TMS320C6000芯片結構圖和基本特性

本文主要是關于TMS320C6000的相關介紹，并著重對TMS320C6000的芯片結構及其基本特性進行了詳盡的闡述。

TMS320C6000 芯片結構圖

TMS320C600的基本特性

TMS320C6000產品是美國TI公司于1997年推出的dsp芯片，該DSP芯片定點、浮點兼容，其中，定點系列是TMS320C62xx系列，浮點系列是TMS320C67xx系列，2000年3月，TI發(fā)布新的C64xx內核，主頻為1.1GHz，處理速度9000MIPS，在圖像處理和流媒體領域得到了廣泛的應用。

C6000片內有8個并行的處理單元，分為相同的兩組。DSP的體系結構采用超長指令字（vliw）結構，單指令字長為32位，指令包里有8條指令，總字長達到256位。執(zhí)行指令的功能單元已經在編譯時分配好，程序運行時通過專門的指令分配模塊，可以將每個256為的指令包同時分配到8個處理單元，并有8個單元同時運行。芯片最高時鐘頻率為300MHz（67xx系列），且內部8個處理單元并行運行時，其最大處理能力可達到1600MIPS。

TMS320C6000的架構

1. CPU架構

2. C6000基本指令集

在“DSP TMS320C6000基礎學習（1）”中已經說過：SOP是大部分DSP算法的關鍵單元。C6000的寄存器包括A，B兩組。

我們將看看下面的表達式通過DSP指令是怎么一步步實現的，

Y=∑an*xn withn = 1.。.N

（1）an*xn乘法實現，DSP中有專門的硬件乘法模塊，因此只需要一個指令就能完成乘法操作，而且指令周期為1。

其中MPY為乘法指令，.M表示DSP的乘法單元，上面指令執(zhí)行Y1=a1*x1。

（2）加法實現，ADD指令，加法單元用.L表示，下面指令執(zhí)行Y=Y+Y1

（3）內存數據裝載（上面的操作其實是有問題的，MPY和ADD不能直接操作內存），只能使用如下命令：

LDB *Rn， Rm：轉載一個字節(jié)（8bits）

LDH *Rn， Rm：裝載一個半字（16bits）

LDW *Rn， Rm：裝載一個字（32bits）

LDDW *Rn， Rm：裝載一個double字（64bits）

其中Rn包含要裝載操作數內存地址（32bits）的寄存器，Rm為目標寄存器。裝載的DSP執(zhí)行單元稱為.D。

（4）將常量裝入寄存器指令——MVKL和MVKH

MVKL const， Rn（低16bits）

MVKH const Rn（高16bits）

const是一個常量或標簽值，只能先裝低位再裝高位。

比如（3）中，先要將操作數內存地址載入Rn中，因為地址長度為32bits，必須依次使用上面的2條指令完成地址到寄存器的載入工作，

MVKL Addr_low8 Rn

MVKL Addr_high8 Rn

（5）綜合（1）~（4）指令完成a1*x1的過程

其中pt1和pt2分別為a與x地址。

（6）循環(huán)指令

為完成Y=∑an*xn withn = 1.。.N，還有一個循環(huán)求和的過程，與其它平臺類似，DSP中通過跳轉指令和計數器實現循環(huán)，實現循環(huán)的步驟為：

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添加一個標簽（下一次要跳轉到何處）；

添加跳轉指令（B）；

創(chuàng)建一個循環(huán)計數器；

添加一條指令用于對循環(huán)計數器更新；

使跳轉指令根據計數器的值做相應的跳轉；

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下面為一個示例，

MVKL .S count， B0 ; 計數器寄存器B0初始化為count

loop： 。..。.

SUB .S B0，1B0 ; 計數器減1

［B0］ B .S loop ; 當B0不為0時跳轉

上面用到了條件指令［Reg］，還有取反的條件指令［！ Reg］。條件寄存器可以為A0，A1，B0，B1，B2。

到此，我們已經在DSP上使用指令完全實現了Y=∑an*xn withn = 1.。.N

這里考慮一個問題，如果我們要提高DSP的處理能力，有什么方法么？很容易想到，一方面可以提高時鐘頻率，從而減小單周期的時間；另一方面是增加處理單元的個數（指上面提到的.D .M .L .S等）。

4. DSP C6000外設

C6000的外設主要包括：

—— 并口

—— 普通GPIO

—— EMIF：外部存儲器接口

—— 串口：McBSP（多通道緩沖串口），McASP（多通道音頻串口）

—— DMA（EDMA）：直接存儲器訪問（內部，外部）

—— 定時器（Timers）

—— 以太網接口（Ethernet）

—— 視頻接口（Video Ports）

—— VCP/TCP接口：實現3G網絡

—— PLL鎖相環(huán)

本文最后記錄下C6000系列產型號的命名方法，比如

TMS320C6713B-200

320：表示TI的DSP系列產品 （另 430：MCU 470：ARM）

C：ROM （另 F：Flash EEROM） 此處有誤，改：在6000系列中C表示CMOS，而2000系列中C表示ROM

6713：產品型號

-200：主頻為200MHz

結語

關于TMS320C6000的相關介紹就到這了，希望通過本文能讓你對TMS320C6000有更全面的認識。

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