SM320C6727B-EP 增強(qiáng)型產(chǎn)品浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器

SM320C6727B 德州儀器的 C67x 下一代高性能 32-/64-位浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器。

增強(qiáng)型 C67x+ CPU。 C67x+ CPU 在 C671x DSPs上使用的C67x CPU的增強(qiáng)版本。 它與 C67x CPU 兼容但是在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)它的速度、代碼密度和浮點(diǎn)性能顯著提升。 在 300?MHz時(shí)，此 CPU 通過(guò)在每個(gè)平行周期執(zhí)行高達(dá) 8 條指令（其中 6 條是浮點(diǎn)運(yùn)算指令）來(lái)提供 2400?MIPS/1800?MFLOPS 的最高性能。 此CPU 本身支持 32-位 浮點(diǎn)，32-位單精度浮點(diǎn)，和 64-位雙精度浮點(diǎn)數(shù)學(xué)計(jì)算。

高效存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 內(nèi)存控制器將大型片載 256K字節(jié) RAM 和384K字節(jié) ROM映射為統(tǒng)一程序/數(shù)據(jù)內(nèi)存。 由于不像其它設(shè)備那樣程序內(nèi)存和數(shù)據(jù)內(nèi)存的尺寸沒(méi)有固定的界限，開(kāi)發(fā)被簡(jiǎn)化了。

內(nèi)存控制器支持單周期從 C67x+ CPU到RAM和ROM的數(shù)據(jù)存取。 高達(dá)三個(gè)到內(nèi)部 RAM 和 ROM的并行存取，訪問(wèn)源來(lái)自以下四個(gè)源中的三個(gè)：

• 來(lái)自C67x+ CPU的兩個(gè) 64-位數(shù)據(jù)存取
• 來(lái)自內(nèi)核和程序高速緩存的一個(gè) 256-位程序提取
• 一個(gè)來(lái)自外設(shè)系統(tǒng)（dMAX或者UHPI）的 32 位數(shù)據(jù)存取

這個(gè)大 (32K-字節(jié)) 程序高速緩存轉(zhuǎn)換成用于大部分應(yīng)用的高命中率 這就避免了大部分到片載存儲(chǔ)器的程序/數(shù)據(jù)存取沖突。 這也開(kāi)啟了來(lái)自非片載存儲(chǔ)器，例如SDRAM的有效程序執(zhí)行。

高性能縱橫開(kāi)關(guān)。 高性能縱橫開(kāi)關(guān)可作為不同總線主控 (CPU, dMAX, UHPI) 和不同目標(biāo) (外設(shè)和內(nèi)存)之間的中樞。 縱橫開(kāi)關(guān)部分連接；一些連接是不支持的 (例如, UHPI-到-外設(shè)連接)。

只要總線主控到一特定目標(biāo)的傳輸沒(méi)有沖突，通過(guò)縱橫開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)可多重并行傳輸。 當(dāng)一個(gè)沖突確實(shí)發(fā)生時(shí)，仲裁是一個(gè)簡(jiǎn)單并且定數(shù)固定優(yōu)先級(jí)機(jī)制。

因?yàn)樗?fù)責(zé)大多數(shù)的關(guān)鍵時(shí)間 I/O 傳輸，dMAX被給與最高優(yōu)先級(jí)，其次是 UHPI，最后是CPU。

dMAX 雙重?cái)?shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)加速器。 dMAX 是一個(gè)設(shè)計(jì)用來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)加速的模塊。 這個(gè)數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)加速器 (dMAX) 控制器處理內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制器和C672x DSP上外圍設(shè)備間的用戶編程的數(shù)據(jù)傳輸。 dMAX 允許對(duì)任何可尋址存儲(chǔ)器空間的數(shù)據(jù)寫(xiě)入/讀取運(yùn)動(dòng)，包括內(nèi)部存儲(chǔ)器、外設(shè)和外部存儲(chǔ)器。

dMAX 控制器包括的特性有諸如執(zhí)行用于高級(jí)數(shù)據(jù)分類的三維數(shù)據(jù)傳輸，作為具有基于階延遲數(shù)據(jù)讀取和寫(xiě)入功能的循環(huán)緩沖器/FIFO來(lái)管理存儲(chǔ)器的某一部分。 dMAX控制器能夠同時(shí)處理兩個(gè)傳輸請(qǐng)求（如果它們來(lái)自/去往不同的源/目的）。

外部?jī)?nèi)存接口 (EMIF) 用于獲得靈活性和內(nèi)存拓展。 C672x上的外部存儲(chǔ)器接口支持單條SDRAM和單條異步存儲(chǔ)器。 C6726 和 C6722上的 EMIF 數(shù)據(jù)寬度是 16?位，而 C6727 上的EMIF數(shù)據(jù)寬度是 32?位。

SDRAM 支持含1, 2, 或者 4個(gè)記憶器組的 x16 和 x32 SDRAM 設(shè)備。

C6726 和 C6722 支持高達(dá)128M?位的設(shè)備。

C6727 將SDRAM 的支持能力拓展到 256M-位和 512M-位設(shè)備。

異步內(nèi)存支持特別用于從并行非復(fù)用NOR閃存設(shè)備啟動(dòng)，此設(shè)備可以是 8, 16, or 32?位寬。 通過(guò)使用通用I/O引腳或者上層地址線路，專用EMIF地址線路支持從更大的閃存設(shè)備啟動(dòng)。

異步存儲(chǔ)器接口還可被配置以支持 8 或者 16 位寬的NAND閃存。 它包括一個(gè)硬件ECC計(jì)算 (用于 8 位錯(cuò)誤) ，此計(jì)算工作在高達(dá) 512 字節(jié)的數(shù)據(jù)塊上。

用于高速必行I/O的通用主機(jī)端口接口。通用主機(jī)端口接口是一個(gè)并行接口，通過(guò)此接口，外部主機(jī)CPU能夠訪問(wèn)DSP上的存儲(chǔ)器。 C672x UHPI 支持三種模式：

• 復(fù)用地址/數(shù)據(jù) - 半字 (16 位寬) 模式 (與C6713類似)
• 復(fù)用地址/數(shù)據(jù) - 全字 (32 位寬) 模式
• 非復(fù)用模式 - 16 位地址和 32 位數(shù)據(jù)總線

UHPI 也可被限制只訪問(wèn)C672x地址空間的任意位置上的單一內(nèi)存頁(yè) (64K?字節(jié))； 此頁(yè)可以被改變, 但只有 C672x CPU 能進(jìn)行此操作。 這一特性允許 UHPI用于高速數(shù)據(jù)傳輸，即便系統(tǒng)對(duì)安全要求很高的情況下也是如此。

只有 C6727 上安裝有 UHPI。

多通道音頻串口 (McASP0, McASP1, 和 McASP2) - 多達(dá) 16?立體聲 通道 I2S。 多通道音頻串口與 CODECs, DACs, ADCs, 和其它設(shè)備無(wú)縫連接。 它支持普遍IIS格式和此格式很多變體，包括高達(dá)32個(gè)時(shí)間槽位的時(shí)分復(fù)用格式 (TDM) 。

每個(gè)McASP包含一個(gè)發(fā)送和接收部分，此部分可獨(dú)立或同步運(yùn)行；而且，每一部分裝有它自己的靈活時(shí)鐘發(fā)生器和拓展錯(cuò)誤檢查邏輯。

當(dāng)數(shù)據(jù)通過(guò)McASP的時(shí)候, 它能被重新排列，這樣的話應(yīng)用代碼所使用的定點(diǎn)表示法可以獨(dú)立于外部設(shè)備所使用的表示法，而不要求任何CPU的開(kāi)銷來(lái)完成轉(zhuǎn)換。

McASP 是一款可配置模塊并支持2 到16 個(gè)串行數(shù)據(jù)引腳。 它還有一個(gè)選項(xiàng)，就是支持具有全 384 位通道狀態(tài)和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)接口發(fā)射器 (DIT) 模式。

C6722上沒(méi)有安裝McASP2。

集成電路間串行端口 (I2C0, I2C1)。 C672x 包含兩個(gè)集成電路間串行端口 (I2C)。 這兩個(gè)端口的典型應(yīng)用是，將一個(gè)端口配置成為從端口，與外部用戶接口微控制器相連。 另外一個(gè)I2C串行端口可被 C672x DSP 用來(lái)控制外部外圍設(shè)備，例如 CODEC 或者網(wǎng)絡(luò)控制器， 這些設(shè)備都是 DSP 設(shè)備的功能外設(shè)。

這兩個(gè) I2C 串口與SPI0 串口引腳復(fù)用。

串行外設(shè)接口端口 (SPI0，SPI1) 在 I2C串口的情況下，C672x DSP 還包括兩個(gè)串行外設(shè)接口 (SPI) 串口。 這允許其中一個(gè) SPI 端口被配置成從端口以控制DSP而另外一個(gè)SPI串口被DSP用來(lái)控制外設(shè)。

SPI端口支持一個(gè) 3 引腳模式和可選 4 或 5 引腳模式。 這個(gè)可選引腳包括一個(gè)從芯片選擇引腳和一個(gè)使能引腳，此使能引腳在硬件或者最大SPI吞吐量時(shí)執(zhí)行自動(dòng)握手。

SPI0 端口與這兩個(gè) I2C串口 (I2C0 和 I2C1)引腳復(fù)用。 SPI1 串口與McASP0 和 McASP1上串行數(shù)據(jù)引腳中的 5 個(gè)引腳兼容。

實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器 (RTI)。 這個(gè)實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器模塊包括：

• 兩個(gè) 32-位計(jì)數(shù)器/預(yù)分頻器對(duì)
• 兩個(gè)輸入捕捉 (與 McASP 直接存儲(chǔ)器存取[DMA] 時(shí)間相關(guān)聯(lián)以測(cè)量采樣率)
• 具有自動(dòng)更新功能的 4 個(gè)比較
• 數(shù)字安全監(jiān)視裝置 (可選) 用于增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)健性

時(shí)鐘生成 (PLL 和 OSC)。 C672x DSP 包括一個(gè)片載振蕩器，此振蕩器支持范圍在 12?MHz 到 25?MHz 的晶體。 或者， 此時(shí)鐘可由CLKIN引腳從外部提供。

DSP包括一個(gè)靈活的、可軟件編程的鎖相環(huán)路 (PLL) 時(shí)鐘生成器。 PLL輸出被拆分生成 3 個(gè)不同的時(shí)鐘域 (SYSCLK1, SYSCLK2, 和 SYSCLK3) 。 SYSCLK1 是 CPU, 存儲(chǔ)器控制器, 和存儲(chǔ)器所使用的時(shí)鐘。 SYSCLK2 由外設(shè)子系統(tǒng)和 dMAX使用。 SYSCLK3 只用于 EMIF。