2 DSP芯片TMS320DM642概述Word文档下载推荐.docx
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这类芯片被设计和加工成独立的电路模块，只能完成功能单一的任务，它们的使用场合比较特殊，通常应用于高速信号处理环境中，如执行FFT运算、数值滤波运算、卷积运算等，专用DSP芯片通过硬件逻辑实现信号处理算法，而不是采用内部编程的方法，这种机制保证了专用DSP芯片的执行效率、提高了其运算速度，专用DSP芯片在应用中无须程序设计。
只要根据其功能设计外围电路即可。
（2）通用可编程数字信号处理器（ProgrammableDigitalSignalProcessor）。
这类芯片通过嵌入内部的程序来调用自身的硬件资源，使用起来更加灵活，应用领域也更加广泛。
狭义上讲DSP是一种“更高”级别的单片机，它有着和单片机类似的输入输出引脚、定时器、计数器、外设接口、数据地址总线等，两者在功能组织方面存在着很多类似之处。
DSP和单片机在应用领城中也有重叠的区域，比如二者均可以用在自动控制、信号处理和通信等领域，它们在这些领域中所起的作用．扮演的角色也类似。
但是，从深层次上分析，DSP和单片机之间又存在本质上的不同，表现为以下几个方面。
●硬件资源方面的不同之处
DSP具有较高的主频，DSP主频一般为几百兆赫，单片机的主频通常为几兆赫到几十兆赫，DSP主频远远高于单片机主频，DSP和单片机在主频上的差异决定了两者在处理数据速度上的巨大差距。
在硬件结构方面，DSP具有更多的数据总线和地址总线，并行处理数据的能力更加强大，DSP器件的数字信号处理功能表现尤为突出，TMS320DM642强大的视频处理功能就是一个典型的例子。
●处理事务能力方面的不同之处
DSP拥有强大且高效的硬件资源，其应用领域广、应用层面高，DSP的应用范围已经远远超越了单片机的应用范围，DSP能够处理更加复杂的综合性事务，涉及视频、音频、网络、图形图像等多种领域。
以上比较可帮助读者更好地理解DSP芯片的功能和作用。
应用系统使用DSP芯片还是单片机应视具体环境和要求而定，尽管DSP芯片拥有较高的运算速度，但DSP电路系统设计复杂，研发成本高，所以并不是所有的场合都适合选用DSP芯片。
DSP芯片的生产厂家很多，类型多样，主要的产品如表2-1所示。
表2-1DSP芯片主要生产厂家
厂家
国别
代表类型
TI公司
美国
TMS320C2x，TMS320C5x，TMS320C54x，TMS320C64x，TMS320C67x芯片等
Motorola公司
DSP56xxx,DSP96xxx芯片等
AD公司
ADSP210x，ADSP21x，ADSP21MODx，ADSP21MSPxx芯片等
AT&
T公司
DSP16，DSP32芯片等
NEC公司
日本
μPD7711x，μPD7721x芯片等
2.1.2TI公司的DSP芯片
TI公司是DSP芯片的主要生产厂家之一，该公司研发出多歌高性能的DSP产品，例如定点型DSP芯片C1x、C2x、C2xx、C5x、C54x和C6x等，浮点型DSP芯片C3x、C4x、C67x等，多处理器型DSP芯片C8x等。
从DSP芯片出现的先后顺序来看，TT公司的DSP产品主要经历了7个发展阶段，如表2-2所示：
表2-2TI公司DSP产品的发展历程
阶段
DSP类型
DSP芯片型号
描述
第1阶段
TMS320C1x
TMS320C10/14/25
TMS320C/E/P14
TMS320（C/E/P/LC）15
TMS320C/LC16
TMS320C/E/P/LC17
定点型DSP芯片
第2阶段
TMS320C2x
TMS320C2xx
TMS320C25/E25
TMS320C26/28
第3阶段
TMS320C3x
TMS320C30
TMS320C31/LC31
浮点型DSP芯片
第4阶段
TMS320C4x
TMS320C40
第5阶段
TMS320C5x
TMS320C50
TMS320C5/BC/LC/LBC51
TMS320C5/BC/LC/LBC52
TMS320C5/BC/LC/LBC53
第6阶段
TMS320C8x
TMS320C80/82
多处理器型DSP芯片
第7阶段
TMS320C54x
TMS320C2000
TMS320C6000
TMS320C541/2
TMS320LC541/2/3/4/5/6/7/8/9
TMS320VC549
TMS320VC5410
TMS320F240
TMS320F2812
TMS320C6201
TMS320C6203
TMS320C6411-16
TMS320C6701
TMS320C671-13
TMS320DM642
TMS320C67x为浮点型DSP，其他为定点型DSP
从功能上来划分，TI公司的DSP芯片主要包括TMS320C2000、TMS320C3000、TMS320C5000和TMS320C6000等几个系列。
TMS320C2000系列DSP芯片的硬件结构更多地考虑了工业应用环境，适合在机电控制、电力电子系统中应用，如照明控制、光纤网络、工业自动化等相关产品。
TMS320C3000系列DSP芯片适合在数字音频、激光打印机、扫描仪、读码器、视频会议、工业自动化、机器人和伺服控制产品中应用。
TMS320C5000系列DSP芯片适合通信设备的开发，如媒体播放器、3G电话、电子图书、无线Modem、GPS接收装置、指纹识别系统等。
TMS320C6000系列DSP芯片的硬件结构功能强大，适用于高速信号处理设备中，如图像图形处理、无线网络、多媒体网关、宽带视频转换器、视频主/从模式服务器和网络相机等。
TMS320C2000系列DSP芯片主要包括两种类型：
一类是TMS320F28x子系列芯片，另一类是TMS320F24x子系列芯片。
F28x子系列DSP芯片的片上资源比F24x子系列DSP芯片的片上资源丰富，适合在高精度控制系统中应用．C2000系列DSP芯片内部带有FLASH存储器，可以直接存储程序，无须再外扩FLASH存储器，这是C2000系列DSP程序存储上的优势。
根据时钟频率来划分，C2000系列DSP芯片包括3个层次：
F2810、F2812等芯片为第1层次，该类芯片的指令执行速度为150MIPS；
F243、LF2403A、LF2402A、LF2406A、LC2406A、LF2407A等芯片为第2层；
C242F241、LC2404A,LC2402A,LF2401A等芯片为第3层次。
第2层次和第3层次芯片的指令执行速度为40MIPS.相对较慢。
TI公司的浮点型DSP芯片包括两类：
一类是TMS320C3000系列DSP芯片．另一类是TMS32067x系列DSP芯片。
C31/C32属于C3000系列芯片的早期产品,主频为60MHz，以此为基础延生出主频80MHz的C31和主频60/75MHz的C33。
TMS32067X系列DSP芯片属于高档浮点型信号处理器，C6701为最精简的一种，工作主频167MHz，以此款芯片为基础相继延生出多种类型的C67x芯片，如工作主频225MHz的C6713,工作主频100MHz的C6712,工作主频150MHz的C6712C和工作主频200MHz的6711C等。
TMS320C5000系列DSP芯片主要包括TMS320C54x子系列和TMS320C55x子系列，根据时钟频率划分为多个层次，C5401（50MIPS）、C5402（100-160MIPS）、C5404（120MIPS）、C5407（120MIPS）、C5409（80-160MIPS）,C5410（100-160MIPS）和C5416（120-160MIPS）等芯片位于C5000系列的底层，在这些底层芯片的基础上，C5000系列DSP芯片划分为3种应用级别的器件；
（1）应用功能较强级别的DSP芯片，如C5501（400MIPS）、C5502（400MIPS）、C5509（288-400MIPS）、C5510（320-400MIPS）等，这一类芯片逐渐向C55XTM技术的芯片方向发展；
（2）精简指令集型的DSP芯片，相继出现了C5470（C54x+ARM7）、C5471（C54x+ARM7）、OMAP5910（C55x+ARM9）等，该类芯片向OMAPTM、C55xTM和ARM9集成型芯片发展；
（3）C5000多核DSP芯片，如C5420（200MIPS）、C5421（200MIPS）,C5441（532MIPS）等，在此基础上，将进一步向C55XTM多核DSP芯片发展。
TMS320C6000系列DSP芯片已衍生出多个子系列，包括C62x子系列、C64x子系列和C67x子系列（浮点型DSP），C6201、C6202、C6203、C6211、C6204、C6205、C6701、C6711、C6712和C6713属于第1代C6000芯片，C6414,C6415、C6416、C6411、C6412和DM642为第2代C6000芯片，第3代C6000芯片尚处于研发阶段．主要目标是多核DSP芯片、新型1.0GHzC64x子系列芯片和高档浮点型DSP芯片。
C6000系列DSP芯片包括的类型非常多，应用领域存在较大差别，如C6414用于一般系统产品、06416用于3G无线网络产品、C6412用于嵌入式通信设备、C6411用于多媒体网关产品等。
本书主要对TMS320C6000系列DSP芯片C64x子系列进行阐述。
2.1.3TI公司DSP芯片的命名规则
TI公司的DSP芯片类型多样，在选择DSP芯片时一定要仔细辨别芯片表面的标识，以免选错器件。
以TMS32OC6412型DSP芯片为例，介绍TI公司DSP芯片的命名规则，TMS320C6412芯片的符号含义如图2-1所示．“TMS”为芯片标识的前缀，“320”表示芯片的类别，“C”表示芯片采用了CMOS加工工艺，“6412”表示芯片的型号，“GDK”表明芯片的封装类型，“（）”内部的数字一般表示芯片正常工作时的温度范围，“600”表示芯片的主频或工作频率。
TI公司的DSP芯片类型众多，对芯片名称中的标识进行归纳，各字段含义如表2-3所示。
TMS320
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