TMS320VC5509AZAY Cyfrowe procesory sygnałowe i kontrolery – DSP, DSC Cyfrowy procesor sygnałowy o stałym punkcie 179-NFBGA -40 do 85

Procesor sygnałowy stałoprzecinkowy (DSP) TMS320VC5509A bazuje na rdzeniu procesora CPU generacji TMS320C55x DSP. Architektura DSP C55x™ osiąga wysoką wydajność i niskie zużycie energii dzięki zwiększonemu paralelizmowi i całkowitemu skupieniu się na redukcji rozpraszania mocy. Procesor obsługuje wewnętrzną strukturę magistrali, która składa się z jednej magistrali programu, trzech magistrali odczytu danych, dwóch magistrali zapisu danych i dodatkowych magistrali dedykowanych do aktywności urządzeń peryferyjnych i DMA. Magistrale te umożliwiają wykonywanie do trzech odczytów danych i dwóch zapisów danych w jednym cyklu. Równolegle kontroler DMA może wykonywać do dwóch transferów danych na cykl niezależnie od aktywności procesora.

Procesor C55x zapewnia dwie jednostki mnożenia i akumulacji (MAC), z których każda jest w stanie wykonać mnożenie 17-bitowe x 17-bitowe w jednym cyklu. Centralna 40-bitowa jednostka arytmetyczna/logiczna (ALU) jest obsługiwana przez dodatkową 16-bitową jednostkę ALU. Użycie jednostek ALU jest kontrolowane przez zestaw instrukcji, co umożliwia optymalizację aktywności równoległej i zużycia energii. Zasoby te są zarządzane w jednostce adresowej (AU) i jednostce danych (DU) procesora C55x.

Generacja DSP C55x obsługuje zestaw instrukcji o zmiennej szerokości bajtu w celu zwiększenia gęstości kodu. Jednostka instrukcji (IU) wykonuje 32-bitowe pobieranie programu z pamięci wewnętrznej lub zewnętrznej i kolejkuje instrukcje dla jednostki programu (PU). Jednostka programu dekoduje instrukcje, kieruje zadania do zasobów AU i DU oraz zarządza w pełni chronionym potokiem. Możliwość predykcyjnego rozgałęziania zapobiega opróżnianiu potoku podczas wykonywania instrukcji warunkowych.

Uniwersalne funkcje wejścia i wyjścia oraz 10-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy zapewniają wystarczającą liczbę pinów dla stanu, przerwań i bitowego wejścia/wyjścia dla wyświetlaczy LCD, klawiatur i interfejsów multimedialnych. Interfejs równoległy działa w dwóch trybach, jako podrzędny dla mikrokontrolera przy użyciu portu HPI lub jako równoległy interfejs multimedialny przy użyciu asynchronicznego EMIF. Nośniki szeregowe są obsługiwane przez dwa urządzenia peryferyjne MultiMedia Card/Secure Digital (MMC/SD) i trzy McBSP.

Zestaw peryferyjny 5509A obejmuje zewnętrzny interfejs pamięci (EMIF), który zapewnia bezklejowy dostęp do pamięci asynchronicznych, takich jak EPROM i SRAM, a także do szybkich pamięci o dużej gęstości, takich jak synchroniczna pamięć DRAM. Dodatkowe peryferia obejmują uniwersalną magistralę szeregową (USB), zegar czasu rzeczywistego, timer watchdog, interfejs I2C multi-master i slave. Trzy pełnodupleksowe buforowane porty szeregowe wielokanałowe (McBSP) zapewniają bezklejowy interfejs do różnych standardowych urządzeń szeregowych i komunikację wielokanałową z maksymalnie 128 oddzielnie włączonymi kanałami. Ulepszony interfejs host-port (HPI) to 16-bitowy interfejs równoległy używany do zapewnienia procesorowi hosta dostępu do 32 KB pamięci wewnętrznej w 5509A. HPI można skonfigurować w trybie multipleksowanym lub niemultipleksowanym, aby zapewnić bezklejowy interfejs do szerokiej gamy procesorów hosta. Kontroler DMA zapewnia ruch danych dla sześciu niezależnych kontekstów kanałów bez ingerencji CPU, zapewniając przepustowość DMA do dwóch słów 16-bitowych na cykl. Dwa uniwersalne timery, do ośmiu dedykowanych pinów GPIO (General Purpose I/O) i generowanie zegara cyfrowej pętli synchronizacji fazowej (DPLL) są również zawarte.

5509A jest obsługiwany przez nagradzane w branży eXpressDSP™, zintegrowane środowisko programistyczne (IDE) Code Composer Studio™, DSP/BIOS™, standard algorytmu Texas Instruments i największą w branży sieć stron trzecich. IDE Code Composer Studio zawiera narzędzia do generowania kodu, w tym kompilator C i Visual Linker, symulator, RTDX™, sterowniki urządzeń emulujących XDS510™ i moduły ewaluacyjne. 5509A jest również obsługiwany przez bibliotekę DSP C55x, która zawiera ponad 50 podstawowych jąder oprogramowania (filtry FIR, filtry IIR, FFT i różne funkcje matematyczne), a także biblioteki obsługi układów scalonych i płyt głównych.

Rdzeń DSP TMS320C55x został stworzony z otwartą architekturą, która umożliwia dodawanie sprzętu specyficznego dla aplikacji w celu zwiększenia wydajności określonych algorytmów. Rozszerzenia sprzętowe w 5509A osiągają idealną równowagę między wydajnością stałej funkcji a programowalną elastycznością, przy jednoczesnym osiągnięciu niskiego zużycia energii i kosztów, które tradycyjnie trudno było znaleźć na rynku procesorów wideo. Rozszerzenia pozwalają 5509A na dostarczanie wyjątkowej wydajności kodeka wideo z ponad połową jego przepustowości dostępną do wykonywania dodatkowych funkcji, takich jak konwersja przestrzeni kolorów, operacje interfejsu użytkownika, bezpieczeństwo, TCP/IP, rozpoznawanie głosu i konwersja tekstu na mowę. W rezultacie pojedynczy 5509A DSP może zasilać większość przenośnych aplikacji wideo cyfrowego z zapasem mocy obliczeniowej. Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z rozszerzeniem sprzętowym TMS320C55x dla aplikacji obrazowych/wideo Programmer's Reference (numer literatury SPRU098). Więcej informacji na temat korzystania z biblioteki przetwarzania obrazu DSP można znaleźć w podręczniku programisty biblioteki przetwarzania obrazu/wideo TMS320C55x (numer publikacji SPRU037).