第二章：DSP处理器的新发展

周鹏安徽工程科技学院电气工程系第二章第二章DSPDSP处理器的新发展处理器的新发展第一节DSP技术的发展趋势第二节当前主要的DSP产品及性能第三节几种常见的定点DSP芯片周鹏安徽工程科技学院电气工程系第一节DSP技术的发展趋势DSP技术的发展趋势，可用四个字“多快好省”来概括。1.多。可从广度和深度看。广度是指DSP的型号越来越多，已经开始做市场细分,如2000系列是做控制的，5000系列是做低功耗的，6000系列是做高性能处理的。专用芯片越来越多。从深度讲是多CPU的糅合，一是多DSP的糅合，还有就是DSP的核和其他如事务性处理的核糅合在一起，例如ARM核。周鹏安徽工程科技学院电气工程系2.快。即：是运算的速度越来越快，指令速度越来越快，频率越来越高，功能越来越强。3.好。主要是指性能价格比。由于半导体工艺的发展，使得成本降低引起的。4.省。功耗越来越低。周鹏安徽工程科技学院电气工程系第二节当前主要的DSP产品及性能目前，TI公司的TMS320系列的DSP形成了相对成熟而独立的三大系列，它们是：周鹏安徽工程科技学院电气工程系C2000C2000系列系列DSPDSP产品规划产品规划UpTo40MIPSControlPerformanceHigh-PrecisionControlC242C242F241F241LC2404ALC2404ALF2401ALF2401ALC2402ALC2402AMulti-Function,Appliance&ConsumerControlF240F240F243F243LC2406ALC2406ALF2402ALF2402ALF2403ALF2403ALF2406ALF2406ALF2407ALF2407AF2810128-LQFPF2810128-LQFPF2812176-LQFPF2812176-LQFPF2812179-u*BGAF2812179-u*BGA150MIPS!High-endDerivativesApplicationspecificversionsLowCostversionsCostoptimizedversionsC2812C2812F2801F2801????LongTeam??LongTeam??C2810C2810F2806F2806F2808F2808周鹏安徽工程科技学院电气工程系C5000C5000系列系列DSPDSP产品规划产品规划MulticoreApplicationEnhancedDSP+RISCFeatureIntegrationPowerEfficiency/SystemDensityCodeCompatibleOMAP5910C55x+ARM9C5509A400MIPS,USBC5510320-400MIPSC55xTMDSPMulticoreOMAPTMC55x+ARM9C55xTMDSPInSiliconAnnouncementRoadmapTNET30104800MIPSC5420200MIPSC5421200MIPSC5441532MIPSC5470C54x+ARM7C5501600MIPSC5502400-600MIPSC540980-160MIPSC5410A100-160MIPSC5416120-160MIPSC540150MIPSC5402100-160MIPSC5404120MIPSC5407120MIPSC54CST120MIPSC54V90120MIPSC550364KBRAMC5507128KBRAMLowcost–FingerprintC5471C54x+ARM7周鹏安徽工程科技学院电气工程系C6000C6000系列系列DSPDSP产品规划产品规划CodeCompatibleC6416T1GHzC6411C6416T720MHzC6415T720MHzC6414T720MHzDM642PerformanceValueC6412DM641DM640C6415T1GHzC6414T1GHzHighPerformanceApplicationSpecificFloatingPointC6701C6712C6711C6201C6202C6203C6204C6205C6211ƒMorethan20code-compatibledevicesƒRangingfromsub$9to1GHzƒ30K+ProgrammersƒMillionsshippedtodateIncreasingPerformance,Memory&PeripheralsC6713C6416C6415C6414C6413C6410周鹏安徽工程科技学院电气工程系1.TMS320C2000系列DSP在保持运算能力的同时，兼顾了在控制领域的需求，在DSP内部集成了功能强大的外部事件控制资源，特别适合用于控制对象复杂同时又需要较高实时运算能力的领域，如电机控制，工业自动化控制，信号采集与处理等。TMS320C24X系列芯片为数字控制系统的应用做了优化设计，芯片内部具有多达16路的10位数模转换功能，具有多个通用定时器和一个监视（Watchdog）定时器，具有多达16个通道的PWM（PulseWidthModulation）通道，最多具有41个通用输入输出引脚。周鹏安徽工程科技学院电气工程系TMS320C28x是到目前为止用于数字控制领域性能最好的DSP芯片。这种芯片采用32位的定点DSP核，最高速度可达400MIPS，可以在单个周期内完成32×32位的乘累加运算，具有增强的电机控制外设、高性能的模数转换能力和改进的通信接口，具有8GB的线性地址空间，采用低电压供电（3.3V外设/1.8V核），与TMS320C24x源代码兼容。周鹏安徽工程科技学院电气工程系2.TMS320C5000系列DSP芯片兼顾了高性能和低功耗的要求，大量应用与消费类电子产品中，如手机，PDA等。目前包括了TMS320C54x和TMS320C55x两大类。这两类芯片软件完全兼容，所不同的是TMS320C55具有更低的功耗和更高的性能。TMS320C54X是为实现低功耗、高性能而专门设计的定点DSP芯片，其主要应用是无线通信系统等。周鹏安徽工程科技学院电气工程系3.TMS320C6000系列DSP提供了目前业界最高性能水平的DSP解决方案,主要适合于无线基站、无线PDA、网络系统、Modem、数字音频、通信、雷达、图像、3G无线通讯、GPS导航等需要大运算能力的应用场合。应用于数字视频的DaVinci（达芬奇）技术DM64X数字媒体处理器周鹏安徽工程科技学院电气工程系1.TMS320LF2407A针对数字控制系统应用作了优化设计，其时钟周期为25ns（时钟频率为40MHz），16*16的硬件乘法器，2个10位、16路的A/D转换区，转换时间为500ns，16路的PWM（PulseWidthModulation）通道，4个定时器，内置SPI、SCI、CAN的通讯外设，41个GPIO口。第三节几种常见的定点DSP芯片周鹏安徽工程科技学院电气工程系2.TMS320F2812TI公司最新推出的、功能最强、性能优越的32为定点DSP芯片之一。时钟周期为6.67ns（时钟频率为150MHz），32*32位的硬件乘法器，2个12位、16路的A/D转换器，转换时间为80ns，16路的PWM通道，4个定时器，一个SPI，两个SCI，一个改进的控制局域网eCAN，一个多通道缓冲串行接口McBSP，56个GPIO引脚，其具有增强的电机控制外设，高性能的模数转换能力和改进的通信接口，与TMS320LF24X源代码兼容。周鹏安徽工程科技学院电气工程系3.TMS320VC5402其主要用于无线通讯、无线Modem（调制解调器）、网络电话和数字电话系统等。其单周期定点指令执行时间为10ns（时钟频率为100MHz），17*17bit的并行乘法器与专用的40bit加法器相结合可以在一个非并行指令周期内完成一次乘加操作（MAC）；具有并行I/O口，一个增强的8bit主机接口HPI；两个McBSP等。周鹏安徽工程科技学院电气工程系4.TMS320C6416时钟频率高达800MHz，用于视频、语音、3G无线基站、64位装入和存储，两级CACHE与增强型DMA控制器相连，且能控制外围设备，从而是Cache空间增大，数据结构支持8位的运算操作，尤其适用于8位图像信号的处理，内部嵌入各种应用软件，包括回音抵消，图像压缩等。（基于混沌理论利用TMS320C6416进行微弱信号检测，用于军事，雷达等）