SHARC系列DSP原理ppt课件

发布时间:2013-11-25

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所属栏目:工程类

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课件等级:SHARC系列DSP原理ppt课件推荐等级为3星

简略标题:SHARC系列DSP原理

应用环境:应用于多媒体教学

制作使用软件:PowerPoint

应用阶段:电子与通信

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SHARC系列DSP原理ppt课件内容预览:SHARC系列DSP原理概述SHARC系列DSP的处理器核SHARC系列DSP的存储器SHARC系列DSP的集成外部接口(DMA、链路口、串行口、主机接口)概述SHARC——Super Harvard ArchitectureComputer包含:浮点DSP核、片内存储器、DMA控制器、串口、链路口、共享总线连接等。多片处理器无需外部控制逻辑,就能无缝连接成一个高效的紧耦合(通过总线结构)或松耦合(通过链路结构)方式的并行多处理器系统。结构特点有共享寄存器文件的计算单元(含ALU、乘法器和移位器)数据地址产生器(DAG1、DAG2)能自动处理环形地址指针,降低程序开销,提高程序的执行效率并简化程序代码。大容量的片内SRAM双端口SRAM可以被处理器核和DMA同时独立访问,根据不同型号,SRAM容量不同。结构特点ppt有指令Cache的程序控制器高效的32级指令缓存,允许3条总线同时取1条指令和2个操作数,处理器能够高速执行循环操作(如数字滤波的乘、累加操作和FFT的蝶形运算等)。指令缓存是否使用,可通过编程控制。内部定时器与片外存储器及外围电路接口的外部端口主机及多处理器接口结构特点DMA控制器支持DMA通道的无干预后台传输,DSP核与IO处理器可同时并行访问内部存储器。串口2套串口可以用多种操作模式工作(如控制通讯)JTAG测试口访问片内的仿真资源,仿真使使用。结构特点三条片内总线PM bus(程序总线)DM bus(数据总线)IO bus配合指令缓存,就能在单周期内实现同时取2个操作数(通过PM bus、DM bus)和1条指令(从指令缓存中取)。处理器内部各个功能模块之间进行信息传输的重要通道,可以实现通道控制、仲裁逻辑及数据传输等操作。SHARC系列DSP的处理器核计算处理单元程序控制器地址产生器与PM、DM总线寄存器中断逻辑与定时器计算处理单元ALU、乘法器、移位器以及通用数据寄存器共同执行单周期指令。结构上并行排列,分别完成加、减、乘和逻辑、移位等操作,大大提高了数据吞吐率,任何一个单元的输出都可以在下一周期作为本单元或其它单元的输入。ALUALU指令包括定点和浮点加、减、取平均、取绝对值、取反及定浮点转换等。对于定点操作,有逻辑与、或、非、异或等。对于浮点操作,有取对数、平方根、倒数等。输入的操作数可以是1个或2个,在时钟周期的前半周期操作数从数据寄存器送入ALU,在后半周期将运算结果输出到数据寄存器。Multiplier浮点乘定点乘乘法器与ALU、数据寄存器的结合,使处理器能在1个周期内实现多功能并行计算(如乘累加操作,可大大提高数字滤波与FFT的运算速度)。Shifter进行逻辑移位或算术移位、位段存娶位清零、置位、测试、取反等操作。通用数据寄存器用于运算单元与数据总线间的数据传输,并存取中间结果。SIMD模式ADSP21160内部有两个完全相同的计算处理单元,可工作于两种模式:SIMD和SISD(由模式控制寄存器MODE1的相应位使能控制)。SIMD模式下,处理器执行的并行操作将同一条指令同时发送到两个处理单元;从存储器载入两组操作数分别送到两个处理单元;同时在两个处理单元里执行同一条指令;将两个运算输出结果同时保存到存储器中。注意在SIMD模式下,如果指明访问内部存储器的奇地址,则会同时访问下一个偶地址。例:访问内部地址单元0x40001则同时也会访问未明确制定的地址单元 0x40002程序控制器功能:主要控制程序流的执行,并为访问程序存储器提供地址。通常,顺序执行,如有分支程序指令(跳转、循环、子程序调用、中断等),则改变程序流的执行顺序。在每一个周期跟踪和更新PC堆栈,当分支程序出现时,首先判断是否执行该指令,同时自动将取指地址加1。指令流水线操作所有指令的执行都经过取指、译码、执行三个时钟周期,并高速并行执行。0x01指令0x020x030x040x05地址顺序执行程序的指令流水操作情况当一条指令取指时,它前一周期的指令被译码,而在两个周期前的指令正在执行。
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