2003年度DSP指南

 

2002 年DSP （數字信號處理器）的發(fā)貨量以 5% 的速度增長(cháng)，尤其是12月份發(fā)貨量更是激劇增加。根據從事市場(chǎng)研究的Forward Concepts 公司 (www.forwardconcepts.com) 報道，2002年12月份發(fā)貨量的激增使2002年 DSP 總營(yíng)業(yè)收入增加了 14.1%。占 2002 年 DSP 總銷(xiāo)售額 65.8%的無(wú)線(xiàn)設備用DSP，2003年，這一領(lǐng)域仍然是推動(dòng) DSP市場(chǎng)的原動(dòng)力。Forward Concepts 公司預測，今年半導體市場(chǎng)增長(cháng)率不會(huì )"高于正常年份"，并預測2003 年 DSP 市場(chǎng)增長(cháng)率約為 20%。
　　盡管有些廠(chǎng)商去年退出了 DSP 市場(chǎng)，但今年度的DSP指南的條目數量卻多于往年。StarCore 技術(shù)中心在 2002 年末開(kāi)始成為一家獨立的公司。本指南不再列出該技術(shù)中心的成員公司的某些產(chǎn)品，如 Agere 公司的 StarPro2000。另外，Carmel DSP 芯核的設計小組已成為

StarCore 公司的一部分，不再簽發(fā) Carmel 芯核的許可證。另一項DSP芯核設計小組變動(dòng)意味著(zhù)你要在 ParthusCeva 條目下才能在本指南中找到去年的 DSP Group 系列芯核。
　　為了明確地區分 DSP 和控制器這兩種器件，本指南概述部分規定，所列的器件、芯核或其延伸產(chǎn)品不僅能夠處理信號，而且主要應用于信號處理。DSP 必須是軟件可編程的器件、芯核或其延伸產(chǎn)品，它們在工具組中包括有一個(gè)匯編程序或編譯程序。這一規定就有可能將一些產(chǎn)品排除在外，這些產(chǎn)品雖然也許包括一個(gè)可編程 DSP 芯核，但是限制用戶(hù)只能選擇和設置某些工作參數。另外，所列的器件或知識產(chǎn)權必須是現在或不久就可提供的產(chǎn)品。即使規定了這些條件，本指南的規模仍然有增無(wú)減。
　　本指南的條目按照廠(chǎng)商的字母順序排列，而且將開(kāi)發(fā)支持部分合并在每個(gè)廠(chǎng)商的最后一個(gè)條目中。這種結構減少了重復信息的數量，更為重要的是，強調了工具組通常是某一廠(chǎng)商的產(chǎn)品系列公用的。幾乎毫無(wú)例外的是，集成工具組是任何 DSP 產(chǎn)品的一個(gè)戰略要素，對于設計的成功發(fā)揮著(zhù)重要作用。本指南的索引是按照處理器的大小，而不是按照指南中的位置對條目進(jìn)行分組的，這樣，可方便相同大小的處理器進(jìn)行對比。

　　ADELANTE 科技公司的Saturn系列
　　Adelante 公司的Saturn（土星）系列產(chǎn)品是一種可擴展的低功耗小面積"開(kāi)放式"DSP 芯核與分系統，可供無(wú)線(xiàn)基帶手機和數字控制設備使用。它采用雙哈佛（Harvard）體系結構，有 2 個(gè) 16 位乘法器、4 個(gè) 16 位 ALU （運算器）（可以合并成 2 個(gè) 40 位 ALU，32 位加 8 位溢出）、移位飽和單元、位操作單元、桶型移位器、硬件循環(huán)控制單元、程序控制單元和 2 個(gè)數據存儲器（它們的容量可配置為64k 字，可擴展到 1 兆字并具有分頁(yè)功能）。設計師可以借助定制的專(zhuān)用指令、執行單元和協(xié)處理器來(lái)擴展核心的功能，加速重復性任務(wù)的處理。
　　Saturn芯核可用于 Adelante 公司的 Lunar DSP 子系統中。Lunar DSP子系統包括：程序和數據存儲器，DMA，連接外部處理器、外設和I/O（包括一條供 ARM 和 MIPS 處理器用的 AMBA 總線(xiàn)）的接口，BIST 和 JTAG 硬件調試功能。3 級流水線(xiàn)中的特殊結構能夠完成單周期系統開(kāi)銷(xiāo)短轉移和零系統開(kāi)銷(xiāo)長(cháng)轉移。一個(gè)非屏蔽中斷和 16 個(gè)可屏蔽中斷支持服務(wù)例行程序的立即執行，而這些中斷采用單周期中斷切換和并行陰影X/Y地址指針切換。
　　尋址方式：Saturn支持 32 位操作數的單數據存儲器操作數尋址和雙數據存儲器操作數尋址，采用直接數據尋址和絕對尋址方式。偏移尋址、間接尋址、絕對尋址、立即尋址、模尋址和位倒序尋址等支持對存儲器的位/半字節/字節訪(fǎng)問(wèn)。3 個(gè)X/Y地址指針中，有2 個(gè)是與上下文有關(guān)的。
　　特別指令或集成化外設功能: 設計師可以利用256條專(zhuān)用96位 VLIW （超長(cháng)指令字）指令，來(lái)擴展Saturn的 16 位指令集，這些 VLIW 指令能夠充分地并行利用全部芯核資源，以加快 DSP 功能的重復執行速度（例如，一種在 2 個(gè)周期內執行 12 次運算的Viterbi（維特比）蝶形譯碼處理）。設計師還可以將專(zhuān)用執行單元和協(xié)處理器集成到 DSP 分系統中，以加速計算密集的功能的執行速度，如 Turbo（渦輪式）編碼或多通道 ADPCM （自適應差分脈碼調制）。
　　開(kāi)發(fā)支持：Atmosphere開(kāi)發(fā)環(huán)境支持針對專(zhuān)用指令和執行單元的代碼開(kāi)發(fā)調試。這套代碼開(kāi)發(fā)工具包括一個(gè)編譯程序、一個(gè)連接程序、一個(gè)調試程序、一個(gè)指令集仿真程序和一個(gè)剖析程序。調試程序支持使用 JTAG 硬件調試程序和在在線(xiàn)運行時(shí)仿真中使用運行時(shí)調試功能塊。Adelante 公司為專(zhuān)用執行單元和專(zhuān)用協(xié)處理器的開(kāi)發(fā)、集成和驗證提供設計服務(wù)。

　　AGERE系統公司的 DSP16XXX
　　Agere公司的 DSP16210 和 DSP16410 器件都使用 DSP16000 芯核，目標是供數字通信設備使用，因為這些數字通信設備均受益于具有可下載系統支持的大型片上 RAM。DSP16210 包括容量為 60k 字的雙端口 RAM，能夠在其代碼/系數存儲器地址空間和數據存儲器空間中對容量高達 192k 字的外部存儲器尋址。一個(gè)內部引導的 ROM 包括系統引導代碼和硬件開(kāi)發(fā)系統代碼。該器件還包括一個(gè)位操作單元、一個(gè)雙輸入 40 位 ALU （具有加/比較/選擇功能，用于提高信號編碼效率和加速維特比譯碼）、一個(gè)有 3 個(gè)輸入端的加法器（用于兩個(gè)乘法器結果的單周期累加）。為了優(yōu)化 I/O 吞吐量和減輕 DSP 芯核的 I/O 服務(wù)例行程序負擔，兩個(gè)模塊化 I/O 單元管理簡(jiǎn)單的串行 I/O 端口和16位并行主機－接口外設。此外，這兩個(gè)I/O單元在外設與片上雙端口 RAM 之間透明地傳輸DMA。
　　DSP16410 的應用目標是通信基礎設施，它具有 2 個(gè) DSP16000 雙 MAC (相乘－累加) DSP 芯核和增強型 DMA 功能。每個(gè) DSP 芯核可以訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)容量達 192k字節的存儲區（總共 384K 字節），并共享一個(gè)用于處理器之間通信的 4k 字節存儲區。DSP16410 的大容量片上存儲器支持定點(diǎn)信號處理功能，其中包括均衡、信道編碼、壓縮和語(yǔ)音編碼。一個(gè)集中式 DMA 單元支持外設到存儲器和存儲器到存儲器的透明數據傳輸。DSP16410 包括一個(gè)支持 DMA 的 16 位并行端口，該端口能提供對所有 DSP 存儲器的主機訪(fǎng)問(wèn)。此外，兩個(gè)串行 I/O 單元提供 DMA 支持，可與時(shí)分復用（TDM）高速通道兼容，并對 m 律和 A 律壓擴提供硬件支持。