Учебник - Процессоры цифровой обработки сигналов (Круг П.Г.) (1086865), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Обзор ПЦОС серий TMS320 компании Texas InstrumentsАнализ сложившегося рынка показывает, что доминирующиепозиции в ближайшем будущем будут занимать крупные компаниипроизводители ПЦОС, такие как Texas Instruments Inc., Analog Devices,Motorola и ряд других, которые способны создавать не только ПЦОСнизкой себестоимости, но и ежегодно инвестировать новые разработки иноу-хау, создавать принципиально новые модели и платформы.В числе наиболее распространенных ПЦОС можно назвать изделияследующих компаний — Motorola (56002, 96002), Intel (i960), TexasInstruments Inc. (TMS320) и Analog Devices (21xx, 210xx) [5]. Выборпроцессоров той или иной компании для реализации конкретного проекта— многокритериальная задача, и сформулировать более или менее четкуюметодику выбора практически невозможно.
В связи с этим, рассмотримизделия одной из них, компании Texas Instruments Inc., доля которой нарынке ПЦОС превышает 50% [1].Компания Texas Instruments Inc. на рубеже столетий оказалась взаметно обновленном виде [6]. Руководство компании принялостратегическое решение сконцентрировать силы на упрочениилидирующего положения на рынке ПЦОС, а также других изделий, впервую очередь аналоговых, необходимых для системной интеграциипроцессоров в прикладные системы.В период с 1998 по 2000 г. компанией Texas Instruments Inc. былипроданы подразделения по производству компьютеров-ноутбуков, схемпамяти, оборонной электроники и были приобретены известные фирмы,занимающиеся разработкой прикладного программного обеспечения дляПЦОС (GO DSP, TARTAN, AMATI, Spectron Microsystems).
В результате в1998 году доля Texas Instruments Inc. на рынке ПЦОС вплотнуюприблизилась к 50% (по результатам 1997 года - 45%). Кроме того,компания Texas Instruments Inc. вышла на первое место в мире попродажам аналоговых и аналого-цифровых схем [1]. Этомуспособствовало также состоявшееся в 2001 году слияние с компанией BurrBrown.13PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.comгг.Рис 2.1. Серии ПЦОС TMS320 компании Texas Instruments Inc.Следует отметить, что в 1998 году компания выделила наисследования и разработки новых ПЦОС 1,2 млрд долларов - величину,близкую к годовому обороту некоторых конкурентов в областипроизводства ПЦОС.В области технических решений в компании Texas Instruments Inc.также произошел ряд существенных изменений.
В 1999 году начатомассовое производство кремния по запатентованной технологии TimeLineс разрешением 0,18 мкм.ПЦОС с фиксированной точкой компании Texas Instruments Inc.представлены сериями ПЦОС (рис. 2.1) [6]: TMS320C1x, TMS320C2x,TMS320C2xx, TMS320C5x и TMS320C62x. Класс ПЦОС с плавающейточкой включает ПЦОС TMS320C3x, TMS320C4x и TMS320C67x. ПЦОСTMS320C8x также поддерживает операции с плавающей точкой ипредставляет собой мультипроцессорную систему, выполненную в одномкристалле.Три серии – TMS320С2000, TMS320С5000 и TMS320С6000, помнению экспертов компании, в ближайшем будущем должны покрыть весьдиапазон возможных применений ПЦОС, предоставляя потребителювыбор ПЦОС по критерию "производительность / стоимость /потребляемая мощность".Серия ПЦОС TMS320С2000 предназначена для решения задачвстроенных применений и управления [6]; процессоры отличаютсяразвитой периферией и невысокой стоимостью.14PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.comДанную серию представляют универсальные ПЦОС подсерииTMS320C20x и подсерии TMS320C24x для цифрового управленияэлектродвигателями.СерияПЦОСTMS320С5000ориентировананарынокмалопотребляемых портативных устройств и мобильной связи.
ПЦОСподсерии TMS320C54xx оптимизированы по быстродействию (до 200MIPS) и минимальному энергопотреблению (до 32 mA/MIPS) [14]. Приэтом массовое использование технологии 0,18 мкм позволило снизитьстоимость отдельных ПЦОС данной подсерии до 5 $ припроизводительности 100 MIPS.Серия ПЦОС TMS320С6000 характеризуется максимальнойпроизводительностью для применений, требующих предельных скоростейвычислений как с фиксированной, так и с плавающей точкой. Обеподсерии, TMS320C62x ─ ПЦОС с фиксированной точкой ибыстродействием 1600 MIPS и TMS320C67x ─ ПЦОС с плавающей точкойи производительностью от 1 GFLOPS, программно совместимы.
Типовыеобласти применений ПЦОС серии TMS320С6000 [14] ─ многоканальныемодемы, базовые станции, устройства обработки изображений и др.ПЦОС всех трех серий могут комплектоваться современнымисредствами разработки и отладки программ, объединенных единымпользовательским интерфейсом на базе программных средств CodeExplorer и Code Composer Studio [8,9].15PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com3.
ПЦОС ПОПУЛЯРНОЙ СЕРИИ TMS320C2X3.1. Структура ПЦОС TMS320C2xПЦОС серии TMS320C2x имеют архитектуру аналогичную ПЦОСпервогопоколенияTMS320C1x,нообладаютповышеннойпроизводительностьюиболееширокимифункциональнымивозможностями [6,10-12]. Все ПЦОС серии TMS320C2x могут использовать по 64К слов памяти программ и данных, имеют по шестнадцать 16разрядных портов ввода/вывода и последовательный порт.ПЦОС серии TMS320C2x (рис. 3.1) имеют возможностьиспользованиявнешнегоконтроллераПДП.Умножительмикропроцессоров помимо операций умножения позволяет выполнять заодин такт возведение в квадрат.Рис.
3.1. Структура ПЦОС TMS320C2x16PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.comВ процессоры серии включена аппаратная поддержка кратноговыполнения команды, реализован режим двоичной инверсно-косвеннойадресации, предназначенный для эффективной реализации быстрогопреобразования Фурье.Основные технические характеристики ПЦОС серии TMS320C2xприведены в табл. 3.1.Таблица 3.1. Основные характеристики ПЦОС серии TMS320C2xПЦОСТехно- Времялогия цикла,нсВнутренняяпамятьПоддержкавнешней памятиОЗУ ПЗУ ППЗУ ДанныхВвод/ выводПрограмм Посл.Пар.ПДПTMS320С20NMOS200544--------64К64К116х16+TMS320C25CMOS1005444К----64К64К116х16+TMS320C25-50CMOS805444К----64К64К116х16+TMS320E25CMOS100544----4К64К64К116х16+TMS320C26CMOS100 1568256----64К64К116х16+Основные отличия архитектуры ПЦОС серии TMS320С2x от ПЦОСпервого поколения TMS320С1x [2,4,6,10-12]:· выполнение умножения и сохранения результатов в ПЦОСTMS320С2x осуществляется за один командный цикл;· наличие команд, поддерживающих вычисления с плавающей точкой;· микросхема ПЦОС включает внутреннее маскируемое ПЗУпрограмм (ROM) размером 4Кслов для TMS320C25 или ПЗУ сультрафиолетовым стиранием (EPROM) 4Кслов для TMS320E25;· выполнение программ осуществляется из памяти программ RAM,расположенной на кристалле;· объем памяти программ (RAM) — 544 слова, из которых 256 могутбыть использованы как память данных;· расширяемая внешняя память может иметь объем 128К слов (64Кслов — память программ, 64К — память данных);· ПЦОС TMS320С2x содержит внешний интерфейс для организациимногопроцессорных связей и средства синхронизации для доступа кразделяемой памяти;· реализована возможность перемещения содержимого памяти данныхи памяти программ блоками;17PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com· реализована возможность организации циклов ожидания при доступек медленной внешней памяти или медленным периферийнымустройствам;· ПЦОСTMS320С2x содержитнакристаллетаймерипоследовательный порт;· микросхема ПЦОС включает пять (TMS320С20) или восемь(TMS320C25)вспомогательныхрегистровиспециальноеарифметическое устройство для них;· микросхема ПЦОС включает аппаратный стек размером четыреслова для TMS320С20 или размером восемь слов для TMS320C25 ивозможность программного расширения стека в памяти данных;· наличие команд обработки битовых данных;· наличие трех маскируемых пользователем прерываний;· наличие режима прямого доступа к памяти (только для TMS320C25).3.2.
Графическая среда отладчика ПЦОС TMS320C26Отладчик, входящий в комплект модуля DSK Starter Kit иработающий в операционой системе MSDOS (рис. 3.2).Рис. 3.2. Типовое экранное изображение при работе с отладчикомОкно программы разделено на несколько функциональных областей:меню; командная строка; область, отображающая состояние основных18PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.comрегистров и флагов процессора (TMS320C26 Register); область наблюдения(TMS320C26 Watch); области, отображающие распределение в памятикоманд ассемблера (TMS320C26 Reverse Assembler) и содержимое ячеекпамяти в шестнадцатеричной форме (TMS320C26 Display Data Memory).Названия и назначение пунктов главного меню программы, а такжеприменяемые для их вызова «горячие клавиши» приведены в Табл.
3.2.Таблица 3.2. Назначение позиций основного меню отладчикаПунктменюГорячаяклавишаНазначениеDisplayDПросмотр содержимого программной памяти (Program), памяти данных(Data), содержимого статусных регистров и состояния флагов (Status), спискапроставленных точек останова (Breakpoints) и др.FillFЗаполнение программной памяти (Program) и памяти данных (Data)LoadLЗагрузка созданных на этапе ассемблирования DSK- или COFF-файлов (DSKили COFF), заполнение программной области (Program-hex) или областиданных (Format) содержимым файла с расширением dtaHelpHПомощь по программеEXecXВыполнение загруженной программы в разных режимах: полностью (Run), дозаданного адреса (Addr), пошаговым способом (Singlestep/space), заданногоколичества шагов (Num_steps), загрузка подпрограмм с заданной точкойвхода (Call) и др.QuitQВыход из программыModifyMИзменение содержимого регистров (Register), программной памяти (Program)и памяти данных (Data)Op-sysOСеанс MS-DOSInitIИнициализация процессораWatchWИзменение списка (Add, Delete), модификация адресов точек наблюдения(Modify) и изменение формата представления результатов наблюдения(Format)ResetRСброс модуляSaveSПозволяет сохранить содержимое программной памяти (Program-hex) ипамяти данных (Format).CopyCДобавление содержимого программной памяти к содержимому памятиданных (Program ® data), перемещение участка памяти данных (Data ® data)и т.п.PcPИзменение содержимого регистров процессораДля выполнения действий, соответствующих выбранным пунктамменю, от пользователя часто требуется введение одного или несколькихпараметров, как, например, адреса ячейки памяти или ее новогосодержимого.
Ввод производится в режиме диалога в соответствующемокне. По окончании ввода данных необходимо нажать Enter. Пути выходаиз диалогового окна: нажать Esc; нажать Enter; нажать Q и Enter.19PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com4. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПЦОС СЕРИИ TMS320С2000Серия TMS320С2000 (TMS320C2xx) включает недорогие ПЦОС,применяемые в телекоммуникации, приборостроении, промышленности,управлении, в оборонных и других отраслях.Благодарянаилучшемусоотношениюпроизводительностьстоимость среди процессоров серий TMS320 ($0,12 за MIPS) ПЦОСTMS320C2xx получили широкое распространение.ПЦОС TMS320C2xx характеризуют следующие свойства [2,13,14]:· совместимость по программному коду с сериями 'С1х, 'С2х, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
