TMS320C54x是目前普遍使用的定點DSP芯片。它的特點是功耗很低(在100MIPS時為60mW),可用于數字蜂窩通信、個人通信系統、尋呼機、個人數字助理(PDA)、ATM(異步傳輸模式)交換機、數字無線通信、調制解調器等領域。
圖1表示了C54x的發展過程及應用領域。
圖1 TMS320C5000性能發展狀況及應用領域
TMS320系列的同一代芯片具有相同的CPU結構,但根據市場的不同需要,形成新的存儲器與外設的不同組合,產生了多種派生器件。
TMS320C54x關鍵特性
圖2是C54x功能結構圖,它的主要性能如下:
圖2 TMS320C54x功能結構框圖
⒈ CPU
先進的多總線結構:一組程序總線(PAB、PB),三組數據總線(CAB、CB,DAB、DB,EAB、EB)
40位的數學邏輯單元(ALU):包括40位的桶形移位寄存器和兩個獨立的40位累加器
17 17位并行乘法器和40位專用加法器,單周期完成乘法/累加(MAC)
適于Viterbi運算的比較、選擇、存儲單元(CSSU)
指數編碼器,可在單周期內計算(40位)累加器中數值的指數
兩個地址產生器,包括八個輔助寄存器和兩個的算術單元
⒉ 存儲器
可尋址存儲空間達192K字(程序、數據及I/O各64 64bit),C548還可擴展程序存儲器(8兆字)
典型C5400芯片存儲器
⒊ 片內外設
軟件可編程等待狀態產生器
可編程的塊交換
片內鎖相環時鐘產生器
禁止外部總線的控制機制
⒋ 指令集
重復單條指令與重復指令塊
存儲器塊移動指令
32位數運算指令
可同時讀取2或3個操作數的指令
具有并行保存和并行加載的算術指令
條件保存指令
⒌ 功耗控制
IDLE1、IDLE2和IDLE3指令可控制其進入降功耗模式
可控制是否輸出CLKOUT信號
⒍ IEEE標準的1149.1邊界掃描邏輯接口
TMS320C54x結構概述
'C54x由中央處理器CPU、存儲器和片內外設組成,采用哈佛結構,有獨立的程序空間、數據空間和I/O空間。圖3是\'C54x的內部硬件框圖。
對所有的\'C54x器件來說,圖中下半部所示的中央處理單元(CPU)是通用的。
總線結構
一組程序總線(PAB、PB)和三組數據總線CAB、CB,DAB、DB,EAB、EB)將內部各部件聯系起來。
圖3 TMS320C54x內部硬件框圖
PB- 程序總線,傳送程序代碼或存在程序空間的數據;
CB、DB、EB- 數據總線,連接CPU、數據地址產生邏輯、程序地址產生邏輯、片內外設及存儲器等各部件;
CB和DB- 傳送從存儲器讀出的數據,即“讀”操作使用的數據總線;
EB-傳送向存儲器寫入的數據,即"寫"操作使用的數據總線;
PAB、CAB、DAB、EAB- 各對應的地址總線;
圖4 ALU功能框圖