Блок-схема и описание процессора TMS320C5535

TMS320C5535 создан на базе TMS320C55x поколения процессоров. C55x архитектура обеспечивает высокую производительность и низкое энергопотребление за счет параллелизма вычислений и особого внимания к энергопотреблению. Процессор поддерживает определенную внутреннюю структуру шин, которая состоит из одной программной шины, одной 32 битной шины чтения данных, двух 16 битных шин чтения данных, две 16 битные шины записи данных и дополнительные шины для работы с периферией и DMA (Direct Memory Access или иначе ПДП - Прямой Доступ к Памяти). Данная конфигурация шин позволяет производить до четырех операций чтения 16 битных данных и до двух операций записи 16 битных данных за один цикл. TMS320C5535 включает в себя четыре контроллера прямого доступа к памяти с четырьмя каналами каждый. Что даёт возможность передачи данных без участия центрального процессора, по 16-ти каналам. Каждый контроллер прямого доступа к памяти выполняет одну тридцати двух битную передачу данных за один цикл, параллельно и независимо от активности процессора.

Рис. 2.1. Блок схема процессоров 55x5 (взято с сайта www.ti.com)

Процессор C55x имеет два устройства для выполнения операции умножения с накоплением MAC, каждое из которых может выполнить умножение чисел семнадцать на семнадцать бит и суммирование с тридцатью двумя битами за один цикл. Так же имеется 40-битное арифметико-логическое устройство (АЛУ) и дополнительное к нему 16-ти битное АЛУ.

Процессор C55x поддерживает набор инструкций различного количества байт для улучшения плотности кода. Входные и выходные функции предоставляют возможность управления большим количеством прерываний и I/O (входа/выхода) бит для различной периферии: ЖК-дисплеев, клавиатур и media интерфейсов. На “борту” процессора имеется 10-ти битный АЦП последовательного приближения. Последовательные media интерфейсы поддерживают два типа периферийных устройств MultiMedia Card/Secure Digital (MMC/SD), четыре Inter-IC Sound (I2S шина) модуля, один Serial-Port Interface (SPI), один I2C multi-master and slave интерфейс и универсальный асинхронный приемник/передатчик (UART).

Периферийные устройства C5535 включают в себя интерфейс внешней памяти (external memory interface EMIF), который обеспечивает доступ к асинхронной памяти, такой как EPROM, NOR, NAND и SRAM, а так же к высокоскоростной синхронной памяти DRAM (SDRAM). Дополнительная периферия включает: USB, RTC(Real Time Clock), блок таймеров. RTC – блок генератора сигналов реального времени. Блок таймеров включает в себя три таймера общего назначения и один из, которых может конфигурироваться как сторожевой таймер watchdog timer (дословный перевод – “спящая собака”). Механизм использования сторожевого таймера позволяет предотвратить “зависание” процессора.

Кроме этого C5535 включает в себя аппаратный ускоритель для быстрого преобразования Фурье. Аппаратный ускоритель поддерживает от 8-ми до 1024-х точечное вещественное и комплексное быстрое преобразований Фурье.

Процессор поддерживается средой разработки Code Composer Studio, может работать под управлением операционной системы OS Real Time DSP/BIOS, поддерживает высокоскоростной обмен данными RTDX (Real Time Data eXchange) c компьютером по JTAG интерфейсу XDS100. Фирма TI предоставляет набор библиотек для создания цифровых фильтров FIR и IIR.

Особенности процессора TMS320C5535

-Высокая производительность и низкое энергопотребление

-20 - 10нс длительность цикла команд

-50 - 100МГц тактовая частота

-Одна/Две инструкции исполняемые за такт

-Двойной умножитель (до 200 или 240 миллионов операций умножения с накоплением в секунду (MMACS))

-Два АЛУ

-Три внутренние шины чтения и две шины записи

-Программная совместимость с устройствами C55x серии

-320 Кбайт RAM (ОЗУ) внутри процессора

-128 Кбайт ROM (ПЗУ) внутри процессора

-Четыре контроллера прямого доступа к памяти с четырьмя каналами каждый

-Три 32-ти битных таймера общего назначения

-Два MultiMedia Card/Secure Digital (MMC/SD) интерфейса

-Универсальный асинхронный приемник/передатчик (UART)

-Последовательный периферийный интерфейс (SPI – Serial Port Interface)

-Последовательная I²C шина (Master/Slave Inter-Integrated Circuit)

-Четыре последовательных I²S интерфейса (Inter-IC Sound) для передачи данных

-Асинхронный интерфейс для ЖК дисплея

-Аппаратный ускоритель быстрого преобразования Фурье

-10-ти разрядный АЦП последовательного приближения с 4-мя входами

-Часы реального времени Real-Time Clock (RTC) с отдельным тактовым генератором и питанием с малым потреблением (0,7mA)

-Программируемая система фазовой автоподстройки частоты тактового генератора с низким энергопотреблением

-Встроенный в ПЗУ загрузчик для загрузки с NAND Flash, NOR Flash, SPI EEPROM, SPI Serial Flash or I2C EEPROM

-До 26 GPIO контактов для мультиплексирования с другими функциями устройства

Процессор содержит три линейных регулятора напряжения (LDO Low Drop Out). ANA_LDO – обеспечивает 1,3В для питания DSP PLL, SAR, и цепи управления питанием (VDDA_ANA). DSP_LDO – обеспечивает 1,3В или 1,05В для питания процессорного ядра DSP. USB_LDO – обеспечивает 1,3В для питания цепей USB интерфейса.

Область применения процессора:

-беспроводные аудио устройства (гарнитуры, микрофоны, домофоны и т.д.)

-наушники с шумоподавлением

-портативные медицинские приборы

-голосовые приложения

-промышленные контроллеры

-биометрия по отпечаткам пальцев

-алгоритмы сжатия звука

-распознавание речи

-подавление эхо-сигнала в сотовых телефонах