ТМС320
TMS320 — это общее название серии процессоров цифровых сигналов (DSP) от Texas Instruments . Он был представлен 8 апреля 1983 года на базе процессора TMS32010, который на тот момент 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 интегральных микросхемах MOS , включая варианты NMOS и CMOS . DSP TMS320C3x с плавающей запятой, использующий логику задержки ветвления , имеет до трех слотов задержки . [1]
Эта серия процессоров используется в качестве сопроцессора цифровой обработки сигналов и в качестве основного процессора в некоторых приложениях. Более новые реализации поддерживают стандартное управление IEEE JTAG для граничного сканирования и/или внутрисхемной отладки.
Исходный TMS32010 и его последующие варианты представляют собой пример ЦП с модифицированной гарвардской архитектурой , которая имеет отдельные адресные пространства для памяти инструкций и данных, но имеет возможность считывать значения данных из памяти инструкций. TMS32010 обладал быстрой операцией умножения и накопления, полезной как в приложениях DSP, так и в преобразованиях, используемых в компьютерной графике. Карта графического контроллера для рабочей станции Apollo Computer DN570, выпущенная в 1985 году, была основана на TMS32010 и могла преобразовывать 20 000 2D-векторов в секунду. [ нужны разъяснения ]
Варианты
[ редактировать ]Архитектура TMS320 существует уже давно, поэтому было разработано несколько вариантов продукта. Коды продуктов, используемые Texas Instruments после первого процессора TMS32010, включают серию процессоров под названием «TMS320Cabcd», где a — основная серия, b — поколение, а cd — некоторый специальный номер для второстепенного подварианта.
По этой причине те, кто работает с DSP, часто сокращают процессор как «C5x», когда фактическое имя, например, TMS320C5510, поскольку все продукты имеют имя «TMS320», а все процессоры с «C5» в названии совместимы по коду. и имеют одни и те же основные функции. Аналогично подгруппу можно обозначать, например, C55x, поскольку процессоры одной серии и поколения еще больше похожи.
Процессоры TMS320 изготавливаются на основе интегральных микросхем MOS , включая варианты NMOS и CMOS . [2]
Наследие серии
[ редактировать ]- TMS320C1x, 16-битные DSP первого поколения с фиксированной запятой . Все процессоры этой серии совместимы по коду с TMS32010.
- TMS32010, самый первый процессор первой серии, представленный в 1983 году, использующий внешнюю память.
- TMS320M10, тот же процессор, но с внутренним ПЗУ объемом 3 КБ.
- TMS320C10, TMS320C15, TMS320C25 и т. д.
- TMS320C2x, 16-битные DSP второго поколения с фиксированной запятой . Все процессоры этой серии совместимы по объектному коду с TMS32020, а исходный код совместим с TMS32010.
- TMS32020, первый процессор второй серии
- TMS320C25, версия CMOS 40 МГц со значительно расширенным набором функций
- TMS320C25-50, версия TMS320C25 50 МГц
- TMS320E25, идентичен TMS320C25, за исключением того, что для встроенного хранилища программ объемом 4 КБ используется СППЗУ, а не ПЗУ. [3]
- TMS320C3x, 32-битная с плавающей запятой
- TMS320C30, от 27 до 50 МГц, внутренняя SRAM 8 КБ, 5 В
- TMS320C31, от 27 до 60 МГц, внутренняя SRAM 8 КБ, 5 В, подмножество TMS320C30 за счет удаления 2-го последовательного порта, удаления 2-й шины памяти, замены пользовательского ПЗУ заводским загрузчиком ПЗУ
- TMS320LC31, версия TMS320C31 от 33 до 40 МГц, 3,3 В
- TMS320C32, от 40 до 60 МГц, внутренняя SRAM 2 КБ, 5 В, добавлен 2-й сопроцессор DMA, изменена шина внешней памяти, чтобы обеспечить доступ к памяти шириной 8/16/32 бита, тогда как другие части C3x являются только 32-битными.
- TMS320VC33, от 60 до 75 МГц, внутренняя SRAM 136 КБ, ввод-вывод 3,3 В с ядром 1,8 В, расширенная версия TMS320C31 за счет добавления внутренней SRAM 128 КБ
- TMS320C4x, 32-битная с плавающей запятой
- TMS320C8x, многопроцессорный чип [6]
- TMS320C80 MVP (мультимедийный видеопроцессор) имеет 32-битный «главный процессор» с плавающей запятой и четыре 32-битных «ведомых процессора» с фиксированной запятой. Во многих отношениях микропроцессор Cell следовал этому подходу к проектированию.
Серия C2000
[ редактировать ]Этот раздел содержит контент, написанный как реклама . ( январь 2024 г. ) |
- Семейство микроконтроллеров C2000 состоит из 32-разрядных микроконтроллеров с высокопроизводительными интегрированными периферийными устройствами, предназначенными для приложений управления в реальном времени. C2000 состоит из 5 подсемейств: новая серия C28x + ARM Cortex M3, серия C28x Delfino с плавающей запятой, серия C28x Piccolo, серия C28x с фиксированной запятой и C240x, старая 16-битная серия, которая больше не рекомендуется для новых разработка. Серия C2000 отличается высокопроизводительным набором встроенных периферийных устройств управления, включая ШИМ , АЦП , модули квадратурных энкодеров и модули захвата. Серия также содержит поддержку I²C , SPI , последовательного порта (SCI), CAN , сторожевого таймера , McBSP , интерфейса 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 электропередачи и освещение. Также доступна линейка недорогих комплектов для конкретных применений, включая управление двигателем, цифровое питание, солнечное и светодиодное освещение.
Серия C5000
[ редактировать ]- TMS320C54x 16-битный DSP с фиксированной запятой, 6-ступенчатый конвейер с упорядоченным выполнением кодов операций, параллельная загрузка/сохранение арифметических операций, умножение-накопление и другие усовершенствования DSP. Внутренняя многопортовая память. нет кэш-памяти. [7]
- Популярный выбор для программного обеспечения 2G определил радиомодемы мобильных телефонов, особенно GSM , примерно в конце 1990-х годов, когда многие сотовые телефоны Nokia и Ericsson использовали C54x. [ нужна ссылка ]
- В то время желание улучшить пользовательский интерфейс мобильных телефонов привело к принятию ARM7 в качестве процессора общего назначения для пользовательского интерфейса и управления, разгрузив эту функцию от DSP. В конечном итоге это привело к созданию двухъядерного процессора ARM7+C54x DSP, который позже превратился в линейку продуктов OMAP.
- Поколение TMS320C55x – с фиксированной точкой, выполняет код C54x, но добавляет больше внутреннего параллелизма (еще один ALU, двойной MAC, большая пропускная способность памяти) и регистрирует, поддерживая при этом работу с гораздо меньшим энергопотреблением.
- Сегодня большинство DSP C55x продаются как дискретные микросхемы.
- OMAP1 Чипы сочетают в себе ARM9 (ARMv5TEJ) и DSP серии C55x.
- OMAP2420 Чипы сочетают в себе ARM11 (ARMv6) и DSP серии C55x.
Серия C6000
[ редактировать ]- Серия TMS320 C6000 или TMS320C6x: VLIW DSP на базе
- 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 запятой – архитектурное обновление TMS320C67x
- TMS320C64x+ с фиксированной точкой – крупное архитектурное обновление TMS320C64x.
- TMS320C674x с фиксированной и плавающей запятой – объединение C64x+ и C67x+
- TMS320C66x с фиксированной и плавающей запятой – обратная совместимость с C674x
- Другие детали DSP серии C6000 включают:
- Чипы DaVinci включают в себя один или оба процессора ARM9 и C64x+ или C674x DSP.
- OMAP-L13x Чипы включают в себя ARM9 (ARMv5TEJ) и C674x с фиксированной и плавающей запятой.
- OMAP243x Чипы сочетают в себе ARM11 (ARMv6) и DSP серии C64x.
- Чипы OMAP3 включают ARM Cortex-A8 (ARMv7) с DSP C64x+.
- Чипы OMAP4 и OMAP5 включают ARM Cortex-A9 или A15 (ARMv7) со специальной производной C64x+, известной как Tesla (или C64T).
Серия C7000
[ редактировать ]Серия C7000 была выпущена в начале 2020 года, но ядра по отдельности недоступны. По состоянию на август 2023 года они доступны только в составе других SOC, таких как TDA4VM , оснащенный DSP C71x.
Серия Да Винчи
[ редактировать ]- Серия DaVinci началась с систем на кристалле, в которых использовался встроенный DSP серии C6000 (C64x+), прикладные процессоры ARM9 и периферийные устройства Digital Media. Есть варианты без ARM и без DSP. Их маркетинг сосредоточен на возможностях обработки видео. Оригинальные чипы поддерживали NTSC и PAL, а более новые — HDTV.
Варианты OMAP
[ редактировать ]- OMAP Варианты 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 ДА
[ редактировать ]- 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 на этот чип доступна только после подписания соглашения о неразглашении с Texas Instruments . Эти варианты используются исключительно в Creative ZEN и Dell Digital Jukebox MP3-плеерах в качестве основного ЦП и процессора сигналов для всей обработки потоков данных MP3 .
- Чипы TMS320DA7xx Aureus построены на базе DSP C67x+.
- Чипы DA830/DA828 Aureus основаны на OMAP-L137 и включают в себя процессор C674x DSP с частотой 300 МГц и ядро ARM926ES-J с частотой 300 МГц. [8] Вариант DA828 имеет уменьшенное количество операций ввода-вывода и поставляется в 176-контактном корпусе TQFP вместо 256-контактного PBGA .
- DA610/601 — процессор с ядром C67x. Он имеет встроенные периферийные устройства, необходимые для подключения к аудиокодекам для системы 5.1 или 7.1. Этот чип используется в ресиверах YAMAHA высокого класса: RX-V1400, RX-V2400, RX-V1600, RX-V2600, RX-V2500. [9]
варианты ДМ
[ редактировать ]- Варианты ДМ:
- DM270 имеет ядро ARM7TDMI и DSP TMS320 C5409.
- DM320 имеет ядро ARM926 и DSP TMS320 C5409.
- DSC25 имеет ядро ARM7TDMI и DSP TMS320.
- Texas Instruments DaVinci Чипы
Другие поставщики
[ редактировать ]Компания General Instrument произвела TMS32010 в качестве второго источника .
выпустила КМОП-версию TMS32020 Примерно в 1991 году компания ZMD под обозначением U320C20FC. [10]
Ряд приборов серии ТМС320 выпускается в НИИЭТ Воронежа как серия 1867, [11] включая -стойкую ТМС320С25 обозначением 1867ВМ7Т радиационно . под версию Клоны ТМС320С546 пошли в производство на ПКК «Миандр Москва» в 2009 году под обозначением 1967ВЦ1Т . [12] а в 2016 году на Новгород как 1910ВМ1Т Нижний МВЦ . [13] ПКК «Миандр» также производит TMS320C54x с дополнительным ядром ARM как 1901ВЦ1Т ( русский : 1901ВЦ1Т ). [14]
Поддержка программного обеспечения
[ редактировать ]Серию TMS320 можно программировать с использованием языков C , C++ и/или ассемблера . Большая часть работы над процессорами TMS320 выполняется с использованием собственной цепочки инструментов Texas Instruments и их интегрированной среды разработки Code Composer Studio , которая включает в себя мини- операционную систему под названием DSP/BIOS . Кроме того, кафедра Технологического университета Хемница разработала предварительную поддержку серии TMS320C6x в коллекции компиляторов GNU . [15]
В ноябре 2007 года TI выпустила часть своего набора инструментов в качестве бесплатного программного обеспечения для некоммерческих пользователей, предлагая простой компилятор, ассемблер, оптимизатор и компоновщик под проприетарной лицензией. [16] [17] Однако ни IDE, ни отладчик не были включены, поэтому для отладки и доступа JTAG к DSP пользователям все равно необходимо приобрести полную цепочку инструментов.
В 2010 году компания Texas Instruments заключила контракт с CodeSourcery (позже это задание было передано Mentor Graphics в рамках их приобретения) на обеспечение глубокой интеграции и поддержки серии C6x в GCC в рамках их усилий по портированию ядра Linux на C6x. Кульминацией этого стало то, что 22 марта 2012 года C6x стала поддерживаемой архитектурой в версии GCC 4.7. [18]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Процессор цифровых сигналов с плавающей запятой TMS320C30» (PDF) . ti.com. п. 14 . Проверено 4 ноября 2023 г.
- ^ «ТМС320С25» . Техасские инструменты . Проверено 10 декабря 2019 г.
- ^ «TMS320 ЦИФРОВЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ» (PDF) . Техасские инструменты . Проверено 7 декабря 2023 г.
- ^ «ТМС320С40» . Техасские инструменты . Проверено 10 декабря 2019 г.
- ^ «Руководство пользователя TMS320C4x» (PDF) . п. 171(7-9) . Проверено 23 декабря 2023 г.
- ^ Гуттаг, Карл; (США), Texas Instruments Inc. (7 июня 1996 г.). Пиконе, Джозеф (ред.). «Архитектура семейства TMS320C8x и планы на будущее» . Технология цифровой обработки сигналов . 2750 : 2–11. Бибкод : 1996SPIE.2750....2G . дои : 10.1117/12.241977 . S2CID 60536785 . Проверено 7 января 2017 г. (требуется подписка)
- ^ http://www.ti.com/lit/ug/spru131g/spru131g.pdf [ пустой URL PDF ]
- ^ это «Статья о LinuxDevices» . Архивировано из оригинала 28 января 2013 г. включает дополнительную информациюоб этой платформе
- ^ это «Архивная копия» . Архивировано из оригинала 28 декабря 2009 г. Проверено 22 сентября 2009 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ). Сайт содержит дополнительную информацию. - ^ Хойер, Герт (1991). Цифровой процессор сигналов U320C20 [ Цифровой процессор сигналов U320C20 ] (на немецком языке). Берлин: Верлаг Техник. ISBN 978-3341009987 .
- ^ «DSP-процессоры» [DSP-процессоры]. niiet.ru (на русском языке). Воронеж: ОАО «НИИЭТ». Архивировано из оригинала 26 июня 2018 года . Проверено 2 декабря 2019 г.
- ^ «1967ВЦ1Т (аналог ТМС320С546)» [1967ВЦ1Т (соответствует ТМС320С546)] (на русском языке). Москва: РПК Миландр. 20 мая 2009 года . Проверено 9 января 2017 г.
- ^ "Микропроцессоры и микроконтроллеры" [Микропроцессоры и микроконтроллеры] (на русском языке). Нижний Новгород: МВЦ. 2014. Архивировано из оригинала 10 мая 2017 года . Проверено 18 апреля 2018 г.
- ^ "Двухъядерный микроконтроллер компании "Миландр" для высоконадёжных применений" [Dual-core microcontroller from Company "Milandr" for high-reliability applications] (PDF) (in Russian). Moscow: PKK Milandr. Archived from the original (PDF) on 27 April 2016 . Retrieved 18 April 2018 .
- ^ Ян Парти и Роберт Баумгартл, Портирование GCC на архитектуру DSP TMS320-C6000 , опубликовано в Proceedings of GSPx'04, Санта-Клара, сентябрь 2004 г., [1]
- ^ «TI освобождает свой набор инструментов DSP» . Архивировано из оригинала 27 января 2013 г.
- ^ Доступен бесплатный компилятор DSP. Архивировано 30 июля 2012 г. на archive.today.
- ^ Серия выпусков GCC 4.7 – изменения, новые функции и исправления
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Дерево продуктов DSP в Texas Instruments
- Texas Instruments выходит на историческую статью рынка DSP от TI
- Недорогие наборы для экспериментаторов C2000
- Дискуссионный форум c6000 на DSPRelated.com
- Linux-C6x - главная страница последних (по состоянию на 2012 год) портов GCC и Linux на C6x.
- [2] мемуары менеджера TI о создании процессора цифровых сигналов TMS32010.
- см. « Волны тишины: Digisonix, активный контроль шума и цифровая революция». Архивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine , где описано раннее коммерческое применение TMS32010 для активного контроля шума.