Texas Instruments: TMS320C6A8168/TMS320C6A8167 — двухъядерные (DSP + ARM) процессоры Integra

Автор: admin

7 Фев

Обеспечивая высочайшую производительность DSP-процессора с плавающей точкой с частотой до 1.5 ГГц и 32-битного процессора с ядром ARM Cortex-A8 с частотой до 1.5 ГГц, микропроцессоры C6A816x интегрируют высокоскоростную периферию, ускоритель 3D-графики и контроллер графического дисплея. Двухъядерные процессоры серии Integra идеально пригодны для применения в устройствах, требующих высокоскоростной обработки сигналов, работающих под управлением современных операционных систем, предлагающих функциональный, интуитивно-понятный графический интерфейс пользователя и возможность поддерживать несколько дисплеев.

Процессоры облегчают создание устройств с поддержкой высоконадежных операционных систем, обширными пользовательскими интерфейсами и высокими требованиями к характеристикам обработки сигналов. Это стало возможным, благодаря предельной гибкости полностью интегрированного комбинированного процессорного устройства. Процессоры совмещают возможности DSP с микропроцессором ARM® и набором высокоинтегрированных периферийных устройств.

DSP-ядро C674x основано на DSP-платформе TMS320C6000^TM и относится к поколению DSP с плавающей точкой. DSP-процессор C674x использует 32 кБайт кэш-памяти программ первого уровня (L1) и 32 кбайт кэш-памяти данных первого уровня (L1). Устройство также имеет 128 кБайт RAM второго уровня (L2), которые могут быть назначены пользователем как память данных, кэш-память второго уровня (L2) или их комбинация. Доступ ко всей памяти третьего уровня (L3) и внешней памяти организован через блок управления памятью (MMU).

Широкие возможности программирования обеспечивают RISC ЦПУ ARM® Cortex^TM-A8 с расширением NEON^TM, разработанное TI DSP-ядро с плавающей точкой C674x с архитектурой VLIW и сопроцессоры HD видео и графической обработки. С помощью ЦПУ ARM® разработчики смогут реализовать функции управления, выполняющиеся независимо от аудио/видео-алгоритмов, запрограммированных в DSP-процессор и сопроцессоры. Это позволяет существенно снизить сложность системного программного обеспечения. 32-битный RISC-микропроцессор ARM® Cortex^TM-A8 с расширением NEON^TM, поддерживающее арифметику с плавающей точкой, содержит 32 кБайт кэш-памяти инструкций, 32 кБайт кэш-памяти данных, 256 кБайт кэш-памяти L2 и 64 кБайт ОЗУ.

Обширный набор периферийных модулей дает возможность управлять внешними устройствами и связываться с внешними процессорами. К их числу относятся подсистема HD видеообработки (HDVPSS), который одновременно формирует HD и SD аналоговые видеосигналы и имеет два HD видеовхода, до двух MAC-контроллеров Gigabit Ethernet (10/100/1000 Мбит/с) с интерфейсами GMII и MDIO; два порта USB со встроенными трансиверами USB 2.0; двухканальный (x2) GEN2-совместимый интерфейс PCIe® с поддержкой режимов Root Complex и Device Endpoint, один 6-канальный последовательный аудиопорт McASP (с режимом DIT); два двухканальных последовательных аудиопорта McASP (с режимом DIT); один многоканальный буферизованный последовательный порт McBSP, три UART с поддержкой IrDA и CIR, последовательный интерфейс SPI, последовательный интерфейс SD/SDIO, два ведущих/подчиненных интерфейса I2C, до 64 линий ввода-вывода общего назначения, семь 32-битных таймера, системный сторожевой таймер, сдвоенный интерфейс DDR2/3 SDRAM, универсальный интерфейс 8/16-битной асинхронной памяти и до двух интерфейсов SATA для подключения двух внешних дисковых накопителей данных (при использовании размножителя портов возможно подключение большего числа накопителей).

Микропроцессоры также содержат ускоритель 3D графики SGX530 (опция, доступная только у C6A8168), использование которого существенно разгружает DSP-ядро и высвобождает часть его процессорного времени для выполнения других реально-временных алгоритмов обработки.

Кроме того, они поддерживаются полным набором инструментальных средств для проектирования как для процессора ARM, так и для DSP-процессора, в т.ч. Си-компиляторы, оптимизатор ассемблирования для DSP (упрощает программирование и планирование) и отладочный интерфейс Microsoft Windows®, который делает наглядным исполнение исходного кода.

Корпус микропроцессоров выполнен по специальной технологии Via Channel^TM. При шаге выводов корпуса 0.65 мм, данная технология позволяет развести плату с шагом 0.8 мм, что существенно снижает её себестоимость. Корпус также дает возможность выполнить всю необходимую трассировку всего в двух сигнальных слоях (общее количестве слоев: 4). Это стало возможным, благодаря технологии Via Channel^TM BGA, которая улучшает эффективность слоев.

Внутренняя архитектура TMS320C6A8168

Отличительные особенности

Высокопроизводительный двухъядерный DSP+ARM® процессор семейства Integra^TM
- 32-битный RISC процессор с ядром ARM® Cortex^TM-A8
  - Быстродействие до 1.5 ГГц
- DSP-процессор с ядром C674x с архитектурой VLIW
  - Быстродействие до 1.5 ГГц
  - Производительность 10000/7500 MIPS/MFLOPS
  - Полностью программно-совместим с C67x+^TM и C64x+^TM
Ядро ARM® Cortex^TM-A8
- Архитектура ARMv7
  - Суперскалярное микропроцессорное ядро с одновременным исполнением двух инструкций (dual-issue) в заданном порядке (in-order)
  - Мультимедийная архитектура NEON^TM
- Поддержка операций с фиксированной и плавающей точкой (в соответствии с VFPv3-IEEE754)
  - Технология аппаратного ускорения исполнения приложений Jazelle® RCT (Runtime Compiler Target — поддержка динамических компиляторов)
Архитектура памяти ARM® Cortex^TM-A8
- 32 кБайт кэш-памяти инструкций первого уровня и 32 кБайт кэш-памяти данных первого уровня
- 256 кБайт кэш-памяти второго уровня
- 64 кБайт RAM, 48 кБайт ROM-памяти начальной загрузки
DSP-процессор с плавающей точкой TMS320C674x с архитектурой VLIW
- 64 регистра общего назначения (32-бит)
- Шесть арифметико-логическое устройство (32-/40-бит)
- Два модуля умножения

Область применения

Системы машинного зрения, такие как визуальный контроль, системы наведения и идентификации
Контрольно-измерительные приборы, такие как устройства генерации и анализа сигналов
Системы слежения и управления, такие как авионика и системы отслеживания перемещения солнца