Texas Instruments: TMS320VC5505 — DSP-процессор с фиксированной точкой

Автор: admin

24 Сен

TMS320VC5505 – представитель DSP-процессоров с фиксированной точкой семейства TMS320C5000 от Texas Instruments для маломощных применений

TMS320VC5505 выполнен на основе ядра DSP-процессора TMS320C55. Высокая производительность и малое энергопотребление архитектуры C55 являются следствием повышения параллелизма и уделения серьезного внимания снижению потребляемой мощности. ЦПУ имеет собственную структуру шин, которая включает одну шину команд, одну 32-битную и две 16-битных шины чтения данных, две 16-битных шины записи данных и дополнительные шины для доступа к периферийным модулям и организации прямого доступа к памяти (DMA). Данные шины делают возможным выполнение за один цикл до четырех 16-битных операций чтения данных и двух 16-битных операций записи данных. TMS320VC5505 также содержит четыре DMA-контроллера. Каждый из них имеет 4 канала и, поэтому, всего имеется 16 независимых каналов передачи данных без вмешательства ЦПУ. При параллельной работе каждый из DMA-контроллеров может выполнить одну передачу данных за цикл, независимо от активности ЦПУ.

ЦПУ C55x имеет два блока MAC. Каждый из них может выполнить за один цикл умножение 17 бит x 17 бит вместе с 32-битным сложением. Основное 40-битное АЛУ дополнено еще одним 16-битным АЛУ. Выбор используемого АЛУ осуществляется инструкцией, что позволяет оптимизировать параллельно-выполняющиеся действия и потребляемую мощность. Управление перечисленными ресурсами осуществляется посредством блока адреса (AU) и блока данных (DU) ЦПУ C55x.

ЦПУ C55x использует набор инструкций с переменным числом байтов, что способствует улучшению плотности кода. Блок инструкций (IU) выполняет выборку 32-битных инструкций из внутренней или внешней памяти и создает очередь инструкций для блока программы (PU). Блок программы дешифрирует инструкции, формирует задания для блоков AU и DU, а также управляет полностью защищенным конвейером. Благодаря поддержке предсказаний переходов, исключена необходимость очистки конвейера при выполнении инструкций условного ветвления программы.

Возможности ввода/вывода общего назначения представлены 26 линиями (мультиплексированы с сигналами встроенных устройств) и 4 каналами 10-битного АЦП последовательного приближения. Для организации последовательной связи предусмотрено два интерфейса карт памяти MMC/SD, четыре модуля I²S, один модуль SPI с 4 выходами выбора микросхем, один модуль I²C с поддержкой режимов ведомый и мульти-мастер, а также интерфейс UART.

TMS320VC5505 оснащен интерфейсом внешней памяти (EMIF) для прямого подключения к микросхемам асинхронных запоминающих устройств (EPROM, NOR FLASH, NAND FLASH и SRAM). TMS320VC5505 также содержит контроллер USB 2.0 с режимом Устройство (Device) и часы реального времени (RTC). DMA-контроллер может выполнять передачу данных по 16 независимым каналам без участия ЦПУ, т.о. производительность передачи по каналам DMA может достигать двух 16-битных слов за цикл. DSP-процессор также содержит три таймера общего назначения (один из них может быть сконфигурирован для работы в качестве сторожевого таймера) и тактовый генератор на основе аналогового блока ФАПЧ (PLL).

Кроме того, TMS320VC5505 интегрирует аппаратный ускоритель быстрого преобразования Фурье (БПФ, FFT), напрямую подключенный к ЦПУ. Данный ускоритель поддерживает 8…1024-точечные (в степени 2) алгоритмы БПФ с действительными и комплексными числами.