DSP教案2(硬件结构)讲课用课件.ppt

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1、第二章’C5000DSP硬件结构TMS320C54XX硬件结构特点一、’C54X的结构特点多总线结构，三组16-bit数据总线和一组程序总线40-bit算术逻辑单元（ALU），包括一个40-bit的桶形移位器和两个独立的40-bit累加器17x17-bit并行乘法器，连接一个40-bit的专用加法器’C54X的结构特点（续1）可用来进行非流水单周期乘/加（MAC）运算比较、选择和存储单元（CSSU）用于Viterbi运算器的加/比较选择指数编码器在一个周期里计算一个40-bit累加器值的指数值两个地址发生器中有八个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术单元（ARAUS

2、）’C54X的结构特点（续2）C54X可访问的存储器空间最大可为192Kx16-bit（64K程序存储器，64K数据存储器和64KI/O存储器）支持单指令循环和块循环软件可编程等待状态发生器和可编程的存储单元转换’C54X的结构特点（续3）连接内部振荡器或外部时钟源的锁相环（PLL）发生器支持8-或16-bit传送的全双工串口时分多路（TDM）串口缓冲串口（BSP）McBSPs串口8/16-bit并行主机接口（HPI）一个16-bit定时器’C54X的结构特点（续4）外部I/O（XIO）关闭控制，禁止外部数据、地址和控制信号片内基于扫描的仿真逻辑，JTAG边界

3、扫描逻辑（IEEE1149.1）单周期定点指令执行时间10-25ns二、TMS320C542功能框图三、TMS320C54x内部硬件框图(1)TMS320C54x内部硬件框图(2)程序总线（PB）传送从程序存储器来的指令代码和立即数。三组数据总线（CB，DB和EB）连接各种元器件，如CPU、数据地址产生逻辑、程序地址产生逻辑，片内外设和数据存储器。CB和DB总线传送从数据存储器读出的操作数。EB总线传送写入到存储器中的数据。四组地址总线（PAB，CAB，DAB和EAB）传送执行指令所需要的地址。四、’C54x的总线结构（八组16-bit总线）五、中央处理单元(

4、CPU)40-bit的算术逻辑单元(ALU)两个40-bit的累加器(ACCA、ACCB)桶形移位寄存器乘法器/累加器单元16位移位寄存器(TRN)16位暂存器(T)比较、选择和存储单元（CSSU）指数编码器1、’C54x的算术逻辑单元(ALU)’C54x/LC54x使用40-bit的算术逻辑单元（ALU）和两个40-bit的累加器（ACCA和ACCB）来完成二进制补码的算术运算。同时ALU也能完成布尔运算。ALU可使用以下输入：16-bit的立即数从数据存储器读出的16-bit字暂存器T中的16-bit值从数据存储器读出的两个16-bit字从数据存

5、储器读出的一个32-bit字从其中一个累加器输出的40-bit值ALU能起两个16-bitALUs的作用，且在状态寄存器ST1中的C16位置1时，可同时完成两个16-bit运算ALU框图2、累加器累加器ACCA和ACCB存放从ALU或乘法器/加法器单元输出的数据，累加器也能输出到ALU或乘法器/加法器中。累加器A保护位高16位低16位39-3231-1615-0AGAHAL累加器B保护位高16位低16位39-3231-1615-0BGBHBL3、桶形移位器’C54x的桶形移位器有一个与累加器或数据存储器（CB，DB）相连接的40-bit输入，和一个与ALU

6、或数据存储器（EB）相连接的40-bit输出。桶形移位器能把输入的数据进行0到31bits的左移和0到16bits的右移。所移的位数由ST1中的移位数域（ASM）或被指定作为移位数寄存器的暂存器（TREG）决定。BarrelShifter框图4、乘法器/加法器单元乘法器/加法器与一个40-bit的累加器在一个单指令周期里完成17x17-bit的二进制补码运算。乘法器/加法器单元由以下部分组成：乘法器，加法器，带符号/无符号输入控制，小数控制，零检测器，舍入器（二进制补码），溢出/饱和逻辑和暂存器（TREG）。乘法器有两个输入：一个是从TREG，数据存储器操作数

7、，或一个累加器中选择；另一个则从程序存储器，数据存储器，一个累加器或立即数中选择。另外，乘法器和ALU在一个指令周期里共同执行乘/累加（MAC）运算且并行ALU运算。这个功能可用来确定欧几里德距离，以及完成复杂的DSP算法所需要的LMS滤波MAC框图5、比较、选择和存储单元（CSSU）比较、选择和存储单元（CSSU）完成累加器的高位字和低位字之间的最大值比较，即选择累加器中较大的字并存储在数据存储器中，不改变状态寄存器ST0中的测试/控制位和传送寄存器（TRN）的值。同时，CSSU利用优化的片内硬件促进Viterbi型蝶形运算。6、指数编码器指数编码器用于支持

8、单周期指令EXP的专用硬件。在EXP指