1、西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院1DSPDSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主主 講：秦講：秦 國(guó)國(guó) 棟棟西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院2教學(xué)計(jì)劃安排教學(xué)計(jì)劃安排第第1 1章章 概述概述第第2 2章章 TSTS系列系列DSPDSP內(nèi)核結(jié)構(gòu)內(nèi)核結(jié)構(gòu)第第3 3章章 TSTS系列系列DSPDSP儲(chǔ)存器和程序控制器儲(chǔ)存器和程序控制器第第4 4章章 TSTS系列系列DSPIODSPIO資源資源第第5 5章章 TSTS系列系列DSPDSP指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)第第6 6章章 TSTS系列系列DSPDSP程序設(shè)計(jì)與開發(fā)程序設(shè)計(jì)與開發(fā)第第7 7章章 TSTS系列系列DSPDSP接口技術(shù)接口技術(shù)第第8 8章章 TSTS系列系列DSPDS

2、P系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)第第8 8章章 TSTS系列系列DSPDSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院3第第1章：概述章：概述西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院4內(nèi)容提示內(nèi)容提示1.1 1.1 數(shù)字信號(hào)處理器的基本概念和特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的基本概念和特點(diǎn)1.2 1.2 數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域1.3 ADI1.3 ADI公司的公司的DSPDSP系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介1.4 TigerSHARC1.4 TigerSHARC 系列系列DSPDSP的特點(diǎn)的特點(diǎn)西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院51.1 數(shù)字信號(hào)處理器的概念和特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的概念和特點(diǎn) 數(shù)字信號(hào)處理器（D

3、igital Signal Processor,簡(jiǎn)稱DSP）是一種專門用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)處理算法的微處理器。根據(jù)使用方法的不同，DSP可以分成：v 專用的DSP： 專用的DSP用來(lái)實(shí)現(xiàn)某些特定的信號(hào)處理功能，如數(shù)字濾波、FFT等。它不需要編程，使用方便、處理速度快，但是缺乏靈活性。v 通用的DSP： 通用DSP則有完整的指令系統(tǒng)，通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)處理功能。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院6v 應(yīng)用需求 DSP的產(chǎn)生主要是為了滿足通信、雷達(dá)、數(shù)字電視、軟件無(wú)線電等領(lǐng)域?qū)?shù)字信號(hào)處理的需要。v DSP的特點(diǎn) 數(shù)學(xué)計(jì)算密集應(yīng)用：如典型的數(shù)字信號(hào)處理算法包括FFT、數(shù)字濾波等，其特點(diǎn)就是數(shù)學(xué)計(jì)算密集。

4、DSP在其體系結(jié)構(gòu)上采取了一系列措施，使其在數(shù)學(xué)計(jì)算方面具有優(yōu)越的性能。 實(shí)時(shí)計(jì)算：在通信領(lǐng)域的調(diào)制和解調(diào)、雷達(dá)中的信號(hào)檢測(cè)中，必須在若干微秒至毫秒內(nèi)完成數(shù)據(jù)處理，并且給出運(yùn)算結(jié)果，這就是所謂實(shí)時(shí)處理。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院7數(shù)字信號(hào)處理器的特點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的特點(diǎn) 數(shù)字信號(hào)處理相對(duì)于模擬信號(hào)處理有很大的優(yōu)越性，表現(xiàn)在精度高、靈活性大、可靠性好、易于大規(guī)模集成等方面。 數(shù)字信號(hào)處理有別于普通的科學(xué)計(jì)算與分析，它強(qiáng)調(diào)運(yùn)算處理的實(shí)時(shí)性，因此DSP除了具備普通微處理器所強(qiáng)調(diào)的高速運(yùn)算和控制功能外，針對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理，在處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、指令流程上具有許多新的特征，其特點(diǎn)如下： 西安電子科

5、技大學(xué)電子工程學(xué)院8（1 1）運(yùn)算單元）運(yùn)算單元v具有硬件乘法器和多功能運(yùn)算單元： 硬件乘法器可以在單個(gè)指令周期內(nèi)完成乘法操作，這是DSP區(qū)別于通用的微處理器的一個(gè)重要標(biāo)志 多功能運(yùn)算單元可以完成加減、邏輯、移位、數(shù)據(jù)傳送等操作 新一代的DSP內(nèi)部甚至還包含多個(gè)并行的運(yùn)算單元。以提高其處理能力。v運(yùn)算單元的特點(diǎn)： 針對(duì)濾波、相關(guān)、矩陣運(yùn)算等需要大量乘和累加運(yùn)算的特點(diǎn)，DSP的算術(shù)單元的乘法器和加法器，可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以完成相乘、累加兩個(gè)運(yùn)算。近年出現(xiàn)的大多數(shù)DSP可以同時(shí)進(jìn)行乘、加、減運(yùn)算，大大加快了FFT的蝶形運(yùn)算速度。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院9（2 2）總線結(jié)構(gòu)）總線結(jié)構(gòu)v 傳統(tǒng)

6、的通用處理器結(jié)構(gòu) 采用統(tǒng)一的程序和數(shù)據(jù)空間、共享的程序和數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)，即所謂的馮諾依曼結(jié)構(gòu)。v DSP結(jié)構(gòu) 普遍采用了數(shù)據(jù)總線和程序總線分離的哈佛結(jié)構(gòu)或者改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，極大的提高了指令執(zhí)行速度。片內(nèi)的多套總線可以同時(shí)進(jìn)行取指令和多個(gè)數(shù)據(jù)存取操作，許多DSP帶有DMA通道控制器，配合片內(nèi)多總線結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)塊傳送速度大大提高。 如TI公司的C6000系列的DSP采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有一套256位的程序總線、兩套32位的數(shù)據(jù)總線和一套32位的DMA總線。ADI公司的TigerSHARC系列DSP采用超級(jí)哈佛結(jié)構(gòu)（Super Harvared Architecture Computer）,內(nèi)部集成

7、了三套總線，即程序存儲(chǔ)器總線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線和輸入輸出總線。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院10（3 3）專用尋址單元）專用尋址單元 DSP面向數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用，伴隨著頻繁的數(shù)據(jù)訪問(wèn)，數(shù)據(jù)地址的計(jì)算也需要大量時(shí)間。DSP內(nèi)部配置了專用的尋址單元，用于地址的修改和更新，它們可以在尋址訪問(wèn)前或訪問(wèn)后自動(dòng)修改內(nèi)容，以指向下一個(gè)要訪問(wèn)的地址。地址的修改和更新與算術(shù)單元并行工作，不需要額外的時(shí)間。 DSP的地址產(chǎn)生器支持直接尋址、間接尋址操作，大部分DSP還支持位反轉(zhuǎn)尋址（用于FFT算法）和循環(huán)尋址（用于數(shù)字濾波算法）。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院11（4 4） 片內(nèi)存儲(chǔ)器片內(nèi)存儲(chǔ)器v針對(duì)數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)據(jù)密

8、集運(yùn)算的需要，DSP對(duì)程序和數(shù)據(jù)訪問(wèn)的時(shí)間要求很高，為了減小指令和數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)間，其內(nèi)部集成有程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，以提高程序和數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度。 如TI公司的C6000系列的DSP內(nèi)部集成有1M7M位的程序和數(shù)據(jù)RAM； ADI公司的SHARC系列DSP內(nèi)部集成有0.5M2M位的程序和數(shù)據(jù)RAM，Tiger SHARC系列DSP內(nèi)部集成有6M24位的程序和數(shù)據(jù)RAM。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院12（5 5） 流水處理技術(shù)流水處理技術(shù) v DSP大多采用流水技術(shù)，即將一條指令的執(zhí)行過(guò)程分解成取指、譯碼、取數(shù)、執(zhí)行等若干個(gè)階段，每個(gè)階段稱為一級(jí)流水。v 每條指令都由片內(nèi)多個(gè)功能單元分別完成取指

9、、譯碼、取數(shù)、執(zhí)行等操作，從而在不提高時(shí)鐘頻率的條件下減少了每條指令的執(zhí)行時(shí)間。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院13(6) 定點(diǎn)和浮點(diǎn)DSP的特點(diǎn)vDSP處理器有定點(diǎn)處理和浮點(diǎn)處理兩大類，適用于不同場(chǎng)合 定點(diǎn)處理DSP 早期的定點(diǎn)處理DSP可以勝任大多數(shù)數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用，但其可處理的數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍有限，如16 bit定點(diǎn) DSP動(dòng)態(tài)范圍僅 96 dB。在某些數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍很大的場(chǎng)合，按定點(diǎn)處理可能會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)溢出，在編程時(shí)需要使用移位定標(biāo)措施或者用定點(diǎn)指令模擬浮點(diǎn)運(yùn)算，使程序執(zhí)行速度大大降低。 浮點(diǎn)處理器 浮點(diǎn)處理器的出現(xiàn)解決了這些問(wèn)題，它拓展了數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)范圍。浮點(diǎn)DSP的綜合性能優(yōu)于定點(diǎn)DSP，在相

10、同的指令周期內(nèi)，它既可以完成32位定點(diǎn)運(yùn)算，也可以完成浮點(diǎn)運(yùn)算。而且其匯編源程序容易編寫、可讀性好、調(diào)試方便。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院14(7) DSP的處理能力v隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步，DSP處理器的運(yùn)算能力不斷提高 早期的5MIPS（百萬(wàn)條指令/秒） 目前已經(jīng)發(fā)展到達(dá)1GFLOPS（千兆次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒）以上如TI公司的TMS320C6201和TMS320C6701處理能力達(dá)到1GFLOPSADI公司的ADSPTDS101到達(dá)2GFLOPS。v某些信號(hào)處理應(yīng)用要求的處理能力 達(dá)到每秒幾百億、上千億次運(yùn)算。這可以通過(guò)提高DSP主頻或者通過(guò)并行處理來(lái)滿足，提高主頻所遇到的難度和付出的成本越來(lái)

11、越大，單處理器性能的提高受到許多因素的限制。DSP處理器具有多處理器擴(kuò)展接口，可以方便的實(shí)現(xiàn)多處理器并行處理結(jié)構(gòu)，如TI公司的TMS320C4X，ADI公司的ADS-21060等新型DSP內(nèi)部引入了并行處理技術(shù)，以滿足處理速度的要求如TI公司的TMS320C6201和TMS320C6701ADI公司的ADSPTDS101等。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院151.2 1.2 數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域 隨著DSP性能的迅速提高和成本價(jià)格的大幅度下降，DSP的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成為當(dāng)前產(chǎn)量和銷售量增長(zhǎng)最快的電子產(chǎn)品之一。DSP應(yīng)用幾乎遍及整個(gè)電子領(lǐng)域，常見的典型應(yīng)用有：1通用數(shù)

12、字信號(hào)處理 數(shù)字濾波、卷積、相關(guān)、FFT、希爾伯特變換、自適應(yīng)濾波、窗函數(shù)、波形發(fā)生等。2. 通信 高速調(diào)制解調(diào)器、編譯碼器、自適應(yīng)均衡器、傳真、程控交換機(jī)、蜂房移動(dòng)電話、數(shù)字基站、數(shù)字留言機(jī)、回音消除、噪聲抑制、電視會(huì)議、保密通信、衛(wèi)星通信、TDMAFDMACDMA等各種通信制式。隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，DSP又在網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)、信息轉(zhuǎn)發(fā)、IP電話等新領(lǐng)域扮演著重要角色，而軟件無(wú)線電的提出和發(fā)展進(jìn)一步增強(qiáng)了DSP在無(wú)線通信領(lǐng)域的作用。 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院16數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）3. 語(yǔ)音處理 語(yǔ)音識(shí)別、合成、矢量編碼、語(yǔ)音信箱。4圖形圖像處理

13、三維圖像變換、模式識(shí)別、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫、電子出版、電子地圖等。5自動(dòng)控制 磁盤、光盤、打印機(jī)伺服控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。6儀器儀表 測(cè)量數(shù)據(jù)譜分析、自動(dòng)監(jiān)測(cè)及分析、暫態(tài)分析、勘探、模擬試驗(yàn)。 7醫(yī)學(xué)電子 助聽器、CT掃描、超聲波、心腦電圖、核磁共振、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院17數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）數(shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用領(lǐng)域（續(xù)）8. 軍事與尖端科技 雷達(dá)和聲納信號(hào)處理、雷達(dá)成像、自適應(yīng)波束合成、陣列天線信號(hào)處理、導(dǎo)彈制導(dǎo)、火控系統(tǒng)、戰(zhàn)場(chǎng)C3I系統(tǒng)、導(dǎo)航、全球定位GPS、目標(biāo)搜索跟蹤、尖端武器試驗(yàn)、航空航天試驗(yàn)、宇宙飛船、偵察衛(wèi)星。9計(jì)算機(jī)與工作站 陣列處理機(jī)、計(jì)算

14、加速卡、圖形加速卡、多媒體計(jì)算機(jī)。 10消費(fèi)電子 數(shù)字電視、高清晰度電視、圖像聲音壓縮解壓器、VCDDVDCD播放機(jī)、電子玩具、游戲機(jī)、數(shù)字留言應(yīng)答機(jī)、汽車電子裝置、音響合成、住宅電子安全系統(tǒng)、家電電腦控制裝置。 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院181.3 ADI公司的公司的DSP系列簡(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介 ADI公司提供了完整DSP系列，適合于各種信號(hào)處理的需要。v16位的定點(diǎn)DSP產(chǎn)品 ADSP-21xx系列 Blackfin DSP 系列v32位的浮點(diǎn)DSP產(chǎn)品 SHARC系列 TigerSHARC系列v混合信號(hào)處理DSP產(chǎn)品 ADSP-2199X系列v嵌入式電機(jī)控制DSP系列 ADMC系列等 西安電

15、子科技大學(xué)電子工程學(xué)院19ADI的高性能的高性能DSP/嵌入式處理器嵌入式處理器CROSSCOREVisualDSP+ 集成調(diào)試、可視化工具.Blackfinu多媒體和網(wǎng)絡(luò)多媒體和網(wǎng)絡(luò)u汽車通信u生物檢測(cè)u安全和監(jiān)視u信息應(yīng)用u家庭影院u寬帶網(wǎng)關(guān)u工業(yè)應(yīng)用TigerSHARCu高性能高性能u示波器u測(cè)試設(shè)備u超聲、核磁共振( MRI )、 CT u雷達(dá)和通信u移動(dòng)基站和天線SHARCu低成本浮點(diǎn)處理低成本浮點(diǎn)處理u高端家用音頻u專業(yè)音頻 u車載音頻u汽車控制uGPSu電話 u醫(yī)療儀器u工業(yè)控制l西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院20Blackfin的特征的特征v BLACKfins是高性能、是高性能

16、、16位、雙位、雙MAC的嵌入式處理器，具有的嵌入式處理器，具有DSP和控制和控制處理特征處理特征v DSP 特征特征400-750MHz內(nèi)核，內(nèi)核，1.5 GMACs (750Mhz)支持支持8/ 16/ 32位定點(diǎn)運(yùn)算位定點(diǎn)運(yùn)算高速設(shè)備接口和高速設(shè)備接口和DMA控制器控制器 并行接口并行接口 (PPI) : 具有具有 0-65MHz 并行數(shù)據(jù)口，適用于視頻或者高速轉(zhuǎn)換器并行數(shù)據(jù)口，適用于視頻或者高速轉(zhuǎn)換器SPORTS、 SPI、 外部口、外部口、 SDRAM、 UART (IrDA)等等Ethernet MAC、 CAN、 TW、 PWM等等控制處理特征控制處理特征32位架構(gòu)位架構(gòu)存儲(chǔ)器管

17、理：超級(jí)和用戶模式，存儲(chǔ)器保護(hù)、存儲(chǔ)器管理：超級(jí)和用戶模式，存儲(chǔ)器保護(hù)、cache等等Watchdog Timer, Real-time ClockRISC-like 指令集指令集多媒體處理特征多媒體處理特征擴(kuò)展的多媒體指令，適用于高效視頻、圖像和音頻處理擴(kuò)展的多媒體指令，適用于高效視頻、圖像和音頻處理西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院21Blackfin的特征v 低功耗設(shè)計(jì)使得低功耗設(shè)計(jì)使得Blackfin特別適合電池供電或者其它電特別適合電池供電或者其它電源要求高的應(yīng)用源要求高的應(yīng)用 低功耗設(shè)計(jì) 0.15mW / MAC, 52mW 200 MHz 90mW 300MHz 280mW 600MH

18、z 軟件可控制的片內(nèi)整流器和時(shí)鐘 PLLv 低成本應(yīng)用低成本應(yīng)用 ADSP-BF531 400Mhz/800MMACs = $4.95 10K ADSP-BF533 600Mhz/1200MMACs = $12.95 10K 系列化：不同的存儲(chǔ)器容量和性能引腳兼容西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院22What doesEnable?Micro- ProcessingImage ProcessingDigital SignalProcessingWireless Connectivity Bluetooth GSM 3rd GenerationDigital ImagingCODECs MPEG JP

19、EG H.263 H.264System Control / Applications SoftwareWired Connectivity USB TCP/IP MOST Network H.323/MEGACO Human Interface Speech Recognition Text To Speech Handwriting AudioOperating Systems /RTOSDesigned for High Level Language西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院23ADSP-BF531/532/533 （低成本起點(diǎn) ：$4.95）Performance 400 MHz t

20、o 756 MHz16/32-bit Core(2.4Gb/s Bandwidth) Power 1.2V 1.0V 265mW, 600 MHz100mW, 300 MHzAddress Range 132 MBytes On-Chip RAM 52K to 148K BytesPeripherals v2 SPORTSvUART & SPIv3 TimersvParallel Peripheral Interface/GPIOBandwidth v266Mbps I/Ov266Mbps DMAv266Mbps Memory DMA Voltage 0.8V to 1.4V (INT)2.2

21、5 to 3.6V (EXT)Temperature Range v-40C to +85C Ambient v-40C to +105C Ambient Package v160 MiniBGA v169 Lead-Free PBGAv176 LQFP (531 / 532)vKey FeaturesCode compatible & pin compatible family52Kbytes to 148Kbytes of on-board memoryParallel Port InterfacevDynamic Power Management varies frequency and

22、 voltagevInterfaces to External FLASH and SDRAMBlackfin CoreUp to 756 MHzSystem Interface UnitL116-bit ExternalBusInterfaceEmulator& Test ControlVoltageRegulatorEvent ControllerWatchdogTimerMemory DMASystem Control BlocksSPORT0Peripheral BlocksRealTimeClockPLLSRAM / CacheTo 80KBInst.To 64KBDataSPORT

23、1PPI 0 /GPIOUARTIrDA SPI0 TIMERS(3)High Speed I/O西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院24Blackfin ：ADSP-BF561（高性能雙核）（高性能雙核）vKey FeaturesHigh performance dual-core328Kbytes of on-chip memoryThree independent DMA systemsvDynamic Power Management varies frequency and voltagevInterfaces to External FLASH and SDRAMPerformance 5

24、00 MHz to 756 MHz2 x 500-756 MHz16/32-bit Core(2.4Gb/s BandwidtPower 1.2V400mW, 500MHzAddress Range 768 MBytesOn-Chip SRAMvOn-Chip L1 SRAMvOn Chip L2 SRAM328 Kbytesv100 KB per core (200 KB total)vShared 128 KbytesPeripherals v2 SPORTSvUARTvSPIv12 Timersv2 PPIsBandwidth v532 Mbps I/Ov532 Mbps DMAv532

25、 Mbps Memory DMA Voltage 0.8V to 1.4V (INT)2.25V to 3.6V (EXT)Temperature Range v0C to +70C Ambient v-40C to +85C Ambient Package v256 Lead-Free MBGAv297 PBGA Pb-free in developmentBlackfin CoreUp to 756 MHzBlackfin CoreUp to 756 MHzSystem Interface UnitL1L2High Speed I/O32-bit ExternalBusInterfaceE

26、mulator& Test ControlVoltageRegulatorEvent ControllersWatchdogTimersMemory DMASystem Control Blocks128 KB SRAMSPORT0Peripheral BlocksPLLSRAM / Cache32KBInst.64KBDataSPORT1PPI 0 /GPIOPPI1 /GPIOSRAM / Cache32KBInst.64KBDataUARTIrDA SPI0 TIMERS(12) GPIO西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院25ADSP-BF536/7 （Embedded Network）vKe

27、y FeaturesEmbedded 10/100 Ethernet MACEmbedded CAN 8 timers & 48 GPIOsvDynamic Power Management varies frequency and voltagevInterfaces to External FLASH and SDRAMPerformance 300 MHz to 600 MHz 16/32-bit Core(2.4Gb/s Bandwidth) Power 1.2V 1.0V 265mW, 600 MHz100mW, 300 MHzAddress Range 132 MBytes On-

28、Chip RAM 100K to 132K BytesPeripherals v10/100 Ethernet MACvCAN 2.0BvTWI (I2C)v2 SPORTSv2 UARTSvSPIv8 TimersvParallel Peripheral Interface/GPIOBandwidth v266Mbps I/Ov266Mbps DMAv266Mbps Memory DMA Voltage 0.8V to 1.2V (INT)2.25 to 3.6V (EXT)Product DifferencesADSP-BF536 Offers: 100KB L1 300MHz, 400M

29、Hz (-40C to +85C Ambient)ADSP-BF537 Offers: 132KB L1 400MHz, 500MHz (-40C to +85C Ambient) 600MHz (0C to +70C Ambient)Package v182 MiniBGA v208 Sparse MiniBGATestControlEmulationControlEvent ControllerWatchdogTimerMemory DMASystem Control BlocksPeripheral BlocksPLLProcessor CoreSystem Interface Unit

30、L1ScratchPad4KBSRAM SRAM/Cache 48KB 16KB 48KB 16KBUp to 64KB Inst.16-bitExternalMemory10/100 EthernetMAC/ 16 GPIOUp to 64KB DataMIIRMIIRTC32 GPIOSPORT1, UART0-1, SPI0, Timer0-7, PPI*SPORT0 / TWI / CAN*SRAM SRAM/Cache 16KB 16KB 32KB 32KB 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院26ADSP-BF534 （汽車和工業(yè)）（汽車和工業(yè)）vKey FeaturesEmbedded

31、CAN8 timers & 48 GPIOsIndustrial and Automotive temperature rangevDynamic Power Management varies frequency and voltagevInterfaces to External FLASH and SDRAMPerformance 400 MHz to 500 MHz16/32-bit Core(2.4Gb/s Bandwidth) Power 1.2V 1.0V 265mW, 600 MHz100mW, 300 MHz Address Range 132 MBytes On-Chip

32、RAM 132K Bytes Peripherals vCAN 2.0BvTWI (I2C)v2 SPORTSv2 UARTSvSPIv8 TimersvParallel Peripheral Interface / GPIO Bandwidth v266Mbps I/Ov266Mbps DMAv266Mbps Memory DMA Voltage 0.8V to 1.2V (INT)2.25 to 3.6V (EXT) Temperature Range v-40C to +85C Ambient v-40C to +105C Ambient Package v182 MiniBGA v20

33、8 Sparse MiniBGA TestControlEmulationControlEvent ControllerWatchdogTimerMemory DMASystem Control BlocksPeripheral BlocksPLLProcessor CoreSystem Interface UnitL1ScratchPad4KB64KB Inst.16-bitExternalMemory16 GPIO64KB DataRTC32 GPIOSPORT1, UART0-1, SPI0, Timer0-7, PPI*SPORT0 / TWI / CAN*SRAM SRAM/Cach

34、e 32KB 32KBSRAM SRAM/Cache 48KB 16KB* Peripherals Available in Various Combinations; NOT all simultaneously西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院27SHARC 系列DSPSHARC低成本浮點(diǎn)處理低成本浮點(diǎn)處理u高端家用音頻u專業(yè)音頻 u車載音頻u汽車控制uGPSu電話 u醫(yī)療儀器u工業(yè)控制西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院28SHARC 系列特征系列特征v 低成本、高性能低成本、高性能 400MHz SIMD 浮點(diǎn)內(nèi)核浮點(diǎn)內(nèi)核2.4 GFLOPS800 浮點(diǎn)浮點(diǎn) MMACSv 定點(diǎn)和浮點(diǎn)支持定點(diǎn)和浮點(diǎn)支

35、持每個(gè)周期每個(gè)周期6個(gè)個(gè)32/40位浮點(diǎn)操作位浮點(diǎn)操作每個(gè)周期每個(gè)周期6個(gè)個(gè)32定點(diǎn)操作定點(diǎn)操作v 大容量片內(nèi)雙端口存儲(chǔ)器大容量片內(nèi)雙端口存儲(chǔ)器 ADSP-2126x ：2 Mbits L1 SRAM，4 Mbits L1 ROMADSP-21361/2/3/4/5/6 ： 3 Mbits L1 SRAM，4 Mbits L1 ROMADSP-21367/8/9 ；3 Mbits L1 SRAM 6 Mbits L1 ROMv I/O 處理器處理器I/O處理器處理片內(nèi)外高速數(shù)據(jù)流處理器處理片內(nèi)外高速數(shù)據(jù)流與雙端口與雙端口SRAM連接，避免了與內(nèi)核的沖突連接，避免了與內(nèi)核的沖突v 接口接口6個(gè)個(gè)

36、SPI支持支持 I2S、 TDM、和標(biāo)準(zhǔn)模式、和標(biāo)準(zhǔn)模式8通道硬件通道硬件SRC (sample-rate conversion)S/PDIF 發(fā)送和接收發(fā)送和接收時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)鐘發(fā)生器定時(shí)器定時(shí)器輸入數(shù)據(jù)口輸入數(shù)據(jù)口 (8 additional I2S ports)v 信號(hào)互連指派單元（信號(hào)互連指派單元（Signal Routing Unit）軟件定義引腳關(guān)系軟件定義引腳關(guān)系西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院29ADSP-21367/21368/21369框圖框圖Shared MemorySupportJTAG and Control32-Bit ExternalMemory/SDRAM /16 P

37、WMsGPIO/Flags/IRQTimers (3)SPI (2)TWIUARTs (2)DigitalPeripheralInterfaceFeature only available on ADSP-21368/9400 MHz 1.35 VSIMDSHARC CoreOn-Chip L1 Memory2 MbitsSRAM6 MbitsROMI/O Processor With 32 Zero-Overhead DMA ChannelsSports (8)S/PDIF Tx/RxInterrupts (10)Precision ClockGenerators (4)8-Channel

38、Sample Rate Conversion(-140 dB)Input DataPort/PDAPGPIO (20)DigitalAppInterface西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院30第3代 SHARCsSHARC ADSP-2126xSHARC ADSP-2136xKEY FEATURESADSP-21261ADSP-21262ADSP-21266ADSP-21267ADSP-21363ADSP-21364ADSP-21365ADSP-21366RAM / ROM (Mbits)1 / 32 / 42 / 41 / 33 / 43 / 43 / 43 / 4Max Frequency (

39、MHz)150200150/200150333333333333Audio Decoders in ROMNoNoYesYesNoNoYesYesDTCPNoNoNoNoNoNoYesNoS/PDIFNoNoNoNoNoYesYesYesEZ-Lite Development Kit2126221262212622126221364213642136421364SRC Performance (dB)No SRCNo SRCNo SRCNo SRCNo SRC140128128BGA (Balls)136136136136136136136136LQFP (leads)144144144144

40、144144144144Availability:RTPRTPRTPRTPX-GradeX-GradeX-GradeX-GradeOperating Temp Grades (Amb)C = 0C to +70C I = -40C to +85CA = -40C to +105C*CI-bga onlyCI-bga onlyCI-bga only CI- -bga onlyCIACIACIACIA* -40C to +105C, up to 200 MHz only西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院31ADSP-21367/8/9匯集On-Chip ROM6 Mbits6 MbitsADSP-213

41、67ADSP-21368Performance400 MHz, 800 MMACs400 MHz, 800 MMACsOn-Chip RAM2 Mbits2 MbitsPackage208 Lead MQFP256 Ball SBGA256 Ball SBGASample Rate Converters8-Ch, 128 dB8-Ch, 140 dBMemory Sharing SupportNoYesADSP-21369400 MHz, 800 MMACs2 Mbits6 MbitsYesNo256 Ball SBGA西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院32TigerSHARC處理器處理器Tiger

42、SHARCu高性能多處理器應(yīng)用高性能多處理器應(yīng)用u高性能高性能u示波器u測(cè)試設(shè)備u超聲、核磁共振( MRI )、 CT u雷達(dá)和通信u移動(dòng)基站和天線西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院33TigerSHARC 特征特征v 高性能高性能 600MHz內(nèi)核內(nèi)核v 支持定點(diǎn)和浮點(diǎn)應(yīng)用支持定點(diǎn)和浮點(diǎn)應(yīng)用 每個(gè)周期每個(gè)周期8個(gè)個(gè)16位定點(diǎn)操作，位定點(diǎn)操作， 每個(gè)周期每個(gè)周期6個(gè)個(gè) 32/40位浮點(diǎn)操作位浮點(diǎn)操作v 大容量片內(nèi)大容量片內(nèi)EDRAM 片內(nèi)存儲(chǔ)器帶寬片內(nèi)存儲(chǔ)器帶寬: 38.4 GBytes / Sec TS201 24MBits TS202 12MBits TS203 4 Mbitsv 高高 I/O

43、帶寬帶寬 4 個(gè)個(gè)LVDS鏈路口：鏈路口：1 GByte/Sec 64位外部存儲(chǔ)器接口：位外部存儲(chǔ)器接口： 1 GByte/Secv 支持多處理器無(wú)縫連接支持多處理器無(wú)縫連接 不需要附加邏輯，支持不需要附加邏輯，支持8個(gè)處理器互連個(gè)處理器互連v 業(yè)界最號(hào)的低功耗性能業(yè)界最號(hào)的低功耗性能 1500 MFLOPS/W 500MHz 720 MFLOPS/W 600MHz 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院34TigerSHARC 技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)v 指令并行性和 SIMD 操作 TS系列處理器內(nèi)核在單個(gè)指令行中能夠同時(shí)執(zhí)行 14 條32位的指令碼 。TS系列處理器還通過(guò)并行使用兩個(gè)運(yùn)算模塊以及 SIMD

44、 專用計(jì)算而擁有了對(duì)單指令、多數(shù)據(jù) SIMD 運(yùn)算提供支持的能力。v 獨(dú)立和并行運(yùn)算模塊 TS系列處理器具有兩個(gè)運(yùn)算模塊，這兩個(gè)模塊可以獨(dú)立操作、并行操作 v 整數(shù)ALU TS系列處理器具有兩個(gè)整數(shù) ALU（IALU），它們提供了強(qiáng)大的地址產(chǎn)生能力，并執(zhí)行各種通用的整數(shù)運(yùn)算。每個(gè) IALU 具有一個(gè)多端口 32 字寄存器文件。作為地址生成器，這些 IALU 可執(zhí)行直接或間接（提前和滯后修改）尋址。每個(gè) IALU 都可指定從存儲(chǔ)器進(jìn)行單、雙或四字存取。TS系列處理器 IALU 支持循環(huán)尋址操作的循環(huán)緩沖器，循環(huán)尋址方式為數(shù)字信號(hào)處理中經(jīng)常出現(xiàn)的如濾波、相關(guān)、卷積、FFT等提供了高效的編程手段。I

45、ALU 能夠自動(dòng)處理地址指針回繞，因而減少了開銷、提高了性能并簡(jiǎn)化了編程過(guò)程。 西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院35TigerSHARC 技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)v 程序控制器 TS系列處理器的程序控制器通過(guò)向存儲(chǔ)器提供地址的方法來(lái)管理程序結(jié)構(gòu)和程序流程。程序控制器的其他功能包括：根據(jù)諸如 JUMP、CALL、RTI 和 RTS 等指令來(lái)決定流程、遞減循環(huán)計(jì)數(shù)器、處理硬件中斷，并采用分支預(yù)測(cè)和 128 入口的分支目標(biāo)緩沖器（BTB）來(lái)縮短分支延時(shí)，以有效實(shí)現(xiàn)條件和無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令的有效執(zhí)行。 v DMA 控制器 具有 14 個(gè) DMA 通道的TS處理器片上 DMA 控制器可在無(wú)需處理器內(nèi)核干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)零開銷數(shù)據(jù)傳輸。DMA 控制器能單獨(dú)工作，且不為 DSP 內(nèi)核所察覺，從而使得 DMA 操作能夠在內(nèi)核繼續(xù)執(zhí)行程序指令的同時(shí)正常進(jìn)行。西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院36TigerSHARC 技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)v 鏈路口 ADSP-TS20XS 具有 4 個(gè)全雙工鏈路口，每個(gè)采用低電壓差分信號(hào)（LVDS）技術(shù)來(lái)提供 4 位接收和 4 位發(fā)送 I/O 功能。由于具備了在 500MHz 的雙