SMV320C6727B-SP 浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器

SMV320C6727B 是德州儀器 (TI) C67x 系列高性能 32 和 64 位浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的下一代產(chǎn)品。

增強(qiáng)型 C67x+ CPU。 C67x+ CPU 是 C671x DSP 上使用的 C67x CPU 的增強(qiáng)型版本。 它與 C67x CPU 兼容，但是大幅提升了每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的速度、代碼密度和浮點(diǎn)性能。 此 CPU 本來就支持 32 位定點(diǎn)，32 位單精度浮點(diǎn)和 64 位雙精度浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算。

高效的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 此存儲(chǔ)器控制器將大型片載 256K 字節(jié) RAM 和 384K 字節(jié) ROM 映射為統(tǒng)一程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 由于與某些其它器件一樣，在程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尺寸之間沒有固定的分界，所以開發(fā)過程被簡(jiǎn)化。

此存儲(chǔ)器控制器支持 C67x+ CPU 對(duì) RAM 和 ROM 的單周期數(shù)據(jù)存取。 支持以下 4 個(gè)源中 3 個(gè)源對(duì)內(nèi)部 RAM 和 ROM 高達(dá) 3 次并行存?。?/p>

• 來自 C67x+ CPU 的 2 個(gè) 64 位數(shù)據(jù)存取
• 一個(gè)來自內(nèi)核與程序高速緩存的 256 位程序取指令
• 一個(gè)來自外設(shè)系統(tǒng)（dMAX 或 UHPI）的 32 位數(shù)據(jù)存取

對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用，大型（32K 字節(jié)）程序高速緩存轉(zhuǎn)化為高命中率。 這防止了大多數(shù)與片載存儲(chǔ)器的程序和數(shù)據(jù)存取沖突。 它還能夠從一個(gè)諸如 SDRAM 的芯片外存儲(chǔ)器上實(shí)現(xiàn)有效程序執(zhí)行。

高性能縱橫開關(guān)。 一個(gè)高性能縱橫開關(guān)被用作不同總線主控 (CPU，dMAX，UHPI) 與不同目標(biāo)（外設(shè)和存儲(chǔ)器）之間的中央集線器。 此縱橫開關(guān)被部分連接；不支持某些連接（例如，UHPI 到外設(shè)的連接）。

只要針對(duì)一個(gè)特定目標(biāo)的多個(gè)總線主控之間沒有沖突，可通過縱橫開關(guān)實(shí)現(xiàn)并行多重傳輸。 當(dāng)確實(shí)發(fā)生沖突時(shí)，仲裁是一個(gè)簡(jiǎn)單且確定的固定優(yōu)先級(jí)機(jī)制。

由于 dMAX 負(fù)責(zé)大多數(shù)時(shí)間關(guān)鍵 I/O 傳輸，它被授予最高優(yōu)先級(jí)，其次是 UHPI，最后是 CPU。

dMAX 雙向數(shù)據(jù)傳輸加速器。 dMAX 是一個(gè)被設(shè)計(jì)用來執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸加速的模塊。 數(shù)據(jù)傳輸加速器 (dMAX) 控制器處理內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制器與 C6727B DSP 上器件外設(shè)之間的用戶設(shè)定的數(shù)據(jù)傳輸。 dMAX 允許數(shù)據(jù)在任何可尋址存儲(chǔ)器空間之間移動(dòng)，其中包括內(nèi)部存儲(chǔ)器、外設(shè)和外部存儲(chǔ)器。

dMAX 控制器包括一些特性，諸如執(zhí)行三維數(shù)據(jù)傳輸以實(shí)現(xiàn)高級(jí)數(shù)據(jù)分類的能力，將存儲(chǔ)器的一部分管理為支持基于階延遲數(shù)據(jù)讀取和寫入的循環(huán)緩沖器或 FIFO 的能力。 dMAX 能夠同時(shí)處理 2 個(gè)傳輸請(qǐng)求（如果它們?nèi)ネ襾碜圆煌脑春湍康模?/p>

用于實(shí)現(xiàn)靈活性和擴(kuò)展的外部存儲(chǔ)器接口 (EMIF)。 C6727B 上的外部存儲(chǔ)器接口支持一個(gè)單組 SDRAM 和單組異步存儲(chǔ)器。 EMIF 數(shù)據(jù)寬度為 16 位寬。

SDRAM 支持含有具有 1，2 或 4 組的 x16 和 x32 SDRAM 器件。

C6727B 將 SDRAM 支持?jǐn)U展至 256M 位和 512M 位器件。

異步存儲(chǔ)器支持通常被用來從一個(gè)并行非復(fù)用 NOR 閃存器件引導(dǎo)，此器件可以為 8，16 或 32 位寬。 通過使用針對(duì)上部地址線路的通用 I/O 引腳，可實(shí)現(xiàn)從較大閃存器件（大于專用 EMIF 地址線路本來支持的器件）的引導(dǎo)。

此異步存儲(chǔ)器接口也可被配置成支持 8 或 16 位寬 NAND 閃存。 它包括一個(gè)可在高達(dá) 512 字節(jié)數(shù)據(jù)塊上運(yùn)行的硬件糾錯(cuò)碼 (ECC) 計(jì)算（用于單一位錯(cuò)誤）。

針對(duì)高速并行 I/O 的通用主機(jī)端口接口 (UHPI)。通用主機(jī)端口接口 (UHPI) 是一個(gè)并行接口，通過這個(gè)接口，一個(gè)外部主機(jī) CPU 能夠訪問 DSP 上的存儲(chǔ)器。 C6727B UHPI 所支持的 3 個(gè)模式為：

• 復(fù)用地址和數(shù)據(jù) - 半字（16 位寬）模式（與 C6713 相似）
• 復(fù)用地址和數(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 也可被限制成訪問 C6727B 地址空間內(nèi)任一位置存儲(chǔ)器的單頁（64K 字節(jié)）；這個(gè)頁可被改變，但是只能由 C6727B CPU 更改。 這個(gè)特性使得 UHPI 能夠被用于高速數(shù)據(jù)傳輸，即使在對(duì)安全性有嚴(yán)格要求的系統(tǒng)中也是如此。

UHPI 只在 C6727B 上提供。

多通道串行端口（McASP0，McASP1 和 McASP2）。 多通道串行端口 (McASP) 與編解碼器 (CODEC)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 和其它器件無縫對(duì)接。

每個(gè) McASP 包括一個(gè)發(fā)送和接收部分，此部分可單獨(dú)或同步運(yùn)行；此外，每個(gè)部分有其自身的靈活時(shí)鐘發(fā)生器和擴(kuò)展誤差校驗(yàn)邏輯。

當(dāng)數(shù)據(jù)通過 McASP 時(shí)，它可被重新排列，這樣，在無需任何 CPU 開銷進(jìn)行轉(zhuǎn)換的情況下，應(yīng)用代碼所使用的定點(diǎn)表示法可以不受外部器件使用的表示法的影響。

McASP 是一個(gè)可配置模塊，并且支持 2 個(gè)至 16 個(gè)串行數(shù)據(jù)引腳。 它還具有支持一個(gè)數(shù)字接口發(fā)送器 (DIT) 模式的選項(xiàng)，此模式具有一個(gè)完全 384 位通道狀態(tài)和用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。

集成電路間串行端口 (I2C0，I2C1)。 C6727B 包含 2 個(gè)集成電路間 (I2C) 串行端口。 一個(gè)典型應(yīng)用是，將一個(gè) I2C 串行端口配置為一個(gè)受外部用戶接口微控制器控制的端口。 然后，另外一個(gè) I2C 串行端口可被 C6727B DSP 用來控制外部外設(shè)器件，諸如一個(gè) CODEC 或網(wǎng)絡(luò)控制器，這些外設(shè)是此 DSP 器件的功能外設(shè)。

這 2 個(gè) I2C 串行端口與 SPI0 串行端口引腳復(fù)用。

串行外設(shè)接口端口 (SPI0，SPI1)。 與 I2C 串行端口的情況一樣，C6727B DSP 也包含 2 個(gè)串行外設(shè)接口 (SPI) 串行端口。 這使得一個(gè) SPI 端口可被配置為一個(gè)受控端口來控制 DSP，而另外一個(gè) SPI 串行端口被 DSP 用來控制外設(shè)。

此 SPI 端口支持一個(gè)基本 3 引腳模式，以及可選的 4 和 5 引腳模式。 可選引腳包括一個(gè)受控芯片選擇引腳和一個(gè)使能引腳，此使能引腳在硬件中執(zhí)行自動(dòng)握手以實(shí)現(xiàn)最大 SPI 數(shù)據(jù)吞吐量。

SPI0 端口與 2 個(gè) I2C 串行端口（I2C0 和 I2C1）引腳復(fù)用。 SPI1 串行端口與 McASP0 和 McASP 1 的串行數(shù)據(jù)引腳中的 5 個(gè)引腳復(fù)用。

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

• 2 個(gè) 32 位計(jì)數(shù)器和預(yù)分頻器對(duì)
• 2 個(gè)輸入捕捉（被接至 McASP 直接存儲(chǔ)器訪問 [DMA] 事件以實(shí)現(xiàn)采樣率測(cè)量）
• 具有自動(dòng)升級(jí)功能的 4 個(gè)比較
• 針對(duì)增強(qiáng)型系統(tǒng)穩(wěn)健耐用性的數(shù)字看門狗（可選）

時(shí)鐘生成（PLL 和 OSC）。 C6727B DSP 包含一個(gè)片載振蕩器，此振蕩器支持的晶振范圍為 12MHz 至 25MHz。 或者，此時(shí)鐘可由 CLKIN 引腳從外部提供。

DSP 包含一個(gè)靈活的、軟件設(shè)定的鎖相環(huán) (PLL) 時(shí)鐘發(fā)生器。 通過分割 PLL 輸出，可生成 3 個(gè)不同的時(shí)鐘域（SYSCLK1，SYSCLK2 和 SYSCLK3）。 SYSCLK1 是 CPU，存儲(chǔ)器控制和存儲(chǔ)器使用的時(shí)鐘。 SYSCLK2 是外設(shè)子系統(tǒng)和 dMAX 使用的時(shí)鐘。 SYSCLK3 只由 EMIF 使用。