF FFFF

0184 8214 MAR133 Controls EMIFA CE0 range 8500 0000 − 85FF FFFF

0184 8218 MAR134 Controls EMIFA CE0 range 8600 0000 − 86FF FFFF

0184 821C MAR135 Controls EMIFA CE0 range 8700 0000 − 87FF FFFF

0184 8220 MAR136 Controls EMIFA CE0 range 8800 0000 − 88FF FFFF

0184 8224 MAR137 Controls EMIFA CE0 range 8900 0000 − 89FF FFFF

0184 8228 MAR138 Controls EMIFA CE0 range 8A00 0000 − 8AFF FFFF

0184 822C MAR139 Controls EMIFA CE0 range 8B00 0000 − 8BFF FFFF

0184 8230 MAR140 Controls EMIFA CE0 range 8C00 0000 − 8CFF FFFF

0184 8234 MAR141 Controls EMIFA CE0 range 8D00 0000 − 8DFF FFFF

0184 8238 MAR142 Controls EMIFA CE0 range 8E00 0000 − 8EFF FFFF

0184 823C MAR143 Controls EMIFA CE0 range 8F00 0000 − 8FFF FFFF

0184 8240 MAR144 Controls EMIFA CE1 range 9000 0000 − 90FF FFFF

0184 8244 MAR145 Controls EMIFA CE1 range 9100 0000 − 91FF FFFF

0184 8248 MAR146 Controls EMIFA CE1 range 9200 0000 − 92FF FFFF

0184 824C MAR147 Controls EMIFA CE1 range 9300 0000 − 93FF FFFF

0184 8250 MAR148 Controls EMIFA CE1 range 9400 0000 − 94FF FFFF

0184 8254 MAR149 Controls EMIFA CE1 range 9500 0000 − 95FF FFFF

0184 8258 MAR150 Controls EMIFA CE1 range 9600 0000 − 96FF FFFF

0184 825C MAR151 Controls EMIFA CE1 range 9700 0000 − 97FF FFFF

0184 8260 MAR152 Controls EMIFA CE1 range 9800 0000 − 98FF FFFF

0184 8264 MAR153 Controls EMIFA CE1 range 9900 0000 − 99FF FFFF

0184 8268 MAR154 Controls EMIFA CE1 range 9A00 0000 − 9AFF FFFF

0184 826C MAR155 Controls EMIFA CE1 range 9B00 0000 − 9BFF FFFF

0184 8270 MAR156 Controls EMIFA CE1 range 9C00 0000 − 9CFF FFFF

0184 8274 MAR157 Controls EMIFA CE1 range 9D00 0000 − 9DFF FFFF

0184 8278 MAR158 Controls EMIFA CE1 range 9E00 0000 − 9EFF FFFF

0184 827C MAR159 Controls EMIFA CE1 range 9F00 0000 − 9FFF FFFF

0184 8280 MAR160 Controls EMIFA CE2 range A000 0000 − A0FF FFFF

0184 8284 MAR161 Controls EMIFA CE2 range A100 0000 − A1FF FFFF

0184 8288 MAR162 Controls EMIFA CE2 range A200 0000 − A2FF FFFF

0184 828C MAR163 Controls EMIFA CE2 range A300 0000 − A3FF FFFF

0184 8290 MAR164 Controls EMIFA CE2 range A400 0000 − A4FF FFFF

peripheral register descriptions (continued)

TMS320C6414, TMS320C6415, TMS320C6416

FIXED-POINT DIGITAL SIGNAL PROCESSORS

SPRS146N − FEBRUARY 2001 − REVISED MAY 2005

POST OFFICE BOX 1443 • HOUSTON, TEXAS 77251−1443

Table 6. L2 Cache Registers (Continued)

HEX ADDRESS RANGE COMMENTSREGISTER NAMEACRONYM

0184 8294 MAR165 Controls EMIFA CE2 range A500 0000 − A5FF FFFF

0184 8298 MAR166 Controls EMIFA CE2 range A600 0000 − A6FF FFFF

0184 829C MAR167 Controls EMIFA CE2 range A700 0000 − A7FF FFFF

0184 82A0 MAR168 Controls EMIFA CE2 range A800 0000 − A8FF FFFF

0184 82A4 MAR169 Controls EMIFA CE2 range A900 0000 − A9FF FFFF

0184 82A8 MAR170 Controls EMIFA CE2 range AA00 0000 − AAFF FFFF

0184 82AC MAR171 Controls EMIFA CE2 range AB00 0000 − ABFF FFFF

0184 82B0 MAR172 Controls EMIFA CE2 range AC00 0000 − ACFF FFFF

0184 82B4 MAR173 Controls EMIFA CE2 range AD00 0000 − ADFF FFFF

0184 82B8 MAR174 Controls EMIFA CE2 range AE00 0000 − AEFF FFFF

0184 82BC MAR175 Controls EMIFA CE2 range AF00 0000 − AFFF FFFF

0184 82C0 MAR176 Controls EMIFA CE3 range B000 0000 − B0FF FFFF

0184 82C4 MAR177 Controls EMIFA CE3 range B100 0000 − B1FF FFFF

0184 82C8 MAR178 Controls EMIFA CE3 range B200 0000 − B2FF FFFF

0184 82CC MAR179 Controls EMIFA CE3 range B300 0000 − B3FF FFFF

0184 82D0 MAR180 Controls EMIFA CE3 range B400 0000 − B4FF FFFF

0184 82D4 MAR181 Controls EMIFA CE3 range B500 0000 − B5FF FFFF

0184 82D8 MAR182 Controls EMIFA CE3 range B600 0000 − B6FF FFFF

0184 82DC MAR183 Controls EMIFA CE3 range B700 0000 − B7FF FFFF

0184 82E0 MAR184 Controls EMIFA CE3 range B800 0000 − B8FF FFFF

0184 82E4 MAR185 Controls EMIFA CE3 range B900 0000 − B9FF FFFF

0184 82E8 MAR186 Controls EMIFA CE3 range BA00 0000 − BAFF FFFF

0184 82EC MAR187 Controls EMIFA CE3 range BB00 0000 − BBFF FFFF

0184 82F0 MAR188 Controls EMIFA CE3 range BC00 0000 − BCFF FFFF

0184 82F4 MAR189 Controls EMIFA CE3 range BD00 0000 − BDFF FFFF

0184 82F8 MAR190 Controls EMIFA CE3 range BE00 0000 − BEFF FFFF

0184 82FC MAR191 Controls EMIFA CE3 range BF00 0000 − BFFF FFFF

0184 8300 − 0184 83FC

MAR192 to

MAR255

Reserved

0184 8400 − 0187 FFFF − Reserved

peripheral register descriptions (continued)

TMS320C6414, TMS320C6415, TMS320C6416

FIXED-POINT DIGITAL SIGNAL PROCESSORS

SPRS146N − FEBRUARY 2001 − REVISED MAY 2005

POST OFFICE BOX 1443 • HOUSTON, TEXAS 77251−1443

peripheral register descriptions (continued)

Table 8. EDMA Parameter RAM

†

HEX ADDRESS RANGE

ACRONYM REGISTER NAME COMMENTS

01A0 0000 − 01A0 0017 − Parameters for Event 0 (6 words)

01A0 0018 − 01A0 002F − Parameters for Event 1 (6 words)

01A0 0030 − 01A0 0047 − Parameters for Event 2 (6 words)

01A0 0048 − 01A0 005F − Parameters for Event 3 (6 words)

01A0 0060 − 01A0 0077 − Parameters for Event 4 (6 words)

01A0 0078 − 01A0 008F − Parameters for Event 5 (6 words)

01A0 0090 − 01A0 00A7 − Parameters for Event 6 (6 words)

01A0 00A8 − 01A0 00BF − Parameters for Event 7 (6 words)

01A0 00C0 − 01A0 00D7 − Parameters for Event 8 (6 words)

01A0 00D8 − 01A0 00EF − Parameters for Event 9 (6 words)

01A0 00F0 − 01A0 00107 − Parameters for Event 10 (6 words)

01A0 0108 − 01A0 011F − Parameters for Event 11 (6 words)

01A0 0120 − 01A0 0137 − Parameters for Event 12 (6 words)

01A0 0138 − 01A0 014F − Parameters for Event 13 (6 words)

01A0 0150 − 01A0 0167 − Parameters for Event 14 (6 words)

01A0 0168 − 01A0 017F − Parameters for Event 15 (6 words)

01A0 0150 − 01A0 0167 − Parameters for Event 16 (6 words)

01A0 0168 − 01A0 017F − Parameters for Event 17 (6 words)

... ...

01A0 05D0 − 01A0 05E7 − Parameters for Event 62 (6 words)

01A0 05E8 − 01A0 05FF − Parameters for Event 63 (6 words)

01A0 0600 − 01A0 0617 − Reload/link parameters for Event M (6 words)

01A0 0618 − 01A0 062F − Reload/link parameters for Event N (6 words)

... ...

01A0 07E0 − 01A0 07F7 − Reload/link parameters for Event Z (6 words)

01A0 07F8 − 01A0 07FF − Scratch pad area (2 words)

†

The C6414/C6415/C6416 device has twenty-one parameter sets [six (6) words each] that can be used to reload/link EDMA transfers.

Table 9. Quick DMA (QDMA) and Pseudo Registers

HEX ADDRESS RANGE ACRONYM REGISTER NAME

0200 0000 QOPT QDMA options parameter register

0200 0004 QSRC QDMA source address register

0200 0008 QCNT QDMA frame count register

0200 000C QDST QDMA destination address register

0200 0010 QIDX QDMA index register

0200 0014 − 0200 001C Reserved

0200 0020 QSOPT QDMA pseudo options register

0200 0024 QSSRC QDMA pseudo source address register

0200 0028 QSCNT QDMA pseudo frame count register

0200 002C QSDST QDMA pseudo destination address register

0200 0030 QSIDX QDMA pseudo index register

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