TMS320 — общее название серии цифровых сигнальных процессоров (DSP) от Texas Instruments . Он был представлен 8 апреля 1983 года процессором 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 ЦП в некоторых приложениях. Более новые реализации поддерживают стандартное управление IEEE JTAG для сканирования границ и/или внутрисхемной отладки.
Оригинальный TMS32010 и его последующие варианты являются примером ЦП с модифицированной архитектурой Гарварда , которая имеет отдельные адресные пространства для памяти инструкций и данных, но способна 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. Графическая карта контроллера для рабочей станции Apollo Computer DN570, выпущенная в 1985 году, была основана на TMS32010 и могла преобразовывать 20 000 2D-векторов в секунду. [ необходимо разъяснение ]
Варианты
Архитектура TMS320 существует уже некоторое время, поэтому было разработано несколько вариантов продукта. Коды продуктов, используемые Texas Instruments после первого процессора TMS32010, включали серию процессоров под названием "TMS320Cabcd", где a — основная серия, b — поколение, а cd — некий пользовательский номер для второстепенного подварианта.
По этой причине те, кто работает с DSP, часто сокращают название процессора до "C5x", когда его фактическое название, например, TMS320C5510, поскольку все продукты имеют название "TMS320", а все процессоры с "C5" в названии совместимы по коду и имеют одни и те же основные функции. Аналогично, подгруппа может называться, например, C55x, поскольку процессоры одной серии и поколения еще более похожи.
TMS320C1x, первое поколение 16-битных DSP с фиксированной точкой . Все процессоры этой серии совместимы по коду с TMS32010
TMS32010, самый первый процессор в 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, второе поколение 16-битных DSP с фиксированной точкой . Все процессоры этой серии совместимы по объектному коду с TMS32020 и по исходному коду с TMS32010
TMS32020, первый процессор во второй серии
TMS320C25, версия CMOS 40 МГц со значительно расширенным набором функций
TMS320C25-50, версия TMS320C25 на 50 МГц
TMS320E25, идентичен TMS320C25, за исключением того, что для хранения программ объемом 4К слов на кристалле используется EPROM, а не ROM [3]
TMS320C31, 27–60 МГц, 8 КБ встроенной SRAM, 5 Вольт, подмножество TMS320C30 путем удаления второго последовательного порта, удаления второй шины памяти, замены пользовательского ПЗУ на заводской загрузчик ПЗУ
TMS320LC31, 33–40 МГц, версия TMS320C31 на 3,3 В
TMS320C32, 40–60 МГц, 2 КБ встроенной SRAM, 5 Вольт, добавляет второй сопроцессор DMA, изменяет внешнюю шину памяти, чтобы обеспечить доступ к памяти шириной 8/16/32 бит, тогда как другие компоненты C3x имеют только 32-битную память
TMS320VC33, от 60 до 75 МГц, 136 КБ внутренней SRAM, 3,3 В ввода-вывода с 1,8 В ядром, расширенный набор TMS320C31 за счет добавления 128 КБ внутренней SRAM
TMS320C4x, 32-бит с плавающей точкой
TMS320C40, 40/50/60/80 МГц, время цикла 50/40/33/25 нс, КМОП , [4] оснащен тремя слотами задержки перехода и поддерживает как задержанные, так и незадержанные инструкции перехода. [5]
TMS320C44, подмножество TMS320C40
TMS320C8x, многопроцессорный чип [6]
TMS320C80 MVP (мультимедийный видеопроцессор) имеет 32-битный плавающий "главный процессор" и четыре 32-битных фиксированных "ведомых процессора". Во многом микропроцессор Cell следовал этому подходу к проектированию
Серия C2000
Семейство микроконтроллеров C2000 состоит из 32-битных микроконтроллеров с производительными интегрированными периферийными устройствами, разработанными 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 линейка, которая больше не рекомендуется для новых разработок. Серия C2000 отличается своим высокопроизводительным набором встроенных периферийных устройств управления, включая ШИМ , АЦП , модули квадратурного энкодера и модули захвата. Серия также содержит поддержку I²C , SPI , последовательного (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 для таких приложений, как привод и управление двигателем, промышленная автоматизация, солнечная и другая возобновляемая энергия, серверные фермы, цифровое питание, связь по линиям электропередач и освещение. Также доступна линейка недорогих комплектов для определенных приложений, включая управление двигателем, цифровое питание, солнечное и светодиодное освещение.
Серия C5000
TMS320C54x 16-битный DSP с фиксированной точкой, 6-ступенчатый конвейер с последовательным выполнением кодов операций, параллельная загрузка/сохранение в арифметических операциях, умножение с накоплением и другие улучшения DSP. Внутренняя многопортовая память. Без кэш-модуля. [7]
Популярный выбор для программно-определяемых радиостанций сотовых телефонов 2G , особенно GSM , примерно в конце 1990-х годов, когда многие сотовые телефоны Nokia и Ericsson использовали C54x. [ необходима цитата ]
В то время желание улучшить пользовательский интерфейс мобильных телефонов привело к принятию ARM7 в качестве универсального процессора для пользовательского интерфейса и управления, разгрузив эту функцию от DSP. Это в конечном итоге привело к созданию двухъядерного ARM7+C54x DSP, который позже развился 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 регистров, при этом поддерживая работу с гораздо меньшим энергопотреблением.
Сегодня большинство ЦСП C55x продаются в виде дискретных чипов.
Чипы OMAP1 объединяют ARM9 (ARMv5TEJ) с цифровым сигнальным процессором серии C55x.
Чипы OMAP3 включают ARM Cortex-A8 (ARMv7) с C64x+ DSP
Чипы OMAP4 и OMAP5 включают ARM Cortex-A9 или A15 (ARMv7) с пользовательской производной C64x+, известной как Tesla (или C64T)
Серия C7000
Серия C7000 была выпущена в начале 2020 года, но ядра не доступны по отдельности. По состоянию на август 2023 года они доступны только в комплекте с другими SOC, такими как TDA4VM, в котором используется C71x DSP.
Серия «ДаВинчи»
Серия DaVinci началась с систем на кристалле, использующих встроенный DSP серии C6000 (C64x+), прикладные процессоры ARM9 и периферийные устройства Digital Media. Существуют варианты без ARM и без DSP. Их маркетинг фокусируется на возможностях обработки видео. Оригинальные чипы поддерживали NTSC и PAL, а более новые поддерживают 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 они не обязательно являются DSP.)
Варианты DA
Варианты DA (цель «Цифровое аудио»)
DA25x — это процессор ARM и ядро C55x. Он имеет некоторые встроенные периферийные устройства, такие как USB-контроллер-ведомый и функции безопасности. Документация по этому чипу доступна только после подписания Texas Instruments NDA . Эти варианты используются исключительно в MP3-плеерах Creative ZEN и Dell Digital Jukebox в качестве основного ЦП и сигнального процессора для всей обработки потоков данных MP3 .
Чипы TMS320DA7xx Aureus построены на базе C67x+ DSP
Чипы DA830/DA828 Aureus основаны на OMAP-L137 и включают в себя 300 МГц C674x DSP и 300 МГц ARM926ES-J ядро. [8] Вариант DA828 имеет сокращенный ввод-вывод и поставляется в 176-контактном корпусе TQFP вместо 256-контактного PBGA .
DA610/601 — это процессор с ядром C67x. Он имеет встроенную периферию, необходимую для подключения к аудиокодекам для системы 5.1 или 7.1. Этот чип используется в высококлассных ресиверах YAMAHA: RX-V1400, RX-V2400, RX-V1600, RX-V2600, RX-V2500. [9]
Ряд устройств серии TMS320 выпускается в НИИЭТ Воронеж под названием серии 1867 [11], включая радиационно-стойкую версию TMS320C25 под обозначением 1867ВМ7Т . Клоны TMS320C546 были запущены в производство на ПКК «Миландр» в Москве в 2009 году под обозначением 1967ВЦ1Т [ 12 ] и в 2016 году на МВЦ в Нижнем Новгороде под обозначением 1910ВМ1Т [ 13 ] ПКК «Миландр» также выпускает TMS320C54x с дополнительным ядром ARM под обозначением 1901ВЦ1Т [ 14 ] .
В ноябре 2007 года TI выпустила часть своего набора инструментов в качестве бесплатного программного обеспечения для некоммерческих пользователей, предлагая чистый компилятор, ассемблер, оптимизатор и компоновщик по проприетарной лицензии. [16] [17] Однако ни IDE, ни отладчик не были включены, поэтому для отладки и доступа JTAG к DSP пользователям по-прежнему необходимо приобретать полный набор инструментов.
В 2010 году Texas Instruments заключила контракт с CodeSourcery (задание позже 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. Это привело к тому, что C6x стала поддерживаемой архитектурой в выпуске GCC 4.7 22 марта 2012 года. [18]
^ Гуттаг, Карл; (США), Texas Instruments Inc. (7 июня 1996 г.). Пиконе, Джозеф (ред.). «Архитектура семейства TMS320C8x и будущая дорожная карта». Технология цифровой обработки сигналов . 2750 : 2–11. Bibcode : 1996SPIE.2750....2G. doi : 10.1117/12.241977. S2CID 60536785. Получено 7 января 2017 г.(требуется подписка)
^ "TMS320C54x DSP Reference Set - Volume 1: CPU and Peripherals" (PDF) . www.ti.com . Получено 2024-08-06 .
^ эта "статья LinuxDevices". Архивировано из оригинала 2013-01-28.содержит дополнительную информацию об этой платформе
^ эта "База данных IC". Архивировано из оригинала 2009-12-28 . Получено 2009-09-22 .сайт содержит больше информации
^ "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)]. Москва: ПКК Миландр. 20 мая 2009 г. Получено 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 Партей и Роберт Баумгартл, Портирование GCC на архитектуру DSP TMS320-C6000 , опубликовано в Трудах GSPx'04, Санта-Клара, сентябрь 2004 г., [1]
^ "TI освобождает свой набор инструментов DSP". Архивировано из оригинала 27.01.2013.
^ Доступен бесплатный компилятор DSP. Архивировано 30 июля 2012 г. на archive.today.
^ Серия релизов GCC 4.7 – Изменения, новые функции и исправления
Внешние ссылки
Дерево продуктов DSP в Texas Instruments
Texas Instruments выходит на рынок DSP историческая статья от TI
Недорогие наборы для экспериментов C2000
Форум обсуждения c6000 на DSPRelated.com
Linux-C6x — главная страница для последних (по состоянию на 2012 год) портов GCC и Linux на C6x
[2] мемуары менеджера TI о создании цифрового сигнального процессора TMS32010
см. Волны тишины: Digisonix, активное шумоподавление и цифровая революция, архив 2016-03-04 на Wayback Machine , где описано раннее коммерческое применение TMS32010 для активного шумоподавления.
