描述 Description

TMS320C64x+? DSP（包括 SM320C6457-HIREL 器件）是 TMS320C6000DSP 平臺(tái)上的高性能定點(diǎn) DSP 系列產(chǎn)品。SM320C6457-HIREL 器件基于德州儀器 (TI) 開(kāi)發(fā)的第 3 代高性能、高級(jí) VelociTI超長(zhǎng)指令字 (VLIW) 架構(gòu)，這使得該系列 DSP 非常適合 包括 視頻和電信基礎(chǔ)設(shè)施、成像/醫(yī)療以及無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施 (WI) 在內(nèi)的各類應(yīng)用。C64x+ 器件向上代碼兼容屬于 C6000? DSP 平臺(tái)的早期器件。 基于 65nm 的工藝技術(shù)以及憑借高達(dá) 96 億條指令每秒 (MIPS) [或 9600 16 位 MMAC 每周期] 的性能（1.2GHz 時(shí)鐘速率時(shí)），SM320C6457-HIREL 器件提供了一套應(yīng)對(duì)高性能 DSP 編程挑戰(zhàn)的經(jīng)濟(jì)高效型解決方案。SM320C6457-HIREL DSP 可以靈活地利用高速控制器以及陣列處理器的數(shù)值計(jì)算能力。 C64x+ DSP 內(nèi)核采用 8 個(gè)功能單元、2 個(gè)寄存器文件以及 2 個(gè)數(shù)據(jù)路徑。與早期 C6000 器件一樣，其中 2 個(gè)功能單元為乘法器或 .M 單元。C64x 內(nèi)核每個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行 4 次 16 位 × 16 位乘法累加，相比之下，C64x+ .M 單元的乘法吞吐量可增加一倍。因此，C64x+ 內(nèi)核每個(gè)周期可以執(zhí)行 8 次 16 位 × 16 位 MAC。采用 1.2GHz 時(shí)鐘速率時(shí)，這意味著每秒可以執(zhí)行 9600次 16 位 MMAC。此外，C64x+ 內(nèi)核上的每個(gè)乘法器每個(gè)時(shí)鐘周期可以計(jì)算 1 次 32 位 × 32 位 MAC 或 4 次 8 位 × 8 位 MAC。 SM320C6457-HIREL 器件含有串行 RapidIO?。該高帶寬外設(shè)可為板上包含多個(gè) DSP 的 應(yīng)用 （例如，視頻和電信基礎(chǔ)設(shè)施以及醫(yī)療/成像）顯著提升系統(tǒng)性能并降低系統(tǒng)成本。 SM320C6457-HIREL DSP 集成有大量的片上存儲(chǔ)器，構(gòu)成一個(gè)第 2 級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)。SM320C6457-HIREL 器件上的 1 級(jí) (L1) 程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的大小均為 32KB。該存儲(chǔ)器可以配置為映射 RAM、緩存或二者的某種組合。當(dāng)配置為緩存時(shí)，L1 程序存儲(chǔ)器 (L1P) 是一個(gè)直接映射緩存，而 L1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (L1D) 是一個(gè) 2 路組相連緩存。2 級(jí) (L2) 存儲(chǔ)器由程序空間和數(shù)據(jù)空間共享，大小為 2048KB。L2 存儲(chǔ)器也可以配置為映射 RAM、緩存或二者的某種組合。L2 可配置為高達(dá) 1MB 的緩存。此外，C64x+ 超級(jí)模塊還具有 32 位外設(shè)配置 (CFG) 端口、內(nèi)部 DMA (IDMA) 控制器、具有復(fù)位/啟動(dòng)控制的系統(tǒng)組件、中斷/異?？刂?、掉電控制以及用于時(shí)間戳的自由運(yùn)行 32 位定時(shí)器。 外設(shè)集包括：1 個(gè)內(nèi)部集成電路總線模塊 (I2C)；2 個(gè)多通道緩沖串行端口 (McBSP)；1 個(gè)用于異步傳輸模式 (ATM) 從 [UTOPIA 從器件] 端口的 8 位通用測(cè)試和運(yùn)行 PHY 接口；2 個(gè) 64 位通用定時(shí)器（也可配置為 4 個(gè) 32 位定時(shí)器）；1 個(gè)用戶可配置的 16 位或 32 位主機(jī)端口接口 (HPI16/HPI32)；1 個(gè)支持可編程中斷/事件生成模式的 16 引腳通用輸入/輸出端口 (GPIO)；1 個(gè) 10/100/1000 以太網(wǎng)介質(zhì)訪問(wèn)控制器 (EMAC)（可在 SM320C6457-HIREL DSP 內(nèi)核處理器和網(wǎng)絡(luò)之間提供一個(gè)高效接口）；1 個(gè)管理數(shù)據(jù)輸入/輸出 (MDIO) 模塊（也屬于 EMAC，可以連續(xù)輪詢?nèi)?32 個(gè) MDIO 地址以枚舉系統(tǒng)內(nèi)的所有 PHY 器件）；1 個(gè)可連接同步和異步外設(shè)的無(wú)縫外部存儲(chǔ)器接口（64 位 EMIFA）；以及 1 個(gè) 32 位 DDR2 SDRAM 接口。 All trademarks are the property of their respective owners.SM320C6457-HIREL 器件具有 3 個(gè)高性能嵌入式協(xié)處理器 [1 個(gè)增強(qiáng)型維特比解碼器協(xié)處理器 (VCP2) 和 2 個(gè)增強(qiáng)型 Turbo 解碼器協(xié)處理器（TCP2_A 和 TCP2_B）]，可以顯著加速片上的通道解碼操作。VCP2 的運(yùn)行速度為 CPU 時(shí)鐘的三分之一，可以解碼超過(guò) 694 個(gè) 7.95Kbps 自適應(yīng)多速率 (AMR) [K = 9，R = 1/3] 語(yǔ)音通道。VCP2 支持約束長(zhǎng)度 K?= 5、6、7、8 和 9，比率 R = 3/4、1/2、1/3、1/4 和 1/5 以及靈活的多項(xiàng)式，同時(shí)能夠生成硬決策或軟決策。每個(gè)運(yùn)行速度為 CPU 時(shí)鐘三分之一的 TCP2 可以解碼多達(dá) 50 個(gè) 384Kbps 或 8 個(gè) 2Mbps Turbo 編碼通道（假設(shè) 6 次迭代）。TCP2 實(shí)現(xiàn) max*log-map 算法，旨在支持第三代合作項(xiàng)目（3GPP 和 3GPP2）所需的全部多項(xiàng)式和比率，且支持完全可編程的幀長(zhǎng)和 Turbo 交錯(cuò)。解碼參數(shù)，例如迭代次數(shù)以及停止標(biāo)準(zhǔn)，也都可編程。VCP2/TCP2 與 CPU 之間通過(guò) EDMA3 控制器進(jìn)行通信。 SM320C6457-HIREL 器件配有一套完整的開(kāi)發(fā)工具，其中包括：新款 C 編譯器、用于簡(jiǎn)化編程和調(diào)度過(guò)程的匯編優(yōu)化器以及用于查看源代碼執(zhí)行的 Windows調(diào)試器接口。

特性 Features

? 高性能定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) - SM320C6457-HIREL
? 1.18ns、1ns 和 0.83ns 指令周期時(shí)間
? 850MHz 和 1GHz 時(shí)鐘速率
? 8 個(gè) 32 位指令/周期
? 8000MIPS/MMACS 和 9600MIPS/MMACS（16 位）
? 擴(kuò)展級(jí)外殼溫度
? -55oC 至 100oC (1GHz)


? TMS320C64x+DSP 內(nèi)核
? 專用 SPLOOP 指令
? 緊湊型指令（16 位）
? 指令集增強(qiáng)
? 異常處理

? TMS320C64x+ 超級(jí)模塊 L1/L2 存儲(chǔ)器架構(gòu)：
? 256KB (32Kb) L1P 程序緩存 [直接映射]
? 256KB (32Kb) L1D 數(shù)據(jù)緩存 [2 路組相連]
? 16MB (2048Kb) L2 統(tǒng)一映射 Ram/緩存 [靈活分配]
? 最高可配置為 1MB 的 L2 緩存

? 512KB (64Kb) L3 ROM
? 時(shí)間戳計(jì)數(shù)器

? 增強(qiáng)型 VCP2
? 支持 694 個(gè)以上 7.95Kbps AMR 的語(yǔ)音通道
? 可編程代碼參數(shù)

? 2 個(gè)增強(qiáng)型 Turbo 解碼器協(xié)處理器（TCP2_A 和 TCP2_B）
? 每個(gè) TCP2 支持多達(dá) 8 個(gè) 2Mbps 3GPP (6?次迭代）
? 可編程的 Turbo 代碼和解碼參數(shù)

? 尾數(shù)法：小尾數(shù)法，大尾數(shù)法
? 64 位外部存儲(chǔ)器接口 (EMIFA)
? 可與異步存儲(chǔ)器（SRAM、閃存和 EEPROM）以及同步存儲(chǔ)器（SBSRAM、ZBT SRAM）無(wú)縫連接
? 支持連接標(biāo)準(zhǔn)同步器件和定制邏輯（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)、復(fù)雜可編程邏輯器件 (CPLD)、專用集成電路 (ASIC) 等等）
? 32MB 總可尋址外部存儲(chǔ)空間

? 32 位 DDR2 存儲(chǔ)器控制器 (DDR2-667 SDRAM)
? 4 個(gè) 1× 串行 RapidIO? 鏈路（或 1 個(gè) 4×），兼容 v1.3
? 1.25Gbps、2.5Gbps、3.125Gbps 三種鏈路速率
? 消息傳遞，DirectIO 支持，錯(cuò)誤管理擴(kuò)展，擁塞控制
? 符合 IEEE 1149.6 標(biāo)準(zhǔn)的 I/O

? EDMA3 控制器（64 個(gè)獨(dú)立通道）
? 32 位/16 位主機(jī)端口接口 (HPI)
? 2 個(gè) 1.8V McBSP
? 10/100/1000 Mb/s 以太網(wǎng) MAC (EMAC)
? 符合 IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)
? 支持 SGMII，兼容 v1.8
? 8 個(gè)獨(dú)立的發(fā)送 (TX) 通道和 8 個(gè)獨(dú)立的接收 (RX) 通道

? 2 個(gè) 64 位通用定時(shí)器
? 可配置為 4 個(gè) 32 位定時(shí)器
? 可配置為看門狗定時(shí)器模式

? UTOPIA
? UTOPIA 第 2 級(jí)從 ATM 控制器
? 8 位發(fā)送和接收操作，每個(gè)方向高達(dá) 50MHz
? 用戶定義的單元格式，高達(dá) 64 字節(jié)

? 1 個(gè) 1.8V 內(nèi)部集成電路 (I2C) 總線
? 16 個(gè)通用 I/O (GPIO) 引腳
? 系統(tǒng)鎖相環(huán) (PLL) 和 PLL 控制器
? DDR PLL，專用于 DDR2 存儲(chǔ)器控制器
? 支持高級(jí)事件觸發(fā) (AET)
? 支持跟蹤功能的器件
? 支持 IP 安全保護(hù)功能
? IEEE-1149.1 和 IEEE-1149.6 (JTAG?) 邊界掃描兼容
? 688 引腳球柵陣列 (BGA) 封裝（GMH 后綴），0.8mm 焊球間距
? 0.065μm/7 層銅金屬工藝 (CMOS)
? 3.3V、1.8V、1.1V (I/O)；1.1V 和 1.2V（內(nèi)部）

應(yīng)用 Application

遠(yuǎn)端射頻單元
軟件定義的無(wú)線電
語(yǔ)音處理
生物識(shí)別