DSP入门PPT资料.ppt
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多个控制和运算部件并行工作硬件乘法器特殊指令:
MAC(乘累加指令,单周期同时完成乘法和加法运算)RPTS和RPTB(硬件判断循环边界条件,避免破坏流水线)特殊寻址方式:
位倒序寻址(实现FFT快速倒序)循环寻址特殊片上外设:
软件插等待电路(便于与慢速设备接口)数字锁相电路PLL(有利系统稳定)丰富片上存储器类型:
RAM、ROM、Flash等丰富片上外围电路:
定时器、异步串口、同步串口、DMA控制器、HPI接口、A/D和通用I/O口等,1982年,TI推出第一代DSP芯片,TMS320C10,5MIPS4KRAM3微米工艺55000个晶体管汇编语言,今天,TMS320C6455,1GHz8000MIPS2MBL2Cache硬件协处理器65纳米C/C+、MatLab,产品开发关注?
DSP,TMS320,性能,功耗,价格,25年,DSP性能提升2000倍,1982,1991,1997,2003,2007,5MIPS,8000MIPS,9600MIPS,1600MIPS,100MIPS,功耗大幅降低,不断挑战更高性价比,德州仪器(TI)的三大DSP系列,OpticalNetworkingControloflaserdiode,TVscreenDeflectionofelectronbeamforsmallangleandsharpcornerTVscreen,Automotive-EPSBatteryoperatedprecisionforsteering,PrinterPrintheadcontrolPaperpathmotorcontrol,DigitalPowerSupplyProvidescontrol,sensing,PFC,andotherfunctions,“Segway”ManynewcoolApplicationtocome,TirePressureLowcostpressuresensingbasedontirerotationspeedmeasurement,C2000系列DSP,应用领域,C2000系列DSP,子系列,C24x:
16位定点DSP、20MIPS代表器件:
TMS320F240LF240x:
16位定点DSP、40MIPS代表器件:
TMS320LF2407F28x:
32位定点DSP、150MIPS代表器件:
TMS320F2801、TMS320F2812F283x:
32位浮点DSP、150MFLOPS代表器件:
TMS320F28335,C2000系列DSP,F2812/11/10内部结构,从片内RAM和Flash存储器上快速执行程序100-120MIPS(采用Flash加速技术)150MIPS(关键的代码在片上RAM中执行),存储器子系统,事件管理器超高速12-位ADC12.5MSPS采样率双采样保持器,可以同时采样自动通道排序器,无需CPU干预最多1次转换16通道,控制口,多个标准通信口,简化与其他器件的接口,CommunicationsPorts,150MIPS(每秒执行15亿条指令)单周期完成一条32x32-位MAC(或2条16x16-位MAC)极快的中断响应单周期完成读-修改-写操作与F24x/LF240x源代码兼容,高性能CPU(C28xTM内核),TMS320F2812与LF2407的比较,内核由16位变为32位,速度由40MHZ增加到了150MHZ片内SRAM由2.5K增加到18K,FLASH由32K增加到128KADC精度由10位增加到12位,速度由2M增加到12.5M增加了一个SCI,一个McBSPTI提供较多的相关的行业应用的LIB库文件,尤其是电机方面的,可以加快客户的开发速度。
通用IO。
TMS320LF2407与TMS320LF2812的管脚里面基本上除了ADC、电源、JTAG,其他接口都可以设置成GPIO,如PWM,CAP,QEP,CAN,SCI,SPI等,客户可以灵活配置。
F280x的内部结构,32位DSP内核,100MIPS性能单周期32x32MAC超快中断响应,控制外设,控制外设多达5个三相逆变器多达16个独立PWM通道多达4个增强型捕获单元高达2个增强型QEP单元增强型计时器单元,TMS320F280x,存储总线,32-256KB存储器,自引导只读存储器,12-36KBRAM,代码安全性,ADC,看门狗,GPIO,高达4xSPI,达到双通道CAN,高达2xSCI,IC,外设总线,eQEP,eCAP,ePWM,计时器,CPU:
TMS320F28335,ProcessorPerformance300MFLOPSat150MHzSingle-cycle32-bitMAC6-channelDMAsupportforEMIF,ADC,McBSPMemory512KBflashand68KBRAMConfigurable16-or32-bitEMIFControlPeripheralsPWMoutputsinterfacesforthree3-phasemotors6High-resolutionPWMoutputsHighest-speedon-chipADCCommunicationsPortsEachMcBSPconfigurableasSPICAN2.0bwith32mailboxesI2Cat400KbpsDevelopmentToolsSEED-DEC28335+SEED-XDSusb2.0CodeComposerStudioIDEV3.3Softwarelibraries,TMS320F28335,C28xTM32-bitDSC,32x32-bitMultiplier,RMWAtomicALU,InterruptManagement,MemoryBus,Codesecurity,12-bitADC,SPI,2CAN,3SCI,2McBSP,6CAP,12PWM(6HRPWM),DMA,32-bitFloating-PointUnit,88GPIO,IC,BootROM,16/32-bitEMIF,2QEP,PeripheralBus,F2812主要指标150MHzEMIFMcBSP176-pinPackage,F2808主要指标New12-bitADCePWMs,eCAP,eQEPI2CDualCAN,新F28335主要指标300MFLOPSDMA512KBFlash68KBRAM32-bitEMIF,F2833x性能提升50%,367MHz,236MHz,207MHz,同样150Mhz主频,F28335比F2812性能至少提升50%!
C2000系列Roadmap,F2810128-LQFP,F2811128-LQFP,F2812176-LQFP179-u*BGA,High-endF28xderivatives,F2801100pin,F2806100pin,F2808100pin,C2810128-LQFP,C2811128-LQFP,C2812176-LQFP179-u*BGA,R2811128-LQFP,R2812176-LQFP179-u*BGA,Multi-Function,Appliance&
ConsumerControl,High-PrecisionUni-processorControlforApplicationsfromIndustrialDrivestoAutomotive,FutureofControl:
ImprovedIndustrialDrive,Underdevelopment:
HigherqualityofMIPSNewperipheralintegration,CostoptimizedC28xderivatives,LC2403A,Price&
ControlPerformance,Device,Future,Production,Development,Sampling,Performance,Integration,F2810,F2812,Pintopincompatible,C2810,C2811,C2812,F2811,F28332,C28xxRoadmap高端产品,F28334,F28335,F28232,F28234,F28235,C28xxxeMAC,C28344,C28345,C28244,C28245,F28LCRoadmap低端产品,Device,Future,Production,Development,Sampling,Performance,F28015,F28016,F2801-60,F2802-60,C2801,C2802,F2801,F2802,F2806,F2808,Pintopincompatible,F2809,Integration,F2802432kB,F28036128kB,F2803564kB,F2803432kB,F2802316kB,DigitalMotorControlBasedOnC2000Controller,BridgeRectifier,PowerconverterMOSFET/IGBT,Motor,Load,ACInput,CurrentsenseLM324,TLV274,TLV2774,Resolver,Opticalencoder,Halleffect,SN65HVD10/1/2,ADS8361TLC354xADS7864,C2000DSPControllerLF240xF280xF281x,voltagesenseLM324,TLV274,TLV2774,TPS767D318TPS767D301TPS76x33TPS76x18,SVSTPS380x,SN65HVD230/1,MAX3221/2/3,CANBus,PFCMOSFET/IGBT,QEP,ADC,CAP,ADC,ADC,RS485,RS232,+/-10v,CAN,SPI/EMIF,SCI,SCI,PWM,UC3842,C5000系列DSP的应用,C5000系列DSP,子系列,C54x:
16位定点DSP、100160MIPS代表器件:
TMS320VC5402、VC5409、VC5410、VC5416C55x:
16位定点DSP、400MIPS代表器件:
TMS320VC5510、VC5509、VC5502C55xARM9:
OMAP平台:
OpenMultimediaApplicationsPlatform代表器件:
OMAP5910,C5000系列DSP,Roadmap,C5502400MIPS,C5509288-400MIPS,C5510320-400MIPS,C55xTMDSP,DSP+RISC,PowerEfficiency/SystemDensity,FeatureIntegration,C5470C54xTM+ARM7,C5471C54xTM+ARM7,OMAPTMOMAP5910,C5420200MIPS,C5421200MIPS,C5441532MIPS,C55xTMMulticore,C5407120MIPS,C5404120MIPS,2-40bitaccumulators1-40-bitALU1-40bitbarrelshifterL31,R161-17x17-bitMACunprotectedpipeline1-16bitprogrambus3-16bitdatabuses4-16bitaddressbusesseparateprogram,datamemory,4-40bitaccumulators1-40-bitALU-dualmode+116-bitALU1-40bitbarrelshifterL32,R312-17x17-bitMACsprotectedpipeline1-32bitprogrambus5-16bitdatabuses6-24bitaddressbusesunifiedmemoryspace,Extendedhardwareresources,16bitinstructionsdefinedparallelinstructions,Supersetof54xMnemonic8,16,24,32,40,48bitinstructionsdefinedparallelinstructionsuserdefinedparallelinstructions,C5000系列DSP,C54x与C55x内含的差别,Internalandexternaltransfers,SixchannelDMA,32KWDARAM16KWROM,On-ChipMemory,176TQFP24x24mm176*BGA15x15mm,Package,MaximumGPIOtomeetsystemneeds,100MBps/50MBps,Nosoftwareoverhead,HardwareUART,Gluelessinterface,I2CInterface,Allowsinexpensivememoryoffchip,16KByteI-Cache,3Multi-channelBufferedSerialPorts,128Channels100Mbpseach,LowcostSDRAM&
SBRAM,AsynRAMsupport400MBpsbandwidth,32-bitExternalMemoryInterface(EMIF),C55xTMDSPCore,I-Cache,AdvancedPowerMgmt,InstructionBufferUnit,IdleDomainRegister,BarrelShifter,40-bitALU,AdvancedEmulation,TMS320C5502200MHz,DualMac,Accumulators,Registers,AddressUnits,Peripherals,ClockGenerator,GPIO,6channelDMA,3McBSPs,EnhancedHPI,H/WUART,PeripheralsBus,I2CInterface,2Timers,16-bitALU,Watchdog,DataRead(3-16bit),DataWrite(2-16bit),76GPIO,8Dedicated,16-bit/8-bitEnhancedHostPortInterface,C5000系列DSP,C5502内部结构:
极好的性能价格比400MIPS,500MBpsI/O,90mW,$9.95in10Ku,医疗成像,C6000系列DSP,应用领域,C6000系列DSP,子系列,C67x/C67x+:
32位浮点DSP、12002400MIPS,9001800MFLOPS代表器件:
TMS320C6701代表器件:
TMS320C6711、C6712、C6713、C6722、C6726、C6727C64x/C64x+:
32位定点DSP,40008000MIPS高速器件:
TMS320C6414、C6415、C6416、C6455数字媒体器件:
TMS320DM642、DM643、DM647、DM648、DM6446、DM6443、DM6441、DM643x,TIC6000系列DSP(6),TMS320DM642(数字媒体应用)内部结构,C64xTM32-位定点DSP4800MIPS(600MHz)16KBL1P、16KBL1D、256KBL2,C64xTMDSPCore,数据通路1,数据通路2,M2,D2,S2,L2,寄存器堆A,寄存器堆B,指令译码,指令调度,取指,控制寄存器,中断控制,在线仿真,S1,L1,M1,D1,TMS320DM642DSP,JTAGRTDX,PLL,节电逻辑,L1D:
数据Cache2维组关联型Cache(16K字节),L1P:
程序Cache直接映射型Cache(16K字节),L2Cache/存储器256K字节SRAM,增强型DMA控制器64通道EDMA,EMIFA64,GPIO16,IIC,什么是DaVinci,DAVINCI技术是TI推出的新一代视频、图像、语音和音频解决方案的统称硬件上:
采用SOC技术,集成TI的高性能DSP64X+内核和高端的ARM内核ARM:
提供丰富的外设接口DSP:
数字信号处理(视频、图像、语音和音频)能力软件上:
提供了很多优化的多媒体编解码引擎(基于DSP/BIOS和XDAIS),API和应用程序框架(基于LINUX)便捷的集成开发环境TI的Davinci处理器:
TMS320DM64x、DM643x、DM644x、DM646x、DM3xx,Davinci芯片架构ARM+DSP,ARM为主处理器:
用户应用程序在ARM实现移植操作系统OS:
LINUX、WinCE用户用下列3个APIs来构建自己的应用程序:
EPSI:
EasyPeripheralSoftwareInterface设备驱动程序VISA:
Video,Imaging,SpeechandAudio应用层音视频编解码引擎接口xDM:
xDAISforDigitalMedia具体的音视频编解码算法接口,由VISA调用DSP为从处理器:
主要用来实现视频图像处理ARM与DSP之间用DSP/BIOSLINK来通信DSP主要用来实现视频图像编解码算法xDM,TIDaVinci系列,专用视频处理子系统后端集成OSD,四个视频DAC,24位数字RGB输出,针对视频进行优化的TMS320C64x+DSP600MHzH.264MPL3,30fpsSD解码VC1/WMV9FullD1SD解码MPEG-2MPMLSD解码MPEG-4ASPFullD1SD解码,DVS6446,IncreasingPerformance,Memory&
Peripherals,PerformanceValue,HighestPerformance,FloatingPoint,SoftwareCompatible,C64xTMMultipleDevices,VideoApplicationSpecific,C62xTM6Devices,DM64xTMMultipleDevices,C64xTMMultipleDevices,C67xTMMultipleDevices,C6000系列DSP,C6000系列DSP路线图
(1),C6000系列DSP,C6000系列DSP路线图
(2),Segmentation,C6000系列DSP,Performance,C6000系列DSP路线图(3),内容,什么是DSPTIDSP的发展关于合众达,合众达(SEED)是谁?
SpecialElectronicEquipmentandDevice中国本土技术分销商嵌入式设备专业生产商TI的第三方及分销商合作伙伴SEED做中国DSP的种子,合众达的历史,仿真是什么?
DSP开发的关键技术,用于直接调试嵌入式设备仿真(emulation)不是simulation,后者是在PC上模拟硬件,没有连接真正的目标硬件,使用仿真器,开发工程师才可以调试程序、找出软硬件接口的各种问题、优化系统性能查看并控制设备下载代码、运行、断点、查看寄存器和内存等等,合众达的历史,1989年,德州仪器(TI)发明了JTAG仿真技术,DefineaProduct,SystemDesign,Prototyping,ProductDevelopment,SystemIntegrationandTest,Tuning,FieldDeployment&
Maintenance,Debugerraticapplicationbehavior,Identify/resolvereal-timehardware&
softwareproblems,Benchmarkperformance,Diagnosethesysteminthefield,1993年,合众达创始人研制成功中国第一台国产硬件仿真器(TMS320C3X),1997年,SEED产品形成批量进入工控、通讯领域。
1997年,SEED将多种TIDSP芯片推广到工业制造企业。
荣获97年TIDSP产品推广奖,合众达的历史,1998年,SEED与TI签约成为中国地区第一家TIDSPThirdParty2000年,SEED与TI签约成为TIDSPProductReseller2001年,SEED销售业绩大幅增长,成为TI公司DSP器件国内最大供应商2003年,SEED为行业客户推出接口丰富的参考设计方案DEC系列板卡;
同年设立香港分公司,向国际市场推广DSP自主研发产品2004年,通过ISO9000质量体系2000版升级,成为TI大中国区DSP销售状元2005年,销售额超过2亿,荣获TI最成功合作伙伴2006年,与Xilinx合作,推广大学计划及高端FPGA产品2007年,产品SEED-AM642多路音频编码卡荣获EDNCHINA2007年度创新应用奖2008年,荣获TI亚太区最大DSP分销商,合众达的营业额增长,合众达的组织结构,北京总部,合众达的业务范围,IC代理亚太区最大DSP芯片供应商,销售TI全系列芯片及软件算法开发平台及应用方案自主研发DSP开发工具、全系列评估板卡、行业应用方案行业合作硬件合作研发、OEM、算法支持高校教学及科研支持推广TI、Xilinx大学计划、提供各专业的实验设备,SEED&
TI大学计划,协助高校建立TIDSP联合实验室,加入TI中国大学计划,赠送最新开发工具及评估板卡实验套件协助高校参加TI全球电子大赛长期以优惠的价格提供软、硬件开发工具以最优惠价格提供TI元器件,为高校DSP开发提供方案论证、芯片选型、技术支持、样片申请等诸多服务,尽快实现科研成果产业化;
举办DSP讲座,SEED&
XILINX大学计划,从06年开始全面协助XILINX推广大学计划赠送或以优惠价格提供软硬件开发工具提供高校教师用于科研教学协助建设XILINXFPGA联合实验室,实验室可免费申请样片及最新软硬件开发工具根据高校需求举办为期2-3天的WorkShop讲座,由国内外技术专家到高校讲授,内容,什么是DSPTIDSP的发展关于合众达合众达产品简介,合众达产品,仿真器:
XDS510、XDS560DEC系列:
C2000、C5000、C6000全系列DSP应用模板EVM系列:
高性能DSP评估模板VPM系列:
视频处理应用模板DVS系列:
数字视频服务器解决方案DPS系列:
电力电子应用处理套件DSK系列:
DSP初学
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