第2章 TMS320C6000 DSP芯片概述.

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1、第2章 TMS320C6000 DSP芯片概述芯片概述数字信号处理器原理数字信号处理器原理A西安邮电大学西安邮电大学 通信与信息工程学院通信与信息工程学院 2014年年3月月第2/100页第第2章章 TMS320C6000 DSP芯片概述芯片概述 2.1 DSP芯片概述芯片概述 2.1.1主要类型主要类型 2.1.2 TI公司的公司的DSP芯片芯片 2.1.3 TI公司公司DSP芯片的命名规则芯片的命名规则 2.2 TMS320DM642 DSP芯片概况芯片概况 2.2.1 DM642概述概述 2.2.2 DMS642的器件特性的器件特性 2.2.3 DM642原理框图原理框图 2.2.4 D
2、M642的应用领域的应用领域 第3/100页了解了解DSP芯片的分类芯片的分类; 了解了解TI公司的公司的DSP芯片类型;芯片类型;掌握掌握TI公司芯片的命名规则;公司芯片的命名规则;掌握掌握DM642芯片的器件特性、原理框图;芯片的器件特性、原理框图;了解了解DM642芯片的应用领域;芯片的应用领域; DM642的器件特性、原理框图。的器件特性、原理框图。第4/100页u随着信息技术的高速发展随着信息技术的高速发展,数字信号处理器数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)的应用范围越来越广的应用范围越来越广,普普及率越来越高及率越来越高;uDSP的应用领域主要
3、包括:的应用领域主要包括:图形图像领域(如图形变换、图像压缩、图像传图形图像领域(如图形变换、图像压缩、图像传输、图像增强、图像识别等)输、图像增强、图像识别等)自动化控制领域(如导航和定位、振动分析、磁自动化控制领域(如导航和定位、振动分析、磁盘驱动、激光打印、机器人控制等盘驱动、激光打印、机器人控制等)消费电子领域(如智能玩具、扫描仪、机顶盒、消费电子领域(如智能玩具、扫描仪、机顶盒、VCD/DVD、可视电话、传真机等)、可视电话、传真机等)第5/100页 电子通信领域(如蜂窝电话、电子通信领域(如蜂窝电话、IP电话、无线调制解调器、数电话、无线调制解调器、数字语音嵌入等)字语音嵌入等)
4、语音处理领域(如语音综合、语音增强、语音识别、语音编语音处理领域(如语音综合、语音增强、语音识别、语音编码等)码等) 工业应用领域(如数字控制、机器人技术、在线监控等)工业应用领域(如数字控制、机器人技术、在线监控等) 仪器仪表领域(如数字滤波器、函数发生器、瞬时分析仪、仪器仪表领域(如数字滤波器、函数发生器、瞬时分析仪、频谱分析仪、数据采集仪器等)频谱分析仪、数据采集仪器等) 医疗器械领域(如诊断设备、助听器、病情监控器、心电图医疗器械领域(如诊断设备、助听器、病情监控器、心电图设备、超声设备等)设备、超声设备等) 军事领域(如导弹制导、导航、雷达、保密通信等)军事领域(如导弹制导、导航、雷
5、达、保密通信等)第6/100页n DSP芯片主要分为以下两大类:芯片主要分为以下两大类: 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;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,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,如执行如执行FFT运算、数值滤波运算、卷积运算等;运算、数值滤波运算、卷积运算等; 专用专用DSP芯片通过硬件逻辑实现信号处理算法,而不是采用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;内部编程的方法; 这种机制保证了芯片的执行效率、提高了其运算速度;这种机制
6、保证了芯片的执行效率、提高了其运算速度; 专用专用DSP芯片在应用中无须程序设计。只要根据其功能设计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。外围电路即可。 第7/100页n DSP芯片主要分为以下两大类:芯片主要分为以下两大类: Programmable Digital Signal Processor;这类芯片通过嵌入内部的程序来调用自身的硬件这类芯片通过嵌入内部的程序来调用自身的硬件资源;资源;使用起来更加灵活,应用领域也更加广泛。使用起来更加灵活,应用领域也更加广泛。第8/100页u狭义上讲狭义上讲DSP是一种是一种“更高更高”级别的单片机级别的单片机 它有着和单片机类
7、似的输入输出引脚、定时器、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。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领域,它们在这些领域中所起的作用扮演的角色也类似。色也类似。u 但是,从深层次上分析,但是,从深层次上分析,DSP和单片机之间又存和单片机之间又存在本质上的不同,表现为以下几个方面
8、:在本质上的不同,表现为以下几个方面:第9/100页第10/100页 第11/100页 DSP芯片的生产厂家很多,类型多样,主要的产品如表芯片的生产厂家很多,类型多样,主要的产品如表2-1所示所示 第12/100页 uTI公司是公司是DSP芯片的主要生产厂家之一;芯片的主要生产厂家之一;u该公司研发出多款高性能的该公司研发出多款高性能的DSP产品,例如:产品,例如: 定点型定点型DSP芯片芯片C1x、C2x、C2xx、C5x、C54x和和C6x等;等; 浮点型浮点型DSP芯片芯片C3x、C4x、C67x等;等; 多处理器型多处理器型DSP芯片芯片C8x等。等。u从从DSP芯片出现的先后顺序来看
9、,芯片出现的先后顺序来看,TT公司的公司的DSP产产品主要经历了品主要经历了7个发展阶段,如表个发展阶段,如表2-2所所示: 第13/100页u TT公司的公司的DSP产品的产品的7个发展阶段:个发展阶段:第14/100页u TT公司的公司的DSP产品的产品的7个发展阶段:个发展阶段:第15/100页u TT公司的公司的DSP产品的产品的7个发展阶段:个发展阶段:第16/100页u从功能上来划分,从功能上来划分,TI公司的公司的DSP芯片主要包芯片主要包括如下括如下4个系列:个系列:TMS320C2000TMS320C3000TMS320C5000TMS320C6000第17/100页uMS3
10、20C2000系列系列DSP芯片:芯片: 硬件结构更多地考虑了工业应用环境,适合在机电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。络、工业自动化等相关产品。uTMS320C3000系列系列DSP芯片:芯片: 适合在数字音频、激光打印机、扫描仪、读码器、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视频会议、工业自动化、机器人和伺服控制产品中应用。应用。 第18/100页uTMS320C5000系列系列DSP芯片:芯片: 适合通信设备的开发,
11、如媒体播放器、适合通信设备的开发,如媒体播放器、3G电话、电电话、电子图书、无线子图书、无线Modem、GPS接收装置、指纹识别接收装置、指纹识别系统等;系统等;uTMS320C6000系列系列DSP芯片:芯片: 硬件结构功能强大,适用于高速信号处理设备中,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、视频主频转换器、视频主/从模式服务器和网络相机等。从模式服务器和网络相机等。第19/100页uTI公司的公司的DSP芯片类型多样,在选择芯片类型多样,在选择DSP芯片时一定要仔芯片时一定要仔细辨别芯片