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TMS320VC33 高性能浮点DSP芯片

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TMS320VC33 高性能浮点DSP芯片

TMS320VC33是TI公司新推出的TMS320VC3X系列新一代浮点DSP。它是在原来的TMS320C31浮点DSP的基础上开发一个价格更低的版本(15US$),该产品以高速、低功耗、低成本、易于开发为显著特点。由于它采用了内部1.8V、外部3.3V供电,因而功耗比原有型号降低了大约一个数量级,而且能支持高达150M/FLOPS的运行速率,是需浮点运行的便携式产品应用场合中的一种理想的DSP器件。
1 TMS320VC33的硬件结构
TMS320VC33采用144脚LQFP四边形封装。表1所列是其引脚号与引脚名称的对应关系表。图1是其功能结构图。它的主要性能如下:

表1 144脚LQFP封装的TMS320VC33引脚号码与引脚名称的对应关系表

引脚号名  称引脚号名  称引脚号名  称引脚号名  称引脚号名  称引脚号名  称
1A2025Vss49Vss73D1597Vss121INT1
2Vss26A350D3174D1498TCK122INT0
3A1927A251D3075D1399TDO123CVDD
4A1828CVDD52D2976D12100TDI124EDGENIDE
5A1729A153DVDD77DVDD101CVDD125NCBK/MP
6DVDD30A054D2878D11102TMS126Vss
7A1631DVDD55D2779D10103TRST127RESET
8A1532PAG356Vss80Vss104DR0128SHZ
9Vss33PAG257D2681D9105Vss129DVDD
10A1434Vss58D2582D8106FSR0130EXTCLK
11A1335PAG159D2483CVDD107CLKR0131PLLVDD
12CDDD36PAG060DVDD84D7108DVDD132XOUT
13A1237DVDD61D2385D6109CLKR0133XIN
14A1138H162D2286DVDD110FSX0134PLLVSS
15DVDD39H363Vss87D5111DX0135CLKMD1
16A1040Vss64D2188D4112Vss136CLKMD0
17A941STRB65D2089Vss113TCLK1137CVDD
18Vss42R/W66CVDD90D3114TCLK0138RSV1
19A843DVDD67D1991D2115DVDD139RSV0
20A744IACK68D1892D1116XF1140Vss
21A645RDY69DVDD93D0117XF0141A23
22A546CVDD70D1794DVDD118Vss142A22
23DVDD47HOLD71D1695EMU1119INT3143DVDD
24A448HOLDA72Vss96EMU0120INT2144A21

●具有高速的浮点运算能力,其中TMS320VC33-150型在13ns单周期指令执行时间时为150MFLOPS和75MIPS;而TMS320VC33-120型在17ns单周期指令执行时间时为120MFLOPS;60MIPS;
●带有34k×32位(1.1M位)的片内双静态RAM,分为2个16k×32位块和2个1k×32位块;
●内含5倍频的锁相环(PLL)时钟发生器;
●低功耗,在150MFLOPS下运行时,功耗低于200mW。
●带有32位的高性能CPU;
●可进行16/32位整数和32/40位的浮点操作;
●具有四个内部译码页选,可大大简化与I/O及存储器的接口;
●带有启动程序装载功能;
●外部中断可选择边沿触发方式和电平触发方式;
●具有32位的指令字,24位的地址线;
●内含8个扩展精度寄存器;
●片内存储器可映射外设,其中包括一个串行口、2个32位定时器和一个DMA;
●采用TI公司的0.8μm TImeline TM制造技术;
●采用144管脚LQFP封装;
●带有2个地址发生器、8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元(ARAUs);
●具有两个低功耗模式;
●支持2个或3个操作数指令;
●在一个单指令周期并行进行算术/逻辑单元(ALU)和乘法器运算;
●具有块重复功能;
●可零开销循环和单周期分支;
●具有条件调用和条件返回指令;
●总线控制寄存器配置选通控制等待状态数;
●采用1.8V内核,3.3V I/O供电;
●具有符合IEEE 1149标准的片内扫描仿真接口(JTAG)。
图2是TMS320VC33存储器映像图。

2 TMS320VC33的指令系统
除了个别在C32才有的外设和在C30才有的第二个外部端口以及第二串行口外,所有的C3XDSP代码都是兼容的,因此它们都是基于同样技术的浮点CPU。TMS320VC33的指令集就是以前的C3X指令集。共分为6个功能组:1.装入与存储指令;2.两操作数算术/逻辑运算指令;3.三操作数算术/逻辑运算指令;4.程序控制令;5.互锁操作指令;6.并行操作指令等。使用C3X指令集编程需注意以下几个问题:
(1)延时转移的使用
延时转移在单周期内执行,而通常的转移需要4个周期,不管转移发生与否,后面的三条指令总是要执行的。如果后面的指令少于三条,则使用延时转移时要再加上无操作指令(NOP),这样可以节省机器时间。
(2)单指令/指令块循环结构的使用
使用这种方式可以做到零开锁循环,不过要注意RPTS是不可中断的。
(3)并行指令的使用
在执行乘法时,可以并行执行加(减);在做乘法或算术/逻辑运算时,可以并行行执行存储。以此来提高单周期内执行的操作个数。为了最大限度地提高效率,要注意并行指令中的寻址模式,并适当地安排数据。

    (4)最大限度地使用寄存器
寄存器是访问存储器的有效途径。加强寄存器的使用,有助于使用并行指令,也有助于防止在各种寻址模式中使用寄存器时可能产生的流水冲突。
(5)高速缓存的使用
在与此同时片外慢速存储器连接时,高速缓存的使用显得特别重要。对于使用者来说,cache是透明的,只需将其使能即可。
(6)尽量使用片内存储器
片内存储器的访问速度要快得多。在单周期内存储器可以调出2个操作数,如果首先使用与CPU并行的DMA来将数据传入片内存储器,以可以最大限度地发挥其功能。
(7)避免流水作业时的冲突
在时间要求很苛刻的情况下,要确保不会因为冲突而丢失任何机器周期。为了验证冲突的存在,可在开发工具上(软、硬仿真器)对该程序进行跟踪,以及时确认流水作业的冲突,再经认真分析冲突的原因,进而解决有关问题。

3 仿真工具及开发环境
由于所有C3X DSP具有相同的CPU,所以''C30、''31或''32上的程序可以很方便地移植到VC33上来使用,也可以用现有的C3X开发工具来编写VC33程序。
TMS320C3X的开发工具有:
C3X软件仿真器;
C3X优化C编译/汇编器;
DSK(Design Starter Kit);
评估板EVM(Evaluation Module);
XDS510''C3XC source dedugger software;
XDS510 emulator hardware with JTAG;
C3X/C4XCODECOMPOSSORSTUDIO.
其中,C3X/C4XCODECOMPOSSORSTUDIO是一个集成的开发平台,具有编辑、汇编、编译、软硬件仿真调试功能,是一个界面非常友好、功能完善的开发软件.




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沙发
baimiaocun2015| | 2018-1-20 16:02 | 只看该作者
这个性价比还是特好的。

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