TMS320C54x是目前普遍使用的定點(diǎn)DSP芯片。它的特點(diǎn)是功耗很低(在100MIPS時(shí)為60mW),可用于數(shù)字蜂窩通信、個(gè)人通信系統(tǒng)、尋呼機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、ATM(異步傳輸模式)交換機(jī)、數(shù)字無線通信、調(diào)制解調(diào)器等領(lǐng)域。
圖1表示了C54x的發(fā)展過程及應(yīng)用領(lǐng)域。

圖1 TMS320C5000性能發(fā)展?fàn)顩r及應(yīng)用領(lǐng)域
TMS320系列的同一代芯片具有相同的CPU結(jié)構(gòu),但根據(jù)市場(chǎng)的不同需要,形成新的存儲(chǔ)器與外設(shè)的不同組合,產(chǎn)生了多種派生器件。
TMS320C54x關(guān)鍵特性
圖2是C54x功能結(jié)構(gòu)圖,它的主要性能如下:

圖2 TMS320C54x功能結(jié)構(gòu)框圖
⒈ CPU
先進(jìn)的多總線結(jié)構(gòu):一組程序總線(PAB、PB),三組數(shù)據(jù)總線(CAB、CB,DAB、DB,EAB、EB)
40位的數(shù)學(xué)邏輯單元(ALU):包括40位的桶形移位寄存器和兩個(gè)獨(dú)立的40位累加器
17 17位并行乘法器和40位專用加法器,單周期完成乘法/累加(MAC)
適于Viterbi運(yùn)算的比較、選擇、存儲(chǔ)單元(CSSU)
指數(shù)編碼器,可在單周期內(nèi)計(jì)算(40位)累加器中數(shù)值的指數(shù)
兩個(gè)地址產(chǎn)生器,包括八個(gè)輔助寄存器和兩個(gè)的算術(shù)單元
⒉ 存儲(chǔ)器
可尋址存儲(chǔ)空間達(dá)192K字(程序、數(shù)據(jù)及I/O各64 64bit),C548還可擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器(8兆字)
典型C5400芯片存儲(chǔ)器
⒊ 片內(nèi)外設(shè)
軟件可編程等待狀態(tài)產(chǎn)生器
可編程的塊交換
片內(nèi)鎖相環(huán)時(shí)鐘產(chǎn)生器
禁止外部總線的控制機(jī)制
⒋ 指令集
重復(fù)單條指令與重復(fù)指令塊
存儲(chǔ)器塊移動(dòng)指令
32位數(shù)運(yùn)算指令
可同時(shí)讀取2或3個(gè)操作數(shù)的指令
具有并行保存和并行加載的算術(shù)指令
條件保存指令
⒌ 功耗控制
IDLE1、IDLE2和IDLE3指令可控制其進(jìn)入降功耗模式
可控制是否輸出CLKOUT信號(hào)
⒍ IEEE標(biāo)準(zhǔn)的1149.1邊界掃描邏輯接口
TMS320C54x結(jié)構(gòu)概述
'C54x由中央處理器CPU、存儲(chǔ)器和片內(nèi)外設(shè)組成,采用哈佛結(jié)構(gòu),有獨(dú)立的程序空間、數(shù)據(jù)空間和I/O空間。圖3是\'C54x的內(nèi)部硬件框圖。
對(duì)所有的\'C54x器件來說,圖中下半部所示的中央處理單元(CPU)是通用的。
總線結(jié)構(gòu)
一組程序總線(PAB、PB)和三組數(shù)據(jù)總線CAB、CB,DAB、DB,EAB、EB)將內(nèi)部各部件聯(lián)系起來。

圖3 TMS320C54x內(nèi)部硬件框圖
PB- 程序總線,傳送程序代碼或存在程序空間的數(shù)據(jù);
CB、DB、EB- 數(shù)據(jù)總線,連接CPU、數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生邏輯、程序地址產(chǎn)生邏輯、片內(nèi)外設(shè)及存儲(chǔ)器等各部件;
CB和DB- 傳送從存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù),即“讀”操作使用的數(shù)據(jù)總線;
EB-傳送向存儲(chǔ)器寫入的數(shù)據(jù),即"寫"操作使用的數(shù)據(jù)總線;
PAB、CAB、DAB、EAB- 各對(duì)應(yīng)的地址總線;

圖4 ALU功能框圖