dsp4(dsp集成外设)

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1、主讲教师：任海鹏1.片内存储器2.DMA2.DMA3.定时器《DSP原理及应用》2任海鹏C6000系列DSPs支持多种工业标准的接口协议，具有高带宽的数据I/O能力。C671x主要具有以下特点：õ片内大容量存储器，采用2级存储器结构；õ外部存储器接口（EMIF），能够与几乎所有的存储器直接接口，且数据吞吐能力强；õ4个通道直接存储器访问（DMA），在无CPU参与下完成DSP存储空间内的数据搬移；《DSP原理及应用》3任海鹏C6000系列DSPs支持多种工业标准的接口协议，具有高带宽的数据I/O能力。C671x主要具有以下特点：õ16个通道的扩展直接存储器访问（EDMA），负责片内L2

2、存储器与其它外设之间的数据传输；õ多通道缓冲串口（McBSP），支持多种方式的传输接口，多个通道并行收发，传输数据字长可变；õ具有主机口（HPI）；扩展总线；PCI接口；定时器（Timers）；中断控制；Powerdown逻辑；《DSP原理及应用》4任海鹏C6000系列DSPs结构框图《DSP原理及应用》5任海鹏ò存储器访问的近邻原理近邻原理假设：如果存储器的某地址刚被引用过，那么同一单元或它的邻近单元很有可能即将再次被访问。¢存储单元某地址刚被引用过，其很可能再次被引用——时间近邻性¢存储单元某地址刚被引用过，其相邻单元很可能再次被引用——空间近邻性《DSP原理及应用》6任海鹏ò为

3、什么采用cache？õCPU的速度提高的速度很快；õ相对而言，存储器的速度提高慢；õ片内高速存储器的成本和尺寸都很大；õ外部存储器速度慢使得处理速度降低；存使用根储据器C时ach平均空近e可访邻以提问速原理高度，《DSP原理及应用》7任海鹏ò671xcache结构《DSP原理及应用》8任海鹏L1P采用直接映射结构特性C621x/C671xDSPC64xDSP结构直接映射直接映射协议读分配读分配CPU访问时间单周期单周期容量4KB16KB行大小64B32B单个缺失延迟5个周期8个周期缺失流水否是6713DSPL1P采用直接映射结构，行大小为64Byte，缓存64组；642642DSPL

4、1PDSPL1P采用直接映射结构，行大小为32Byte，缓存512组；《DSP原理及应用》9任海鹏ò（程序一级缓存）直接映射CachesC64xL1P的结构L1P中每一行对应有一个有效位和一个18位的Tag地址域;有效位表示这一行数据是否有效缓存,Tag地址域表示存储行(指令包)的18位高字节地址;每行32字节缓存可以存储一个取指包;《DSP原理及应用》10任海鹏ò（程序一级缓存）直接映射Caches程序读取过程指令执行包含取指、译码和执行3个阶段；取指阶段的地址产生节拍将产生取指包对应的32位地址，该地址的高18位定义为Tag地址域；某个指令包首次读取时，由于缓存中没有任何缓存数据

5、，所有行的V位都为无效，将产生读缺失。《DSP原理及应用》11任海鹏ò直接映射Caches读缺失（ReadMiss）如CPU要访问0020h，而Cashe中所有数据都是无效的（V=0），这时将产生读缺失；此时，由于2级缓存也没有数据，因此，直接到外部存储器读取程序，读取程序后，先送入2级缓存，再送入1级缓存行1；同时，将地址的Tag域送入Cashe的Tag位，置V=1，表示数据有效；相应内容同时被送入CPU。《DSP原理及应用》12任海鹏ò（程序一级缓存）直接映射CachesC64xL1P的结构——直接映射所谓直接映射即将L2级存储器内容作为表，将表内容直接映射到L1P的对应空间。《

6、DSP原理及应用》13任海鹏ò直接映射Caches读命中(ReadHits)CPU产生的程序地址的Tag域与RAM中的Tag域相同，并且V=1，则产生读命中，数据被送入CPU。《DSP原理及应用》14任海鹏ò高速缓存的控制（C621x/C671x）L1P的控制õL1P内容的更新由L1P控制器来完成；õ两种方法使L1P中的缓存内容失效：a.向CCFG的IP位写入1，将L1PTagRam中所有cache标记变为无效；b.使L1P中的某一段数据失效，即先向L1PFBAR中写入一个强制失效的起始地址，后向L1PFWC写入要求失效的数量，从而将指定区段的缓存置为无效。《DSP原理及应用》15任

7、海鹏ò直接映射Caches缺失类型õCompulsoryMisses第一次读取时，V=0，必然产生缺失。õCapacityMissesCashe的容量不够，经常使用的数据超过缓存范围。õConflictMisses使用同一映射的两个地址被相继读取，地址超出范围。《DSP原理及应用》16任海鹏两组联合（双路联想）缓存可减少冲突缺失的可能性；642的L1D采用双路联想缓存结构，容量是16K，每路8K，每行64字节；C621x/C671xL1DC621x/C67