TMS320VC5509AZAY Digitální signálové procesory a regulátory – DSP, DSC Digitální signálový procesor s pevným bodem 179-NFBGA -40 až 85

Digitální signálový procesor (DSP) s pevnou řádovou čárkou TMS320VC5509A je založen na procesorovém jádru CPU generace DSP TMS320C55x. Architektura DSP C55x™ dosahuje vysokého výkonu a nízké spotřeby energie díky zvýšenému paralelismu a celkovému zaměření na snížení ztrátového výkonu. CPU podporuje interní strukturu sběrnice, která se skládá z jedné programové sběrnice, tří sběrnic pro čtení dat, dvou sběrnic pro zápis dat a dalších sběrnic vyhrazených pro periferie a aktivitu DMA. Tyto sběrnice umožňují provádět až tři čtení dat a dva zápisy dat v jednom cyklu. Paralelně může řadič DMA provádět až dva přenosy dat za cyklus nezávisle na aktivitě CPU.

Procesor C55x nabízí dvě jednotky pro násobení a sčítání (MAC), z nichž každá je schopna násobit 17 bitů x 17 bitů v jednom cyklu. Centrální 40bitová aritmeticko-logická jednotka (ALU) je podporována další 16bitovou ALU. Použití ALU je řízeno sadou instrukcí, což umožňuje optimalizovat paralelní aktivitu a spotřebu energie. Tyto zdroje jsou spravovány v adresní jednotce (AU) a datové jednotce (DU) procesoru C55x.

Generace DSP C55x podporuje instrukční sadu s proměnnou šířkou bajtů pro lepší hustotu kódu. Instrukční jednotka (IU) provádí 32bitové načítání programu z interní nebo externí paměti a řadí instrukce do fronty pro programovou jednotku (PU). Programová jednotka dekóduje instrukce, směruje úlohy do zdrojů AU a DU a spravuje plně chráněný kanál. Prediktivní schopnost větvení zabraňuje proplachování kanálu při provádění podmíněných instrukcí.

Univerzální vstupní a výstupní funkce a 10bitový A/D převodník poskytují dostatek pinů pro stavové signály, přerušení a bitové I/O signály pro LCD displeje, klávesnice a mediální rozhraní. Paralelní rozhraní pracuje ve dvou režimech, buď jako podřízený mikrokontrolér s využitím portu HPI, nebo jako paralelní mediální rozhraní s využitím asynchronní EMIF. Sériová média jsou podporována prostřednictvím dvou periferií MultiMedia Card/Secure Digital (MMC/SD) a tří McBSP.

Sada periferií 5509A obsahuje rozhraní externí paměti (EMIF), které poskytuje bezlepkový přístup k asynchronním pamětím, jako jsou EPROM a SRAM, a také k vysokorychlostním pamětím s vysokou hustotou, jako je synchronní DRAM. Mezi další periferie patří univerzální sériová sběrnice (USB), hodiny reálného času, watchdog časovač, rozhraní I2C multi-master a slave. Tři plně duplexní vícekanálové bufferované sériové porty (McBSP) poskytují bezlepkové rozhraní k různým standardním sériovým zařízením a vícekanálovou komunikaci s až 128 samostatně aktivovanými kanály. Vylepšené rozhraní host-port (HPI) je 16bitové paralelní rozhraní, které poskytuje hostitelskému procesoru přístup k 32 kB interní paměti na 5509A. HPI lze konfigurovat v multiplexovaném nebo nemultiplexovaném režimu, aby poskytovalo bezlepkové rozhraní pro širokou škálu hostitelských procesorů. Řadič DMA zajišťuje pohyb dat pro šest nezávislých kontextů kanálů bez zásahu CPU, což poskytuje propustnost DMA až dvě 16bitová slova na cyklus. Součástí jsou také dva univerzální časovače, až osm vyhrazených univerzálních I/O pinů (GPIO) a generování digitálních hodin fázově závěsnou smyčkou (DPLL).

Model 5509A je podporován oceňovaným vývojovým prostředím eXpressDSP™, integrovaným vývojovým prostředím (IDE) Code Composer Studio™, DSP/BIOS™, standardem algoritmů od Texas Instruments a největší sítí třetích stran v oboru. IDE Code Composer Studio obsahuje nástroje pro generování kódu, včetně kompilátoru jazyka C a vizuálního linkeru, simulátoru, RTDX™, ovladačů emulačních zařízení XDS510™ a vyhodnocovacích modulů. Model 5509A je také podporován knihovnou C55x DSP, která obsahuje více než 50 základních softwarových jader (filtry FIR, filtry IIR, FFT a různé matematické funkce) a také knihovny pro podporu čipů a desek.

Jádro DSP procesoru TMS320C55x bylo vytvořeno s otevřenou architekturou, která umožňuje přidání aplikačně specifického hardwaru pro zvýšení výkonu u specifických algoritmů. Hardwarová rozšíření procesoru 5509A dosahují perfektní rovnováhy mezi výkonem pevných funkcí a programovatelnou flexibilitou a zároveň dosahují nízké spotřeby energie a nákladů, které byly tradičně na trhu videoprocesorů obtížně k dostání. Tato rozšíření umožňují procesoru 5509A poskytovat výjimečný výkon video kodeku s více než polovinou šířky pásma dostupné pro provádění dalších funkcí, jako je převod barevného prostoru, operace uživatelského rozhraní, zabezpečení, TCP/IP, rozpoznávání hlasu a převod textu na řeč. Výsledkem je, že jeden DSP procesor 5509A dokáže pohánět většinu přenosných digitálních video aplikací s rezervou pro zpracování dat. Další informace naleznete v příručce TMS320C55x Hardware Extensions for Image/Video Applications Programmer's Reference (číslo literatury SPRU098). Další informace o používání knihovny pro zpracování obrazu DSP naleznete v příručce Programmer's Reference pro knihovnu pro zpracování obrazu/videa TMS320C55x (číslo literatury SPRU037).