TMS320C6000芯片結(jié)構(gòu)圖和基本特性

本文主要是關(guān)于TMS320C6000的相關(guān)介紹，并著重對(duì)TMS320C6000的芯片結(jié)構(gòu)及其基本特性進(jìn)行了詳盡的闡述。

TMS320C6000 芯片結(jié)構(gòu)圖

TMS320C600的基本特性

TMS320C6000產(chǎn)品是美國(guó)TI公司于1997年推出的dsp芯片，該DSP芯片定點(diǎn)、浮點(diǎn)兼容，其中，定點(diǎn)系列是TMS320C62xx系列，浮點(diǎn)系列是TMS320C67xx系列，2000年3月，TI發(fā)布新的C64xx內(nèi)核，主頻為1.1GHz，處理速度9000MIPS，在圖像處理和流媒體領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

C6000片內(nèi)有8個(gè)并行的處理單元，分為相同的兩組。DSP的體系結(jié)構(gòu)采用超長(zhǎng)指令字（vliw）結(jié)構(gòu)，單指令字長(zhǎng)為32位，指令包里有8條指令，總字長(zhǎng)達(dá)到256位。執(zhí)行指令的功能單元已經(jīng)在編譯時(shí)分配好，程序運(yùn)行時(shí)通過(guò)專門(mén)的指令分配模塊，可以將每個(gè)256為的指令包同時(shí)分配到8個(gè)處理單元，并有8個(gè)單元同時(shí)運(yùn)行。芯片最高時(shí)鐘頻率為300MHz（67xx系列），且內(nèi)部8個(gè)處理單元并行運(yùn)行時(shí)，其最大處理能力可達(dá)到1600MIPS。

TMS320C6000的架構(gòu)

1. CPU架構(gòu)

2. C6000基本指令集

在“DSP TMS320C6000基礎(chǔ)學(xué)習(xí)（1）”中已經(jīng)說(shuō)過(guò)：SOP是大部分DSP算法的關(guān)鍵單元。C6000的寄存器包括A，B兩組。

我們將看看下面的表達(dá)式通過(guò)DSP指令是怎么一步步實(shí)現(xiàn)的，

Y=∑an*xn withn = 1.。.N

（1）an*xn乘法實(shí)現(xiàn)，DSP中有專門(mén)的硬件乘法模塊，因此只需要一個(gè)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(shí)現(xiàn)，ADD指令，加法單元用.L表示，下面指令執(zhí)行Y=Y+Y1

（3）內(nèi)存數(shù)據(jù)裝載（上面的操作其實(shí)是有問(wèn)題的，MPY和ADD不能直接操作內(nèi)存），只能使用如下命令：

LDB *Rn， Rm：轉(zhuǎn)載一個(gè)字節(jié)（8bits）

LDH *Rn， Rm：裝載一個(gè)半字（16bits）

LDW *Rn， Rm：裝載一個(gè)字（32bits）

LDDW *Rn， Rm：裝載一個(gè)double字（64bits）

其中Rn包含要裝載操作數(shù)內(nèi)存地址（32bits）的寄存器，Rm為目標(biāo)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(gè)常量或標(biāo)簽值，只能先裝低位再裝高位。

比如（3）中，先要將操作數(shù)內(nèi)存地址載入Rn中，因?yàn)榈刂烽L(zhǎng)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(guò)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(gè)循環(huán)求和的過(guò)程，與其它平臺(tái)類似，DSP中通過(guò)跳轉(zhuǎn)指令和計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)的步驟為：

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添加一個(gè)標(biāo)簽（下一次要跳轉(zhuǎn)到何處）；

添加跳轉(zhuǎn)指令（B）；

創(chuàng)建一個(gè)循環(huán)計(jì)數(shù)器；

添加一條指令用于對(duì)循環(huán)計(jì)數(shù)器更新；

使跳轉(zhuǎn)指令根據(jù)計(jì)數(shù)器的值做相應(yīng)的跳轉(zhuǎn)；

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下面為一個(gè)示例，

MVKL .S count， B0 ; 計(jì)數(shù)器寄存器B0初始化為count

loop： 。..。.

SUB .S B0，1B0 ; 計(jì)數(shù)器減1

［B0］ B .S loop ; 當(dāng)B0不為0時(shí)跳轉(zhuǎn)

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(jīng)在DSP上使用指令完全實(shí)現(xiàn)了Y=∑an*xn withn = 1.。.N

這里考慮一個(gè)問(wèn)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(shí)鐘頻率，從而減小單周期的時(shí)間；另一方面是增加處理單元的個(gè)數(shù)（指上面提到的.D .M .L .S等）。

4. DSP C6000外設(shè)

C6000的外設(shè)主要包括：

—— 并口

—— 普通GPIO

—— EMIF：外部存儲(chǔ)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(chǔ)器訪問(wèn)（內(nèi)部，外部）

—— 定時(shí)器（Timers）

—— 以太網(wǎng)接口（Ethernet）

—— 視頻接口（Video Ports）

—— VCP/TCP接口：實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)

—— PLL鎖相環(huán)

本文最后記錄下C6000系列產(chǎn)型號(hào)的命名方法，比如

TMS320C6713B-200

320：表示TI的DSP系列產(chǎn)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(chǎn)品型號(hào)

-200：主頻為200MHz

結(jié)語(yǔ)

關(guān)于TMS320C6000的相關(guān)介紹就到這了，希望通過(guò)本文能讓你對(duì)TMS320C6000有更全面的認(rèn)識(shí)。

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