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DSP大作业

发布时间:2020-03-01 21:46:43 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

C54x,C55x,C6000芯片的比较

简介

DSP是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,主要用于实时2快速实现个二中数字信号处理的算法。在二十世纪八十年代以前,由于受实现方法的限制,数字信号处理的理论还不能得到广泛的应用。直到二十世纪八十年代初,世界上第一块单片可编程DSP的诞生,才将理论运用到实际当中。

DSP芯片的发展非常迅速,硬件结构方面主要是向多处理器的并行处理结构,便于外部数据交换的串行总线传输,大容量片上RAM和ROM,程序加密,增加I/O驱动能力,外围电路内装化,低功耗等方面发展。

C54x,C55x,C6000是DSP系统常用的芯片,下面就他们的硬件结构,运算性能,指令系统,应用场景上的区别进行分析。 (1) C54x:  硬件结构

C54x主要有CPU,内部总线控制,特殊功能寄存器,数据存储器,数据存储器RAM,程序存储器ROM等构成。 CPU:  内部总线结构

C54x有8组16位总线:1组程序总线,3组数据总线和4组地址总线,可在一个指令周期内产生两个数据存储地址,实现流水线并行数据处理。  特殊功能寄存器

该芯片共有26个特殊功能寄存器,用来对片内各功能模块进行管理,控制,监视。它们位于具有特殊功能的RAM区。 存储器

可访问的最大存储空间为64k的程序,64k的数据以及64k的I/O空间。片内ROM,可配置为程序存储器和数据存储器。  指令系统

支持单指令重复和块指令重复操作 支持存储器块传送指令 支持32位长操作数的读指令

具有能并行存储和并行加载的算术指令 支持条件存储指令及中断快速返回指令 1) 算术运算指令 2) 逻辑运算指令 3) 程序控制指令 4) 加载和存储指令  速度

5.0V电压的器件,其速度可达到40MIPS,指令周期时间为25ns。 3.3V电压器件,其速度可达到80MIPS,指令周期时间为12.5ns。 2.5V电压的器件,其速度可达到100MIPS,指令周期时间为10ns。 1.8V电压的器件,其速度可达到200MIPS,指令周期时间为10ns  应用

该芯片具有很高的处理速度和广泛的应用适应性,采用模块化的设计,功耗小,常用于扩频通信,移动通信,语音识别,发动机控制,超声设备等等。 (2)C55x TMS320C55x在C54x的基础上发展起来的新一代低功耗,高性能数字信号处理器。

1) 软件具有C54x兼容模式;

2) 工作时钟大大超过了C54x系列处理器;

3) CPU内部通过增加功能单元增强了DSP的运算能力

具有更高的性能和更低的功耗,在无线通信,个人数字系统以及高效率的多通道数字压缩语音电话中得到广泛应用。  硬件结构

1) 主要由CPU,存储器,和片上设备构成。

2) 两个乘法累加器,在一个单周期执行双乘法操作;40位的算术逻辑单元和一个16位的算术逻辑单元,实现高精度算术和逻辑操作,对主ALU完成简单的逻辑运算;

3) 4个累加器,可以保留计算结果,减少对存储单元的访问;算术逻辑单元具有并行处理能力。

4) 具有3根读总线,2根写总线,6根地址总线,16位的数据字长,辅助寄存器字长为3个字节,8个辅助寄存器,统一的程序/数据存储空间,4个数据寄存器。

 指令系统

1) 算术指令系统 2) 位操作指令

3) 扩展辅助寄存器操作指令 4) 逻辑运算指令 5) 移动指令 6) 程序控制指令  速度 与C54x相比,处理速度明显提高,功耗明显降低。300MHz的C55x比120MHz的C54x处理速度提高了5倍,功耗降到C54x的1/6。

 应用

C55x应用在高功效的设施,要求提高信道密度,但又有严格的功耗和空间限制。适合于刚刚推出使用的3G手机,用于因特网的音频,视频,数据的移动产品等。可以延长电池的寿命,将数字蜂窝电话,便携式声音播放器,数码相机的电池使用时间,从小时延长到天。 (3)C6000  硬件结构

TMS320C6000产品是美国TI公司于1997年推出的dsp芯片,该DSP芯片定点、浮点兼容,其中,定点系列是TMS320C62xx系列,浮点系列是TMS320C67xx系列,2000年3月,TI发布新的C64xx内核,主频为1.1GHz,处理速度9000MIPS,在图像处理和流媒体领域得到了广泛的应用。

C6000片内有8个并行的处理单元,分为相同的两组。DSP的体系结构采用超长指令字结构,单指令字长为32位,指令包里有8条指令,总字长达到256位。执行指令的功能单元已经在编译时分配好,程序运行时通过专门的指令分配模块,可以将每个256为的指令包同时分配到8个处理单元,并有8个单元同时运行。芯片最高时钟频率为300MHz(67xx系列),且内部8个处理单元并行运行时,其最大处理能力可达到1600MIPS。  指令系统

1) 程序转移类指令 2) 算术运算类指令 3) 逻辑即位域操作指令 4) 搬移类指令 5) LOAD/STORE类指令 6) C6000公共指令  应用

C6000系列的高速处理能力以及其出色的对外接口能力,使得它在雷达声呐,医疗仪器和图像处理等领域具有非常大的应用潜力。

运算速度比传统的快很多,因此在军事投稿信,电子对抗,雷达系统和制导武器等应用比较广泛。

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