南航的dsp课件与老师tms320c54x结构原理及应用备课

本章学习目的：了解典型的定点TMS320系列DSP发展概’C54x结构特总线结器和寻址方在 电路和外部总§1.1TMS320C1xLowestControl

BestMIPSper:Watt/Dollar/Size

C3xC4xMultiChannel,1-1TMS320系列DSP的典型应 消 声控撞数字TVP信号处理图象处理 自适应滤波卷积三维旋转动画数字地图数值控制相关同态处理机器人数字滤波图象压缩传输安全通道快速傅里叶变换图象增强希尔伯特变换模式识别波形产外机器人视觉加窗工作站助TS0P助 1-1TMS320DSP电信语音1.2 56KbpsModem传真线路转发器扬声器检验语音增强自适应设备个人通信系语音识别ADPCM (PCS)语音合成器蜂窝个人数字助(PDA)音文本转语音通道多路复用扬声器声音邮件数据加密扩频通信数据BPX电视会议数字语音插X25分组交换开关(DSIDTMF回声对消§1.2§1.2.1‘C54xDSP 先进的多总线结构(1条程序总线、3条数据总线40位算术逻辑运算单元(ALU)，包括1个40位桶17位*17位并行乘法器，与40位 加法器相连比较、选择、 单元(CSSU)，用于加法/比较 192K字可寻 空间(64K字程 、64K字数 器以及64K字I/O空间 RAM(SARAM)('C548 带有内部振荡器或用外部时钟源的在片锁相环(PLL)时钟发全双工串行口，支持8位或16位传送仅C541、'LC545和BSP)('C542、'C543、'LC545、'LC546、外部总线关断控制，以断开外部的数据总线、地址总线和控 电源和在片仿真接CLKOUT输出信号可以关具有符合IEEE1149.1标准的在片仿真 单周期定点指令的执行时间表1- TMS320C54xDSP的主要特DSP型号标准电压(V)片内存储器外设时钟周期封装RAMROM串口定时器HPITMS320C54128K**1DSP型号标准电压(V)片内存储器外设时钟周期封装RAMROM串口定时器HPITMS320C54128K**1100TQFPTMS320LC54128K**120/25100TQFPTMS320C54210K2K1144TQFPTMS320LC120/25128/144TQFPTMS320LC120/25100TQFPTMS320LC48K#120/25128TQFPTMS320LC545A48K#115/20/25128TQFPTMS320LC48K#120/25100TQFPTMS320LC546A48K#115/20/25100TQFPTMS320LC54832K115/20144TQFP/144BGATMS320LC54932K16K112.5/15144TQFP/144BGATMS320VC5493.3(2.5)32K16K3&110144TQFP/144内核BGA口和1个BSP；&：1个TDM和2个表1- TMS320C54xDSP的主要特1.2.217x172个401个40位的 4 程序总线PB／PAB：从程序C、D数据总线：传送操作数；E数据总线：将数据写入数据 D(15

JTAGTEST/A(15- D(15-A(15-

C54x 计数逻P

E

TT

BABALogicUnit CDPE表1-3各种读/单数据数据读/数据 外设外设双数据地址总(hw) 空间 空间可扩展 64KX8K64KX8KX16程序/数据(C541)20KX16PROG2KX16BOOT5KX1610KX16表1-4TMS320C54x片内程序和 00000000 片 器 空间 处理器工作方式状态寄存器若MP/MC=1,则片内ROM不安排到程序空间 图1-

或(28K字

3232(5K字)或

或

保保或外外中断和保(外部

程 保保或外外保(2K字中断和保(片内

数 器象寄器象寄存32字(10K字)外

微处理器模

微计算机模

程 (48K字

3232(6K字外部保留或外部

程

程 (外部(2K字(片内

数

32字(8K字)(24K字)

图1-8 地址线：23 00

01

02

7F12712764K264K00

0064K

164K164K

7F

图1-9 000000

01

02

7F12712732K232K00

0032K

02

132K132K

7F

RAM ‘C54ｘ外部程序器可寻址64K字（’C548/98M字）片内ROM、SRAM、DARAM可以映象为程序当PAGEN（程序地址）发出的地址处在片内器地址范围地址以外时，CPU将自动对外表1-5片内程 —————图1-10片内ROM4000h‘C541‘C542/543‘C545/5464000-4FF‘C5485000h5000-5FF6000h6000-6FF7000h7000-7FF8000h8000-8FF9000h9000-97F9800-9FF9000-9FFA000hA000-AFFA000-AFFB000hB000-BFFB000-BFFC000hC000-CFFC000-CFFD000hD000-DFFD000-DFFE000hE000-EFFE000-EFFF000hF000-FFFF000-FFFF800-FFFFF800-FFFF‘C54ｘ片内2K字器、I/O口、或者主机接口（如果图1- ‘C54ｘ片内 ‘C54ｘ数据器容量64K片内数据器：通过软件，片内ROM可以映象为数据器空间当CPU发出的地址落在片内器范围外时，将自动地对外部器空 ————————

0-7FFFh目的， 操作中

：同一周期内中取两个数,并将数据写另一CPUCPU32

图1- MMR器映象CPU寄存器：不需要插入 器映象外围电路寄存器：至少表1- 016789ABCDEF 空间：64K I/O空间指令：PORTR 17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUCMPSOPERATOREXPENCODER40BITACC40BITACC82§1.5.1 17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUCMPSOPERATOREXPENCODER40BITACC40BITACC82C54x图1-14ALUX输入端Y输入端符号位扩展007FFFFF80000000ｈ§1.5.2累加器A和 17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUEXPENCODER40BITACC40BITACC82C54x§1.5.2累加器A和BA§1.5.2累加器A和累加器A和B的差别：A（39-31-15-39-31-15-设A＝FF4321A,8,A,-8,A,8,A,-8,说明见 （自适应滤波非流水线乘/加算小数/整数模式溢出检32位饱A(3216)输入

17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUCMPSOPERATOREXPENCODER40BITACC40BITACC82C54x T(0-ST1(0-1、指令中的一个立即数(-16到3、或者T寄存器中最低6位的数值(-31)例如ADDA，-4,BADDA,ASM,BNORM

;累加器A右移4位后加到；加器;累加器A按ASM规定；位后加到累加器;按T寄存器中的数值；累加器归一在ALU运算前，对来自数据器的操作数或者累加器的值进行对累加器的值进行算术或逻辑移对累加器的值 到数据 §1.5.4乘法器/ 17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUCMPSOPERATOREXPENCODER40BITACC40BITACC82C54x图1-16乘法器DB[15:0CB[15:0PB[15:0A[39:0 B[39:0

乘法

BAA17X 饱舍饱舍累加17×17位硬件乘法乘法器与40位 加法器相连（在1个周期内舍入电溢出/饱和电乘法器输出加法器的XA，累加器A或B加乘法累加结果累加器A或 17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUCMPSOPERATOREXPENCODER40BITACC40BITACC82C54x 指CMPSsrc,例：CMPS 单元组成框 旧状

新状J

if (旧测度 (新测度图中，STNB为状态数，Met为测度路径，D为测度分（1）ST1C161，ALU进行双16A（31—16）=Met1+D1A（15—0）=Met ；大数送 功能(16位方式src(31－16)+Lmem(31－16)src(15－0)+LmemLmemLmemLmemLmem(31－16)－src(31－16)Lmem(15－0)－src(15－0)LmemLmemLmemLmemsrc(31－16)－Lmem(31－16)src(39－16)src(15－0)－Lmem(15－0)src(15－0)LmemLmemLmem§1.5.6 17X1740BITADDERRND,SAT40BIT(-16,

40BITALUCMPSOPERATOREXPENCODER40BITACC40BITACC82C54x功能

§1.5.6累加器指数值=冗余符号位-对累加器A归一化

；冗余符号8TReg ；累加器按T中的值移；得尾假设40位累加器A中的定点数为先用EXPA指令，求得它的指数为再执行NORMA，就可以在单个周期内将原点数转变为浮点数：分 和指数h两部分。（PMST）状态寄存器 C 位 1 累加器算术移位名称复位值

累加器逻辑移

16位移位的加法或减法除外。在后一种情况下，加法只能对ALU32位的MIN、MAX、ABSNEG指令也影响进位位。 AALU或者乘法器后面的加法器A中时，OVA1。一且发ANOVBC[D]、CC[D]、RC[D]、XC指令为止。RSBX指令也能清OVA位。条件分支转条件调用条件返回条件执 位 90B中时，OVB1。一旦发生溢出，OVB一直保持置位状态，直到复位或者利用BOV和8-0数据器页指针。这9位字段与指令字中的低7位结合在操作就可执行。DPLD指令加载一个短立即数或者状态寄存器 4-0 位 0 (BRC)减到低于0时，BRAF被 表示正在进行块重复操作。当执行RPTB指令时，BRAF10直接寻址编辑方式位。 1XF引脚状态位。XF表示外部标志(XF)引脚的状态。XF引RSBXSSBXXF0HOLD信号时，HM指示处理 位 中断方式位。INTM从整体上或开放中断。 1RSBX0。当复位或者需要执行可中断(INTR指令或外部中断)时，INTM1RETERETF指令(从中断返回)时，INTM0。INTM不影响不可的中断(RS和NMI)。INTM不能用器写操作来设置。090 OVMSSBXRSBX 位名复位值 81符号位位名复位值 81符号位扩展方式位。SXM确定符号位是否扩展 符号位扩展 数据进ALU之前进行符号位扩展。SXM不影响某些指令的定义:ADDSLDUSUBS指令不管SXM值，都符号位扩展。SXM可分别由SSBX和指令置位初复位。70双16位/双精度算术运算方式位。C16决定ALU的算术运方式 ALU工作在双精度算术运算方式。 ALU工作在16位算术运算方式。60小数方式位。FRCT=l，乘法器输出左1位，以消去多的符号位符号位不扩展的加减 位 50，CMPT决定ARPC