Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с C6x )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Техасские инструменты TMS32020.

Texas Instruments TMS320 - это общее название серии цифровых сигнальных процессоров (DSP) от Texas Instruments . Он был представлен 8 апреля 1983 года посредством процессора TMS32010, который в то время был самым быстрым DSP на рынке.

Процессор доступен во многих различных вариантах, некоторые с арифметикой с фиксированной запятой, а некоторые с арифметикой с плавающей запятой . Процессоры TMS320 были изготовлены на микросхемах MOS интегральных схем , включая варианты NMOS и CMOS . DSP с плавающей запятой TMS320C3x, использующий логику отложенного перехода , имеет до трех слотов задержки .

Гибкость этой линейки процессоров привела к тому, что она использовалась не только как сопроцессор для обработки цифровых сигналов, но и как главный ЦП. Новые реализации поддерживают стандартный контроль IEEE JTAG для граничного сканирования и / или внутрисхемной отладки.

Исходный TMS32010 и его последующие варианты являются примером ЦП с измененной архитектурой Гарварда , который имеет отдельные адресные пространства для памяти команд и данных, но имеет возможность считывать значения данных из памяти команд. В TMS32010 реализована быстрая операция умножения и накопления, полезная как в приложениях DSP, так и в преобразованиях, используемых в компьютерной графике. Плата графического контроллера для рабочей станции Apollo Computer DN570, выпущенная в 1985 году, была основана на TMS32010 и могла преобразовывать 20 000 2D-векторов каждую секунду. [ требуется разъяснение ]

Варианты [ править ]

Архитектура TMS320 существует уже некоторое время, поэтому было разработано несколько вариантов продукта. Коды продуктов, используемые Texas Instruments после первого процессора TMS32010, включают очень популярную серию процессоров под названием TMS320Cabcd, где a - основная серия, b - поколение, а cd - некоторый пользовательский номер для второстепенного подварианта.

По этой причине люди, работающие с DSP, часто сокращают процессор как «C5x», когда фактическое имя - что-то вроде TMS320C5510, поскольку все продукты, очевидно, имеют имя «TMS320», а все процессоры с «C5» в названии совместимы по коду и имеют общий код. те же основные функции. Иногда вы даже услышите, как люди говорят о «C55x» и подобных подгруппах, поскольку процессоры одной серии и одного поколения еще более похожи.

Процессоры TMS320 изготавливаются на микросхемах MOS интегральных схем , включая варианты NMOS и CMOS . [1]

Наследие серии [ править ]

  • TMS320C1x, 16-битные ЦСП с фиксированной запятой первого поколения . Все процессоры этой серии совместимы по коду с TMS32010.
    • TMS32010, самый первый процессор в первой серии, представленной в 1983 году, использующий внешнюю память
    • TMS320M10, тот же процессор, но с внутренним ПЗУ 3 КБ
    • TMS320C10, TMS320C15, TMS320C25 и т. Д.
  • TMS320C3x, 32-битная с плавающей запятой
    • TMS320C30, от 27 до 50 МГц, внутренняя SRAM 8 КБ, 5 В.
    • TMS320C31, от 27 до 60 МГц, 8 КБ внутренней SRAM, 5 В, подмножество TMS320C30 путем удаления 2-го последовательного порта, удаления 2-й шины памяти, замены пользовательского ПЗУ на заводской загрузчик ПЗУ.
    • TMS320LC31, от 33 до 40 МГц, версия TMS320C31 на 3,3 В.
    • TMS320C32, от 40 до 60 МГц, 2 КБ внутренней SRAM, 5 В, добавляет второй сопроцессор DMA, изменяет шину внешней памяти, чтобы обеспечить доступ к памяти шириной 8/16/32-бит, тогда как другие части C3x являются только 32-битными.
    • TMS320VC33, от 60 до 75 МГц, 136 КБ внутренней SRAM, 3,3 В ввода / вывода с 1,8 В сердечником, расширенный набор TMS320C31 за счет добавления 128 КБ внутренней SRAM.
  • TMS320C4x, 32-битная с плавающей запятой
    • TMS320C40, 40/50/60/80 МГц, время цикла 50/40/33/25 нс, CMOS [2]
    • TMS320C44, подмножество TMS320C40
  • TMS320C8x, многопроцессорный чип [3]
    • TMS320C80 MVP (мультимедийный видеопроцессор) имеет 32-битный «главный процессор» с плавающей запятой и четыре 32-битных «параллельных процессора» с фиксированной запятой. Микропроцессор Cell во многом следовал этому подходу к проектированию.

Серия C2000 [ править ]

  • Семейство микроконтроллеров C2000 состоит из 32-битных микроконтроллеров со встроенными периферийными устройствами, предназначенными для приложений управления в реальном времени. C2000 состоит из 5 подсемейств: более новая серия C28x + ARM Cortex M3, серия C28x Delfino с плавающей запятой, серия C28x Piccolo, серия C28x с фиксированной запятой и C240x, более старая 16-битная строка, которая больше не рекомендуется для новых разработка. Серия C2000 отличается высокопроизводительным набором встроенных периферийных устройств управления, включая ШИМ , АЦП , модули квадратурного кодера и модули захвата. Серия также поддерживает I²C , SPI , последовательный (SCI), CAN , сторожевой таймер , McBSP., интерфейс внешней памяти и GPIO. Благодаря таким функциям, как синхронизация формы сигнала ШИМ с блоком АЦП, линейка C2000 хорошо подходит для многих приложений управления в реальном времени. Семейство C2000 используется в таких приложениях, как привод и управление двигателями, промышленная автоматизация, солнечная и другие возобновляемые источники энергии, серверные фермы, цифровая энергетика, связь по линиям электропередач и освещение. Линия недорогих комплектов доступна для ключевых приложений, включая управление двигателями, цифровое питание, солнечное и светодиодное освещение.

Серия C5000 [ править ]

  • TMS320C54x 16-битный DSP с фиксированной точкой, 6-ступенчатый конвейер с упорядоченным выполнением кодов операций, параллельная загрузка / сохранение арифметических операций, умножение и накопление и другие усовершенствования DSP. Внутренняя многопортовая память. нет блока кеша. [4]
    • Популярный выбор для программно определяемых радиомодулей сотовых телефонов 2G , особенно GSM , примерно в конце 1990-х годов, когда многие сотовые телефоны Nokia и Ericsson использовали C54x. [ необходима цитата ]
    • В то время желание улучшить пользовательский интерфейс мобильных телефонов привело к принятию ARM7 в качестве универсального процессора для пользовательского интерфейса и управления, сняв загрузку этой функции с DSP. В конечном итоге это привело к созданию двухъядерного процессора ARM7 + C54x, который позже превратился в линейку продуктов OMAP.
  • Поколение TMS320C55x - с фиксированной точкой, запускает код C54x, но добавляет больше внутреннего параллелизма (еще один ALU, двойной MAC, больше пропускной способности памяти) и регистров, поддерживая работу с гораздо меньшим энергопотреблением.
    • Сегодня большинство DSP C55x продаются как дискретные микросхемы.
    • Чипы OMAP1 объединяют ARM9 (ARMv5TEJ) с DSP серии C55x.
    • Чипы OMAP2420 объединяют ARM11 (ARMv6) с DSP серии C55x.

Серия C6000 [ править ]

  • TMS320 C6000 series или TMS320C6x: DSP на основе VLIW
    • TMS320C62x с фиксированной точкой - 2000 MIPS / 1,9  Вт
    • TMS320C67x с плавающей запятой - код, совместимый с TMS320C62x
    • TMS320C64x с фиксированной точкой - код, совместимый с TMS320C62x
    • TMS320C67x + с плавающей точкой - архитектурное обновление TMS320C67x
    • TMS320C64x + fixed-point - крупное архитектурное обновление TMS320C64x
    • TMS320C674x с фиксированной и плавающей запятой - слияние C64x + и C67x +
    • TMS320C66x с фиксированной и плавающей запятой - обратно совместим с C674x
  • Другие части с DSP серии C6000 включают:
    • Чипы DaVinci включают один или оба процессора ARM9 и C64x + или C674x DSP.
    • Чипы OMAP-L13x включают ARM9 (ARMv5TEJ) и C674x DSP с фиксированной и плавающей запятой.
    • Чипы OMAP243x объединяют ARM11 (ARMv6) с DSP серии C64x
    • Чипы OMAP3 включают ARM Cortex-A8 (ARMv7) с C64x + DSP
    • Чипы OMAP4 и OMAP5 включают ARM Cortex-A9 или A15 (ARMv7) с настраиваемой производной C64x +, известной как Tesla (или C64T)

Серия C7000 [ править ]

Будет выпущен.

Серия Да Винчи [ править ]

  • Серия DaVinci началась с систем на кристалле с использованием встроенного DSP серии C6000 (C64x +), прикладных процессоров ARM9 и периферийных устройств Digital Media. Есть варианты без ARM и без DSP. Их маркетинг фокусируется на их возможностях обработки видео. Оригинальные чипы поддерживали NTSC и PAL, а более новые - HDTV.

Варианты OMAP [ править ]

  • Варианты OMAP , они также имеют процессор ARM в том же чипе, см. Основную статью о Texas Instruments OMAP . (Существуют также процессоры OMAP с другими вторичными процессорами, поэтому это не обязательно DSP.)

Варианты DA [ править ]

  • Варианты DA (цель "Цифровое аудио")
    • DA25x - это процессор ARM и ядро ​​C55x. Он имеет некоторые встроенные периферийные устройства, такие как подчиненный USB-контроллер и функции безопасности. Документация по этому чипу доступна только после подписания NDA Texas Instruments . Эти варианты используются исключительно в MP3-плеерах Creative ZEN и Dell Digital Jukebox в качестве основного ЦП и сигнального процессора для всей обработки потоков данных MP3 .
    • Микросхемы TMS320DA7xx Aureus построены на процессорах C67x + DSP.
    • Чипы DA830 / DA828 Aureus основаны на OMAP-L137 и включают DSP C674x 300 МГц и ядро ​​ARM926ES-J 300 МГц. [5] Вариант DA828 имеет меньшее количество операций ввода-вывода и поставляется в 176-контактном корпусе TQFP вместо 256- контактного PBGA .
    • DA610 / 601 - процессор с ядром C67x. В нем есть периферийные устройства, необходимые для подключения к аудиокодекам для системы 5.1 или 7.1. Этот чип используется в высокопроизводительных приемниках YAMAHA: RX-V1400, RX-V2400, RX-V1600, RX-V2600, RX-V2500. [6]

Варианты DM [ править ]

  • Варианты DM:
    • DM270 имеет ядро ARM7TDMI и DSP TMS320 C5409
    • DM320 имеет ядро ARM926 и DSP TMS320 C5409
    • DSC25 имеет ядро ​​ARM7TDMI и DSP TMS320
    • Чипы Texas Instruments DaVinci

Другие поставщики [ править ]

Матрица General Instrument DSP32010

General Instrument произвела TMS32010 в качестве второго источника .

ZMD U320C20FC

Примерно в 1991 году ZMD произвел клон TMS320C20 под обозначением U320C20FC. [7]

Ряд устройств серии TMS320 производится в НИИЭТ Воронеж как серия 1867 [8], в том числе радиационно- стойкая версия TMS320C25 под обозначением 1867ВМ7Т ( русский язык : 1867ВМ7Т ). Клоны TMS320C546 пошли в производство на ПКК Миландр Москва в 2009 году под обозначением 1967VC1T ( русский : 1967ВЦ1Т ) [9] и в 2016 году на МВЦ Нижний Новгород как 1910VM1T ( русский : 1910ВМ1Т ). [10] PKK Milandr также производит TMS320C54x с дополнительным ядром ARM как 1901VC1T (Русский : 1901ВЦ1Т ). [11]

Поддержка программного обеспечения [ править ]

Серия TMS320 может быть запрограммирована с использованием языков C , C ++ и / или ассемблера . Большая часть работы над процессорами TMS320 выполняется с использованием собственной инструментальной цепочки Texas Instruments и их интегрированной среды разработки Code Composer Studio , которая включает мини- операционную систему под названием DSP / BIOS . Кроме того, кафедра Технологического университета Хемница разработала предварительную поддержку серии TMS320C6x в коллекции компиляторов GNU . [12]

В ноябре 2007 года TI выпустила часть своего инструментария в качестве бесплатного программного обеспечения для некоммерческих пользователей, предлагая чистый компилятор, ассемблер, оптимизатор и компоновщик под проприетарной лицензией. [13] [14] Однако ни IDE, ни отладчик не были включены, поэтому для отладки и JTAG-доступа к DSP пользователям все равно необходимо приобрести полный набор инструментов.

В 2010 году компания Texas Instruments заключила контракт с CodeSourcery (задание позже было передано Mentor Graphics в рамках их приобретения) на обеспечение глубокой интеграции и поддержки серии C6x в GCC в рамках своих усилий по переносу ядра Linux на C6x. Это привело к тому, что C6x стал поддерживаемой архитектурой в версии 4.7 GCC от 22 марта 2012 г. [15]

См. Также [ править ]

  • Алгоритмы XDAIS
  • Чева
  • Qualcomm Hexagon

Ссылки [ править ]

  1. ^ "TMS320C25" . Техасские инструменты . Проверено 10 декабря 2019 .
  2. ^ "TMS320C40" . Техасские инструменты . Проверено 10 декабря 2019 .
  3. ^ Гуттаг, Карл; (США), Texas Instruments Inc. (7 июня 1996 г.). «Архитектура семейства TMS320C8x и план развития будущего» . Технология цифровой обработки сигналов . 2750 : 2. Bibcode : 1996SPIE.2750 .... 2G . DOI : 10.1117 / 12.241977 . Проверено 7 января 2017 года . (требуется подписка)
  4. ^ http://www.ti.com/lit/ug/spru131g/spru131g.pdf
  5. ^ эта "статья о LinuxDevices" . Архивировано из оригинала на 2013-01-28. включает дополнительную информацию об этой платформе
  6. ^ это "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2009-12-28 . Проверено 22 сентября 2009 .CS1 maint: archived copy as title (link) сайт включает больше информации
  7. Перейти ↑ Heuer, Gert (1991). Цифровой сигнальный процессор U320C20 [ Цифровой сигнальный процессор U320C20 ] (на немецком языке). Берлин: Verlag Technik. ISBN 978-3341009987.
  8. ^ "DSP-процессоры" [DSP-процессоры]. niiet.ru (на русском языке). Воронеж: ОАО "НИИЭТ". Архивировано из оригинального 26 июня 2018 года . Проверено 2 декабря 2019 .
  9. ^ "1967ВЦ1Т (аналог TMS320C546)" [1967VC1T (соответствующий TMS320C546)] (на русском языке). Москва: РПК Миландр. 20 мая 2009 . Проверено 9 января 2017 года .
  10. ^ "Микропроцессоры и микроконтроллеры" [Микропроцессоры и микроконтроллеры]. Нижний Новгород: MVC. 2014. Архивировано из оригинального 10 мая 2017 года . Проверено 18 апреля 2018 года .
  11. ^ "Двухъядерный микроконтроллер компании" Миландр "для высоконадёжных применений" [Двухъядерный микроконтроллер компании "Миландр" для высоконадежных приложений] (PDF) (на русском). Москва: РПК Миландр. Архивировано из оригинального (PDF) 27 апреля 2016 года . Проверено 18 апреля 2018 года .
  12. ^ Ян Партей и Роберт Баумгартл, Перенос GCC на архитектуру TMS320-C6000 DSP , появилось в протоколах GSPx'04, Санта-Клара, сентябрь 2004 г. [1]
  13. ^ "TI освобождает свой набор инструментов DSP" . Архивировано из оригинала на 2013-01-27.
  14. ^ Доступен бесплатный компилятор DSP. Архивировано 30 июля 2012 г. в Archive.today.
  15. ^ Серия выпусков GCC 4.7 - Изменения, новые функции и исправления

Внешние ссылки [ править ]

  • Дерево продуктов DSP в Texas Instruments
  • Texas Instruments выходит на рынок DSP. Историческая статья от TI
  • C2000 недорогие наборы для экспериментатора
  • Дискуссионный форум c6000 на DSPRelated.com
  • Linux-C6x - главная страница последних (по состоянию на 2012 год) портов GCC и Linux на C6x
  • [2] воспоминания менеджера TI о создании цифрового сигнального процессора TMS32010.
  • см. Waves of Silence: Digisonix, активный контроль шума и цифровая революция для описания раннего коммерческого применения TMS32010 для активного контроля шума.