ЦСП Analog Devices и Texas Instruments (1015495)
Текст из файла
Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TIСигнальные микропроцессорыкомпаний Analog Devices и TexasInstrumentsСодержаниеМикропроцессоры компании Analog Devices...................................... 2Введение .................................................................................................. 2Микропроцессоры семейства ADSP21хх ............................................. 3Микропроцессоры с архитектурой SHARC семейства ADSP-2106x 7Микропроцессоры семейства TigerSHARC ....................................... 13Микропроцессор ADSP-TS001............................................................ 13Микропроцессоры ADSP-TS101S, ADSP-TS201S, ADSP-TS202S,ADSP-TS203S .................................................................................. 161.7 Микропроцессоры Blackfin ADSP-21531, ADSP-21532, ADSP21533, ADSP-21535.........................................................................
182 Сигнальные процессоры компании Texas Instruments ......................... 222.1 Введение ................................................................................................222.2 Микропроцессоры семейства TMS320C1x ........................................
222.3 Микропроцессоры семейства TMS320C2X ....................................... 232.4 Микропроцессоры семейства TMS320C5X ....................................... 252.5 Микропроцессоры семейства TMS320C2xx ...................................... 272.6 Микропроцессоры семейства TMS320C54X ..................................... 282.7 Микропроцессоры семейства TMS320C3X ....................................... 312.8 Микропроцессоры семейства TMS320C4X ....................................... 332.9 Микропроцессоры семейства TMS320C8X .......................................
372.10 Микропроцессоры семейства TMS320C6X ....................................... 431.1.11.21.31.41.51.61Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TI1. Микропроцессоры компании Analog Devices1.1 ВведениеМикропроцессоры компании Analog Devices образуют пять семейств: ADSP21xx, SHARC(ADSP21xxx), TigerSHARC, Blackfin и SigmaDSP.Семейство ADSP21xx - набор однокристальных 16-разрядных микропроцессоров с общейбазовой архитектурой, оптимизированной для выполнения алгоритмов цифровой обработкисигналов и других приложений, требующих высокопроизводительных вычислений сфиксированной точкой.
Микропроцессоры этого семейства на сегодняшний деньнасчитывают 36 представителей, которые отличаются друг от друга, в основном,расположенными на кристалле периферийными устройствами, такими как кэшпамять,таймеры, порты и т. п.Cемейство микропроцессоров SHARC объединяет 32-разрядные микропроцессоры,ориентированные на сигнальные алгоритмы, требующие выполнения вычислений сплавающей точкой. Семейство представлено микропроцессорами ADSP210xx, ADSP211xx,ADSP212xx, ADSP2103xx, ADSP469.Микропроцессоры семейства TigerSHARC – наиболее быстродействующие сигнальныепроцессоры фирмы Analog Devices. Обеспечивают пиковую производительность свышеодного миллиарда операций с плавающей точкой в секунду. Предназначены для примененияв устройствах обработки широкополосных сигналов и многозадачных приложениях.Семейство представлено микропроцессорами ADSP210xx, ADSP-TS101S, ADSP-TS201S,ADSP-TS202S, ADSP-TS203SМикропроцессоров семейства Blackfin – 16/32-разрядные процессоры для встраиваемыхприложений.
Предназначены для создания гибких и масштабируемых систем обработкиаудио и видеосигналов любых форматов, обработки речи и изображений, фильтрации пакетовв сетях передачи данных, шифрования/ дешифрования в реальном времени и системуправления реального времениСемейство SigmaDSP – программируемые однокристальные цифровые аудио-процессоры,конфигурируемые с помощью графического программного средства SigmaStudio.Предназначены для использования в переносных и автомобильных аудио системах. Имеютвстроенные АЦП, ЦАП, конверторы частоты дискретизации и выходные усилителимощностиВ рамках каждого семейства микропроцессоров обеспечивается совместимость снизу вверхпо системе команд. Старшие представители семейства обладают большейпроизводительностью и содержат на кристалле дополнительные функциональные блоки.В дальнейшем изложении при рассмотрении сигнальных микропроцессоров компании AnalogDevices будем выделять общие архитектурные и конструктивные особенности каждогосемейства, отмечая наиболее существенные отличия отдельных его представителей.2Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TI1.2 Микропроцессоры семейства ADSP21ххМикропроцессоры семейства ADSP21xx успешно конкурируют с аналогичной продукциейкомпаний Motorola и Texas Instruments благодаря высокой производительности и низкой цене,а также наличию развитых аппаратных и программных средств разработки прикладныхсистем.
Высокая производительность процессоров на сигнальных алгоритмах достигается засчет многофункциональной и гибкой системы команд, аппаратной реализации большинстватипичных для сигнальной обработки операций, высокой степени параллелизма процессов вмикропроцессоре, сокращения командного цикла. Микропроцессоры ADSP21xx имеютмодифицированную гарвардскую архитектуру, в рамках которой предусматриваетсявозможность доступа в память команд при ее физическом разделении с памятью данных.Аналогичную архитектуру, ставшую для процессоров ЦОС стандартом де-факто, имеютмногие другие процессоры, в том числе и TMS320xxx.
Обобщенная структурамикропроцессора ADSP21xx приведена на рисунке 1.1.Рис. 1.1. Обобщенная структура микропроцессора ADSP21xxКаждый микропроцессор семейства содержит три независимых функциональных блока: АЛУ,умножитель с накоплением (MAC) и устройство барабанного сдвига. Каждый блокнепосредственно оперирует с 16-разрядными данными и обеспечивает аппаратнуюподдержку вычислений с различной точностью.Микропроцессор содержит генератор адресов команд и два генератора адресов данных,обеспечивающие адресацию к данным и командам, расположенным как во внутренней, так иво внешней памяти.
Параллельное функционирование генераторов сокращает длительностьвыполнения команды, позволяя за один такт выбирать из памяти команду и два операнда.Последовательные порты обеспечивают интерфейс с большинством стандартныхпоследовательных устройств, а также с аппаратными средствами сжатия/восстановленияданных, использующими А- и µ-законы компандирования.3Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TIПорт интерфейса с хост-процессором позволяет без дополнительных интерфейсных схемвзаимодействовать с хост-процессором системы, в качестве которого может использоватьсякак процессор данного семейства, так и другой микропроцессор.Микропроцессор ADSP-21msp5x отличается наличием аналогового интерфейса,позволяющего вводить и выводить обрабатываемый сигнал в аналоговой форме.
В составинтерфейсных блоков входят АЦП, ЦАП, цифровой и аналоговый фильтры, параллельныйинтерфейс.Микропроцессор ADSP-2181 содержит внутренний порт ПДП и байтовый порт ПДП, которыеобеспечивают быстрый обмен с внутренней памятью. Внутренний порт ПДП поддерживаетасинхронный обмен с памятью программ, а байтовый порт позволяет записывать и читать каккоманды, так и данные.Микропроцессоры компании Analog Devices отличает высокая степень параллелизмавнутренних операций. За один такт процессор может:•••••генерировать адрес следующей команды;загрузить из памяти следующую команду;выполнить 1 или 2 пересылки данных;обновить 1 или 2 указателя на данные;выполнить операцию.Микропроцессор, имеющий соответствующее устройство, может в этом же такте:•••принять и/или передать данные через последовательные порты;принять и/или передать данные хост-процессору;принять и/или передать данные через аналоговый интерфейс.Таблица 1.
Основные характеристики микропроцессоров семейства 21ххВозможности2101 2103 2105 2115 2111 2171 2173 2181 2183 21msp58АЛУ++++++++++Блок MAC++++++++++Сдвиг++++++++++Генератор адресов данных++++++++++Генератор адресов команд++++++++++ОЗУ данных, Кслов110,50,512216162ОЗУ команд, Кслов221122216162Таймер++++++++++Многоканальныйпоследовательный порт++-+++++++Последовательный порт++++++++++Порт хост-интерфейса----+++--+Порт ПДП-------++-4Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TIАналоговый интерфейс---------+Напряжение питания, В53,355553,353,35Производительность (MIPS)201013.820203320333326Основные характеристики микропроцессоров семейства ADSP-21xx приведены в табл.
1Общее для семейства ADSP-21xx микропроцессорное ядро изображено на рисунке 1.2.Арифметико-логическое устройство микропроцессора выполняет стандартный наборарифметических и логических операций, включая деление. Устройство MAC выполняетоперации умножения со сложением (вычитанием) за один такт. Устройство сдвигаосуществляет арифметические и логические сдвиги операндов, нормализацию и возведение встепень. Функциональные устройства микропроцессора могут обмениваться результатамивыполнения операций по шине внутренних результатов.Рис. 1.2. Структура микропроцессорного ядра ADSP21xxВнутренние функциональные блоки связаны между собой с помощью пяти шин: шинаадресов памяти данных (DMA), шина адресов памяти команд (РМА), шина данных памятиданных (DMD), шина данных памяти команд (PMD) шина внутренних результатов (R).Первые четыре шины имеют мультиплексированный внешний интерфейс в виде шины адресаи шины данных (см.
рис. 1.2).5Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TIПо системе команд все микропроцессоры совместимы снизу вверх. Отдельные представителисемейства- ADSP-2171, 2181, 21msp5x - имеют дополнительные и расширенные команды..Каждая команда выполняется за один такт. Многофункциональные командымикропроцессора объединяют несколько пересылок данных с арифметико-логическойобработкой.Все устройства микропроцессора - 16-разрядные и оперируют с данными в формате сфиксированной точкой. Числа представляются либо как беззнаковые, либо в дополнительномкоде. Логические операции выполняются над битовыми строками.Совершенствование данного семейства микропроцессоров идет в направлении повышениятактовой частоты, снижения энергопотребления и расширения коммуникационныхвозможностей процессора.Новый микропроцессор семейства ADSP-219x содержит модифицированное ядро, котороерассматривается компанией Analog Devices как ключевой элемент в технологии созданияперспективных 16-разрядных сигнальных процессоров общего назначения и процессоров длявстроенных решений.Специальные схемотехнические решения на основе данного ядра и программное обеспечениепланируется создавать непосредственно для заказчика, под конкретно заданные требования ихарактеристики.
Для приложений, требующих высокой производительности, будутсоздаваться процессоры, содержащие несколько ядер на одном кристалле. В будущемпредполагается выпуск микропроцессоров, содержащих 4 ядра на одном кристалле иобладающих производительностью 1,2 миллиарда MAC в секунду на 1 квадратный дюймплощади кристалла.Структура микропроцессора ADSP-219x показана на рисунке 1.3.Рис. 1.3. Структура микропроцессора ADSP-219XПо сравнению с процессорами семейства ADSP-218x, имеющими 14-разрядную шину адреса,в семействе ADSP-219x используется 24-разрядная шина адреса, что позволяет осуществлятьпрямую адресацию в пределах 64 Кслов или страничную адресацию в пределах 16 Мслов.Адресный генератор процессоров семейства 219х поддерживает все ранее использованные ипять новых режимов адресации.ADSP-219x программно совместим с предыдущими микропроцессорами семейства ADSP21xx, обладает большей производительностью (до 300 MIPS) и меньшим энергопотреблением(0,4 мBт/MIPS).6Сигнальные микропроцессоры компаний ADI и TI1.3 Микропроцессоры с архитектурой SHARC семейства ADSP2106xСледующее поколение семейства ADSP 21ххх представлено микропроцессорами ADSP-21060и ADSP-21062.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
