Техасские инструменты TMS320 - Texas Instruments TMS320

Техасские инструменты TMS32020.

Техасские инструменты TMS320 это общее название для серии цифровые сигнальные процессоры (DSP) из Инструменты Техаса. 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 арифметика с фиксированной точкой и некоторые с арифметика с плавающей запятой. Процессоры TMS320 были сфабрикованный на MOS интегральная схема чипы, включая оба NMOS и CMOS варианты. DSP с плавающей запятой TMS320C3x, использующий логика отложенного перехода, имеет целых три слоты задержки.

Гибкость этой линейки процессоров привела к тому, что она использовалась не просто как сопроцессор для цифровая обработка сигналов но также и в качестве основного процессора. Новые реализации поддерживают стандарт IEEE JTAG контроль для граничного сканирования и / или внутрисхемной отладки.

Исходный TMS32010 и его последующие варианты являются примером ЦП с модифицированная архитектура Гарварда, который имеет отдельные адресные пространства для памяти команд и данных, но имеет возможность считывать значения данных из памяти команд. TMS32010 отличался быстрым умножать и накапливать операция полезна как в приложениях DSP, так и в преобразованиях, используемых в компьютерной графике. Карта графического контроллера для Аполлон Компьютер Рабочая станция DN570, выпущенная в 1985 году, была основана на TMS32010 и могла преобразовывать 20 000 2D векторов каждую секунду.[требуется разъяснение ]

Варианты

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 а это основная серия, б поколение и CD - произвольный 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 являются код совместимый и имеют одинаковые 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 были сфабрикованный на MOS интегральная схема чипы, включая оба NMOS и CMOS варианты.[1]

Наследие серии

  • TMS320C1x, первое поколение 16-бит фиксированная точка DSP. 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 из 3 КБ
    • TMS320C10, TMS320C15, TMS320C25 и др.
  • 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 заводским загрузчиком 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. Во многих отношениях Микропроцессор клетки следовал этому подходу к дизайну

C2000 серии

  • Семейство микроконтроллеров C2000 состоит из 32-разрядных 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 точкой, серия C28x Piccolo, серия C28x с фиксированной точкой 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, квадратурный энкодер модули и модули захвата. Серия также содержит поддержку I²C, SPI, серийный (SCI), МОЖЕТ, сторожевая собака, 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 для таких приложений, как приводы и управление двигателями, промышленная автоматизация, солнечная и другие возобновляемые источники энергии, серверные фермы, цифровая энергетика, линия электропередачи, и освещение. Линия недорогих комплектов доступна для ключевых приложений, включая управление двигателем, цифровое питание, солнечное и светодиодное освещение.

C5000 серии

  • 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 2G Программно определяемые радиостанции сотовых телефонов, в частности GSM, примерно в конце 1990-х, когда многие Nokia и Ericsson мобильные телефоны использовали C54x.[нужна цитата ]
    • В то время желание улучшить пользовательский интерфейс мобильных телефонов привело к внедрению ARM7 как универсальный процессор для пользовательского интерфейса и управления, разгружая 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, запускает код C54x, но добавляет больше внутреннего параллелизма (еще один ALU, двойной MAC, большая пропускная способность памяти) и регистры, поддерживая работу с гораздо меньшим энергопотреблением.
    • Сегодня большинство DSP C55x продаются как дискретные микросхемы.
    • OMAP1 чипы объединяют ARM9 (ARMv5TEJ) с DSP серии C55x.
    • OMAP2420 чипы сочетают ARM11 (ARMv6) с DSP серии C55x.

C6000 серии

  • Серия TMS320 C6000 или TMS320C6x: VLIW на базе DSP
    • TMS320C62x с фиксированной точкой - 2000 MIPS / 1,9W
    • TMS320C67x с плавающей точкой - 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:
    • Да Винчи чипы включают один или оба ARM9 и C64x + или C674x DSP
    • OMAP-L13x чипы включают ARM9 (ARMv5TEJ) и ЦСП C674x с фиксированной и плавающей запятой
    • OMAP243x чипы сочетают ARM11 (ARMv6) с DSP серии C64x
    • OMAP3 чипы включают ARM Cortex-A8 (ARMv7) с C64x + DSP
    • OMAP4 и OMAP5 чипы включают ARM Cortex-A9 или A15 (ARMv7) с пользовательским производным C64x +, известным как Tesla (или C64T)

C7000 серии

Будет выпущен.

Серия Да Винчи

  • В Серия Да Винчи началось с системы на кристалле с использованием встроенного DSP серии C6000 (C64x +), ARM9 процессоры приложений и периферийные устройства 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

  • OMAP варианты, у них также есть РУКА процессор в том же чипе, см. основную статью о Техасские инструменты OMAP. (Существуют также процессоры OMAP с другими вторичными процессорами, поэтому это не обязательно DSP.)

Варианты DA

  • Варианты DA (цель "Цифровое аудио")
    • DA25x - это РУКА процессор и ядро ​​C55x. Он имеет некоторые встроенные периферийные устройства, такие как ведомый USB-контроллер и функции безопасности. Документация по этому чипу доступна только после подписания Texas Instruments. NDA. Эти варианты используются исключительно в Креативный ZEN и Цифровой музыкальный автомат Dell Mp3-плееры, как основной ЦПУ и сигнальный процессор для всей обработки MP3 потоки данных.
    • TMS320DA7xx Aureus чипы построены на базе C67x + DSP
    • DA830 / DA828 Aureus Чипы основаны на OMAP-L137 и включают DSP C674x 300 МГц и ядро ​​ARM926ES-J 300 МГц.[5] Вариант DA828 имеет уменьшенный ввод / вывод и имеет 176-контактный разъем. TQFP пакет вместо 256-бального 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

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

Другие поставщики

Матрица General Instrument DSP32010

Общий инструмент изготовил TMS32010 как второстепенный источник.

ZMD U320C20FC

Примерно в 1991 году клон TMS320C20 был произведен компанией ZMD под обозначением U320C20FC.[7]

Ряд устройств серии TMS320 выпускается в НИИЭТ. Воронеж как серия 1867 года,[8] включая радиационно стойкий версия TMS320C25 под обозначение 1867ВМ7Т (русский: 1867ВМ7Т). Клоны TMS320C546 были запущены в производство на ПКК Миландр Москва в 2009 году под обозначением 1967VC1T (русский: 1967ВЦ1Т)[9] а в 2016 году в MVC Нижний Новгород как 1910VM1T (русский: 1910ВМ1Т).[10] PKK Milandr также производит TMS320C54x с дополнительным ядром ARM как 1901VC1T (русский: 1901ВЦ1Т).[11]

Поддержка программного обеспечения

Серия TMS320 может быть запрограммирована с помощью C, C ++, и / или язык ассемблера. Большая часть работы с процессорами TMS320 выполняется с использованием проприетарной технологии Texas Instruments. набор инструментов и их интегрированная среда развития Code Composer Studio, который включает мини Операционная система называется DSP / BIOS. Дополнительно в отделении Хемницкий технологический университет разработала предварительную поддержку для серии TMS320C6x в Коллекция компиляторов GNU.[12]

В ноябре 2007 года TI выпустила часть своего инструментария как бесплатное ПО 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 доступа JTAG к DSP пользователям все равно необходимо приобрести полную цепочку инструментов.

В 2010 году компания Texas Instruments заключила контракт CodeSourcery (задание позже передано Наставник Графика в рамках их приобретения), чтобы обеспечить глубокую интеграцию и поддержку серии C6x в GCC, в рамках их усилий по переносу Ядро Linux к C6x. Это привело к тому, что C6x стал поддерживаемой архитектурой в версии 4.7 GCC от 22 марта 2012 года.[15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «TMS320C25». Инструменты Техаса. Получено 10 декабря 2019.
  2. ^ «TMS320C40». Инструменты Техаса. Получено 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. Дои:10.1117/12.241977. Получено 7 января, 2017. (требуется подписка)
  4. ^ http://www.ti.com/lit/ug/spru131g/spru131g.pdf
  5. ^ это "Статья о LinuxDevices". Архивировано из оригинал на 28 января 2013 г. включает дополнительную информацию об этой платформе
  6. ^ это «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2009-12-28. Получено 2009-09-22.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) сайт включает больше информации
  7. ^ Хойер, Герт (1991). Цифровой сигнальный процессор U320C20 [Цифровой сигнальный процессор U320C20] (на немецком). Берлин: Verlag Technik. ISBN  978-3341009987.
  8. ^ "DSP-процессоры" [Процессоры DSP]. niiet.ru (на русском). Воронеж: ОАО "НИИЭТ". Архивировано из оригинал 26 июня 2018 г.. Получено 2 декабря 2019.
  9. ^ «1967ВЦ1Т (аналог TMS320C546)» [1967VC1T (соответствует TMS320C546)]. Москва: РПК Миландр. 20 мая 2009 г.. Получено 9 января 2017.
  10. ^ "Микропроцессоры и микроконтроллеры" [Микропроцессоры и микроконтроллеры]. Нижний Новгород: MVC. 2014. Архивировано с оригинал 10 мая 2017 г.. Получено 18 апреля 2018.
  11. ^ "Двухъядерный микроконтроллер компании" Миландр "для высоконадёжных применений" [Двухъядерный микроконтроллер компании «Миландр» для высоконадежных приложений] (PDF) (на русском). Москва: РПК Миландр. Архивировано из оригинал (PDF) 27 апреля 2016 г.. Получено 18 апреля 2018.
  12. ^ Ян Партей и Роберт Баумгартль, Перенос GCC на архитектуру DSP TMS320-C6000, Фигурировал в протоколе GSPx’04, Санта-Клара, сентябрь 2004 г., [1]
  13. ^ «TI освобождает свой набор инструментов DSP». Архивировано из оригинал 27 января 2013 г.
  14. ^ Доступен бесплатный компилятор DSP В архиве 2012-07-30 в Archive.today
  15. ^ Серия выпусков GCC 4.7 - Изменения, новые функции и исправления

внешняя ссылка