DSP硬件设计

DSP硬件设计大纲DSP概述MSC815xDSP硬件设计信号处理工具DSP芯片FPGAASIC通用CPUPowerPC专用处理器，GPUDSP产生的根源是基于软件的信号处理实现。我们需要这样的处理器：可以嵌入式运行：无界面、小体积、低功耗外围电路简单，以便迅速开发各种专用系统高速运算能力，针对典型信号处理算法运行时间可预测与运算能力匹配的高速IO（计算机重在计算、处理机重在“流动”）不需要高级软件功能为了适应上述需要，DSP采用了一些特殊的结构，使DSP从通用处理器中分离出来，成为一类独立的微处理器。DSP芯片的产生DSP的特点DSP内核的一些传统特点：MAC（乘加）指令多总线结构（冯.诺依曼结构vs哈佛.结构）快速寻址（专用寻址寄存器…）零耗循环（硬件循环控制器）片内集成存储器和I/O运行时间可预测不断引入的新技术：越来越长的流水线静态超标量、向量、分支预测、Cache、SIMD、MIMD…DSP分类方式按照数据类型分类：定点处理器：ADSP218x/219x，Blackfin，TMS320C2x/C5x/C62x/C64x，浮点处理器：ADSP2106x/2116x/TS101/TS20x，TMS320C40/C67x浮点处理比定点处理的数据动态范围大，适用强实时信号处理系统。按照数据位数分类：16bitDSP32bitDSP按照用途分类：用于消费电子的DSP：如Blackfin，低功耗，处理音频和视频，用于高端实时信号处理得DSP：如MSC815x等，用于通信系统大数据量处理等主要厂商TexasInstruments（德州仪器）公司AnalogDevies（模拟设备）公司Freescale（飞思卡尔）公司核心是运算速度，常见的有：MIPS：每秒执行的指令数（兆-百万）MFlops：每秒执行的浮点操作数（兆-百万）Mops：每秒执行的操作数…DSP速度指标直接指标速度存储I/O开发环境开发语言和工具操作系统支持商务因素货源、价格兼容性处理器的选用评估MSC815x硬件设计8156框图8157框图硬件设计相关复位时钟电源加载JTAG高速接口热设计MSC815x的复位模式：上电复位PORESET\；复位逻辑很特殊，一般参用CPLD编程输出；硬复位HRESET\（HRESET\_IN）；外部输入普通复位模式的Reset信号；一般也用CPLD控制软件看门狗复位；RapidIO复位；软复位；(JTAG复位TRST\)；复位设计上电复位连接方式无debugger有debugger时钟设计时钟关注点重点关注时钟时钟输入CLKIN133.33MSerdes125MMCLKIN下拉处理电源设计电源输入电源设计电源上电顺序1V先上即可加载电路的设计加载方式无特殊加载指示信号加载方式以太UBOOT工作流JTAG调试接口JTAG接口：一种国际标准的芯片调试接口；可以用于访问DSP的所有内部资源、控制DSP的程序运行等；是调试DSP程序的一种基本手段；Freescale的开发系统通过JTAG口与DSP连接，可以在CW界面下调试DSP程序；JTAG口可以采用菊花链的形式，通知调试多个DSP设备；JTAGCHAIN高速接口DDR3SerDesDDR3SERDES•(CPRI)热设计功耗分析器件布局风道未用端口处理