TMS320C6000芯片结构图和基本特性

杨桂花 2018-09-07 17425

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描述

　　本文主要是关于TMS320C6000的相关介绍，并着重对TMS320C6000的芯片结构及其基本特性进行了详尽的阐述。

　　TMS320C6000 芯片结构图

　　TMS320C600的基本特性

　　TMS320C6000产品是美国TI公司于1997年推出的dsp芯片，该DSP芯片定点、浮点兼容，其中，定点系列是TMS320C62xx系列，浮点系列是TMS320C67xx系列，2000年3月，TI发布新的C64xx内核，主频为1.1GHz，处理速度9000MIPS，在图像处理和流媒体领域得到了广泛的应用。

　　C6000片内有8个并行的处理单元，分为相同的两组。DSP的体系结构采用超长指令字（vliw）结构，单指令字长为32位，指令包里有8条指令，总字长达到256位。执行指令的功能单元已经在编译时分配好，程序运行时通过专门的指令分配模块，可以将每个256为的指令包同时分配到8个处理单元，并有8个单元同时运行。芯片最高时钟频率为300MHz（67xx系列），且内部8个处理单元并行运行时，其最大处理能力可达到1600MIPS。

　　TMS320C6000的架构

　　1. CPU架构

　　2. C6000基本指令集

　　在“DSP TMS320C6000基础学习（1）”中已经说过：SOP是大部分DSP算法的关键单元。C6000的寄存器包括A，B两组。

　　我们将看看下面的表达式通过DSP指令是怎么一步步实现的，

　　Y=∑an*xn withn = 1.。.N

　　（1）an*xn乘法实现，DSP中有专门的硬件乘法模块，因此只需要一个指令就能完成乘法操作，而且指令周期为1。

　　其中MPY为乘法指令，.M表示DSP的乘法单元，上面指令执行Y1=a1*x1。

　　（2）加法实现，ADD指令，加法单元用.L表示，下面指令执行Y=Y+Y1

　　（3）内存数据装载（上面的操作其实是有问题的，MPY和ADD不能直接操作内存），只能使用如下命令：

　　LDB *Rn， Rm：转载一个字节（8bits）

　　LDH *Rn， Rm：装载一个半字（16bits）

　　LDW *Rn， Rm：装载一个字（32bits）

　　LDDW *Rn， Rm：装载一个double字（64bits）

　　其中Rn包含要装载操作数内存地址（32bits）的寄存器，Rm为目标寄存器。装载的DSP执行单元称为.D。

　　（4）将常量装入寄存器指令——MVKL和MVKH

　　MVKL const， Rn（低16bits）

　　MVKH const Rn（高16bits）

　　const是一个常量或标签值，只能先装低位再装高位。

　　比如（3）中，先要将操作数内存地址载入Rn中，因为地址长度为32bits，必须依次使用上面的2条指令完成地址到寄存器的载入工作，

　　MVKL Addr_low8 Rn

　　MVKL Addr_high8 Rn

　　（5）综合（1）~（4）指令完成a1*x1的过程

　　其中pt1和pt2分别为a与x地址。

　　（6）循环指令

　　为完成Y=∑an*xn withn = 1.。.N，还有一个循环求和的过程，与其它平台类似，DSP中通过跳转指令和计数器实现循环，实现循环的步骤为：

　　========================================================

　　添加一个标签（下一次要跳转到何处）；

　　添加跳转指令（B）；

　　创建一个循环计数器；

　　添加一条指令用于对循环计数器更新；

　　使跳转指令根据计数器的值做相应的跳转；

　　=========================================================

　　下面为一个示例，

　　MVKL .S count， B0 ; 计数器寄存器B0初始化为count

　　loop：。..。.

　　SUB .S B0，1B0 ; 计数器减1

　　［B0］ B .S loop ; 当B0不为0时跳转

　　上面用到了条件指令［Reg］，还有取反的条件指令［！ Reg］。条件寄存器可以为A0，A1，B0，B1，B2。

　　到此，我们已经在DSP上使用指令完全实现了Y=∑an*xn withn = 1.。.N

　　这里考虑一个问题，如果我们要提高DSP的处理能力，有什么方法么？很容易想到，一方面可以提高时钟频率，从而减小单周期的时间；另一方面是增加处理单元的个数（指上面提到的.D .M .L .S等）。

　　4. DSP C6000外设

　　C6000的外设主要包括：

　　—— 并口

　　—— 普通GPIO

　　—— EMIF：外部存储器接口

　　—— 串口：McBSP（多通道缓冲串口），McASP（多通道音频串口）

　　—— DMA（EDMA）：直接存储器访问（内部，外部）

　　—— 定时器（Timers）

　　—— 以太网接口（Ethernet）

　　—— 视频接口（Video Ports）

　　—— VCP/TCP接口：实现3G网络

　　—— PLL锁相环

　　本文最后记录下C6000系列产型号的命名方法，比如

　　TMS320C6713B-200

　　320：表示TI的DSP系列产品（另 430：MCU 470：ARM）

　　C：ROM （另 F：Flash EEROM）此处有误，改：在6000系列中C表示CMOS，而2000系列中C表示ROM

　　6713：产品型号

　　-200：主频为200MHz

　　结语

　　关于TMS320C6000的相关介绍就到这了，希望通过本文能让你对TMS320C6000有更全面的认识。

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