DSP 芯片选择3.1节所述的TMS320C6748 ,存储芯片包括SPI FLASH 存储器和mDDR 存储器,硬件电路系统框图见图3.1 。下文将对电路中各部分进行详细讲解。 电源 (PMIC ) SPI mDDR FLASH DSP 时钟产 JTAG 生电路 A I T O F P R I I P P A P M u S U G E PMC连接器 FPGA Main Board 图3.1 DSP 模块电路系统框图3.2.2 TMS320C6000 概述 TMS320C6748 DSP 属于 C6000 系列,所以有必要首先介绍 TMS320C6000 系列 [14]DSP 。 TMS320C6000 是美国TI 公司于1997 年推出的DSP 芯片,该系列DSP 的应用环境主要面向数据密集型算法,它有着极其丰富的片内资源和强大的运算能力,被广泛的应用于数字通信和图像处理等领域。 C6000 系列DSP 的处理单元有8 个功能单元可以并行操作,包括6 个ALU 算数逻辑单元 和两个硬件乘法器。DSP 采用哈弗结构,即具有独立的程序总线和数据总线,片内程序总线的宽度达到256 位,每周期可并行执行8 条32 位指令。
片内具有两套数据总线,其宽度分别为32 位。 提及 TMS320C6000 系列,不得不提的就是该系列 DSP 内核的并行处理能力。TMS320C6000 的并行处理能力得益于该系列DSP 采用了VLIW (超长指令字)的体系 13 哈尔滨工程大学硕论文结构。在这种结构中,多个功能单元在结构上独立,但在时间上是并发的。由VLIW 的指令分配模块负责控制多个功能单元执行的各种不同类型的操作同步,使各不同的功能单元协调的获得长指令中不同字段的操作码。在超长指令字结构中,每个指令的字长是32bit,在由每8 个指令形成一个指令包,总字长256bit ,有指令分配模块调度,保证8个功能单元同时运行。 指令的获取、分配、执行和数据存储等阶段的多级流水操作是VLIW 的另一个特征,这种流水线结构也为DSP 的高效提供保障。 TMS320C6000 最初主要是TI 公司为了满足移动通信领域的信号处理市场而推出的处理芯片,该系列能在在不高的功耗下能提供比传统 DSP 更高效率,在民用和军用领域都得到了很大的推广应用。在雷达系统、电子对抗、军事通信、工业控制等需要高速信号处理能力的应用领域,其处理能力的优势是其他产品不可比拟的。
3.2.3 TMS320C6748 DSP 简介 1. TMS320C6748 的基本描述 TMS320C6748 具有接口扩展能力强、能效高、外设集成丰富等特征,主要有如下 [15]几个主要特点 : 第一,TMS320C6748 的内核为C674x, 最高可以运行在456MHz 的主频上,由于该系列是定/浮点 DSP ,所以浮点运算能力很强大,完成单精度的浮点乘法运算只需要一个时钟周期,双精度的浮点乘法能在四个时钟周期内完成。在理论上,最高核心频率下,运算能力可达3648/2746 MIPS/MFLOPS 。 第二,TMS320C6748 提供高性能的同时保持了低功耗,内核电压低至1.0-1.2V,I/O接口电压为 1.8 或 3.3V,根据评估,总功率不足450mW 。通过系统PSC Power SleepControl 控制,在休眠时,系统功耗可以低至 10mW。 第三,TMS320C6748 的外设接口包括串口、I2C 、SPI、USB2.0 、USB1.1 、100M网口等。关于TMS320C6748 的EMIF 接口,除了可以扩展常见的Flash 、SDRAM 外,还对DDR2 和mDDR 存储器提供了接口支持,DDR2/mDDR 的接口是专用的,可以与存储器芯片无缝连接。
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