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.
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 , который имеет отдельные адресные пространства для памяти инструкций и данных, но имеет возможность считывать значения данных из памяти инструкций. TMS32010 отличался 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
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 подгруппа может обозначаться, например, C55x, поскольку процессоры одной серии и поколения еще больше похожи.
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 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 второй 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, надстройка TMS320C31 за счет добавления внутренней SRAM 128 КБ
TMS320C4x, 32-битная с плавающей запятой
TMS320C40, 40/50/60/80 МГц, время цикла 50/40/33/25 нс, CMOS , [4] оснащен тремя слотами задержки перехода и поддерживает инструкции перехода как с задержкой, так и без задержки. [5]
TMS320C44, подмножество TMS320C40
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 многом микропроцессор Cell следовал этому подходу к проектированию.
Серия C2000
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, более 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
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 цитата ]
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.
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
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, например TDA4VM, оснащенного DSP C71x.
Серия Да Винчи
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
Варианты OMAP 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
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 MP3-плеерах Creative ZEN и Dell Digital Jukebox 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]
Ряд приборов серии ТМС320 выпускается в Воронежском НИИЭТ как серия 1867 [11], в том числе радиационно-стойкая версия ТМС320С25 под обозначением 1867ВМ7Т . Клоны ТМС320С546 были запущены в производство на ПКК «Миандр Москва» в 2009 году под обозначением 1967ВЦ1Т ( рус . 1967ВЦ1Т ) [12] и в 2016 году на МВЦ Нижний Новгород как 1910ВМ1Т ( рус . 1910ВМ1Т ). [13] ПКК «Миандр» также производит TMS320C54x с дополнительным ядром ARM как 1901VC1T ( русский : 1901ВЦ1Т ). [14]
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]
^ «TMS320 ПРОЦЕССОРЫ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ» (PDF) . Инструменты Техаса . Проверено 7 декабря 2023 г.
^ "TMS320C40" . Инструменты Техаса . 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)
^ эту «статью о LinuxDevices». Архивировано из оригинала 28 января 2013 г.включает дополнительную информацию об этой платформе
^ эта «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
^ "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 TMS320C546)" [1967VC1T (соответствует TMS320C546)] (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 приложений» [Двухъядерный микроконтроллер компании «Миландр» для приложений повышенной надежности] (PDF) (на русском языке). Москва: РПК Миландр. Архивировано из оригинала (PDF) 27 апреля 2016 года . Проверено 18 апреля 2018 г.
^ 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
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.
