TMS320VC5509AZAY Digitálne signálové procesory a ovládače – DSP, DSC Digitálny signálový procesor s pevným bodom 179-NFBGA -40 až 85

Digitálny signálový procesor (DSP) s pevným rádom TMS320VC5509A je založený na jadre procesora CPU generácie DSP TMS320C55x. Architektúra DSP C55x™ dosahuje vysoký výkon a nízku spotrebu energie vďaka zvýšenému paralelizmu a úplnému zameraniu na zníženie straty energie. CPU podporuje vnútornú štruktúru zbernice, ktorá sa skladá z jednej programovej zbernice, troch zberníc na čítanie dát, dvoch zberníc na zápis dát a ďalších zberníc určených pre periférne zariadenia a aktivitu DMA. Tieto zbernice umožňujú vykonávať až tri čítania dát a dva zápisy dát v jednom cykle. Paralelne môže radič DMA vykonávať až dva prenosy dát za cyklus nezávisle od aktivity CPU.

Procesor C55x poskytuje dve jednotky násobenia a sčítania (MAC), pričom každá je schopná násobiť 17 bitov x 17 bitov v jednom cykle. Centrálna 40-bitová aritmeticko-logická jednotka (ALU) je podporovaná ďalšou 16-bitovou ALU. Používanie ALU je riadené sadou inštrukcií, čo umožňuje optimalizovať paralelnú aktivitu a spotrebu energie. Tieto zdroje sú spravované v adresovej jednotke (AU) a dátovej jednotke (DU) procesora C55x.

Generácia DSP C55x podporuje inštrukčnú sadu s variabilnou šírkou bajtov pre lepšiu hustotu kódu. Inštrukčná jednotka (IU) vykonáva 32-bitové načítanie programu z internej alebo externej pamäte a zaraďuje inštrukcie do fronty pre programovú jednotku (PU). Programová jednotka dekóduje inštrukcie, smeruje úlohy do zdrojov AU a DU a spravuje plne chránený kanál. Funkcia prediktívneho vetvenia zabraňuje preplachovaniu kanála pri vykonávaní podmienených inštrukcií.

Univerzálne vstupné a výstupné funkcie a 10-bitový A/D prevodník poskytujú dostatok pinov pre stav, prerušenia a bitové I/O pre LCD displeje, klávesnice a mediálne rozhrania. Paralelné rozhranie pracuje v dvoch režimoch, buď ako podriadený mikrokontrolér s použitím portu HPI, alebo ako paralelné mediálne rozhranie s použitím asynchrónneho EMIF. Sériové médiá sú podporované prostredníctvom dvoch periférií MultiMedia Card/Secure Digital (MMC/SD) a troch McBSP.

Periférna sada 5509A obsahuje rozhranie externej pamäte (EMIF), ktoré poskytuje bezlepkový prístup k asynchrónnym pamätiam, ako sú EPROM a SRAM, ako aj k vysokorýchlostným pamätiam s vysokou hustotou, ako je synchrónna DRAM. Medzi ďalšie periférie patrí univerzálna sériová zbernica (USB), hodiny reálneho času, watchdog časovač, rozhranie I2C multi-master a slave. Tri plne duplexné viackanálové bufferované sériové porty (McBSP) poskytujú bezlepkové rozhranie k rôznym sériovým zariadeniam priemyselného štandardu a viackanálovú komunikáciu s až 128 samostatne aktivovanými kanálmi. Vylepšené rozhranie hostiteľského portu (HPI) je 16-bitové paralelné rozhranie, ktoré sa používa na poskytovanie prístupu hostiteľského procesora k 32 kB internej pamäte na 5509A. HPI je možné konfigurovať v multiplexovanom alebo nemultiplexovanom režime, aby poskytovalo bezlepkové rozhranie pre širokú škálu hostiteľských procesorov. Radič DMA zabezpečuje pohyb údajov pre šesť nezávislých kontextov kanálov bez zásahu CPU, čím poskytuje priepustnosť DMA až dve 16-bitové slová na cyklus. Súčasťou sú aj dva univerzálne časovače, až osem vyhradených univerzálnych I/O (GPIO) pinov a generovanie digitálnych fázovo uzamknutých hodín (DPLL).

Model 5509A je podporovaný oceňovaným vývojovým prostredím eXpressDSP™, integrovaným vývojovým prostredím (IDE) Code Composer Studio™, DSP/BIOS™, algoritmickým štandardom od spoločnosti Texas Instruments a najväčšou sieťou tretích strán v tomto odvetví. IDE Code Composer Studio obsahuje nástroje na generovanie kódu vrátane kompilátora jazyka C a vizuálneho linkera, simulátora, ovládačov emulačných zariadení RTDX™, XDS510™ a vyhodnocovacích modulov. Model 5509A je tiež podporovaný knižnicou C55x DSP, ktorá obsahuje viac ako 50 základných softvérových jadier (filtre FIR, filtre IIR, FFT a rôzne matematické funkcie), ako aj knižnice podpory pre čipy a dosky.

Jadro DSP procesora TMS320C55x bolo vytvorené s otvorenou architektúrou, ktorá umožňuje pridanie aplikačne špecifického hardvéru na zvýšenie výkonu pri špecifických algoritmoch. Hardvérové ​​rozšírenia na procesore 5509A dosahujú dokonalú rovnováhu medzi výkonom pevných funkcií a programovateľnou flexibilitou a zároveň dosahujú nízku spotrebu energie a náklady, ktoré boli tradične na trhu s videoprocesormi ťažké nájsť. Rozšírenia umožňujú procesoru 5509A poskytovať výnimočný výkon video kodeku s viac ako polovicou šírky pásma dostupnej na vykonávanie ďalších funkcií, ako je konverzia farebného priestoru, operácie používateľského rozhrania, zabezpečenie, TCP/IP, rozpoznávanie hlasu a prevod textu na reč. Vďaka tomu dokáže jeden DSP procesor 5509A napájať väčšinu prenosných digitálnych video aplikácií s rezervou na spracovanie. Viac informácií nájdete v príručke programátora TMS320C55x Hardvérové ​​rozšírenia pre aplikácie pre obraz/video (číslo literatúry SPRU098). Viac informácií o používaní knižnice DSP na spracovanie obrazu nájdete v príručke Programmer's Reference pre knižnicu TMS320C55x na spracovanie obrazu/videa (číslo literatúry SPRU037).