2003年度DSP指南
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2003年度DSP指南
2002 年DSP (數字信號處理器)的發貨量以 5% 的速度增長,尤其是12月份發貨量更是激劇增加。根據從事市場研究的Forward Concepts 公司 (www.forwardconcepts.com) 報道,2002年12月份發貨量的激增使2002年 DSP 總營業收入增加了 14.1%。占 2002 年 DSP 總銷售額 65.8%的無線設備用DSP,2003年,這一領域仍然是推動 DSP市場的原動力。Forward Concepts 公司預測,今年半導體市場增長率不會"高于正常年份",并預測2003 年 DSP 市場增長率約為 20%。
盡管有些廠商去年退出了 DSP 市場,但今年度的DSP指南的條目數量卻多于往年。StarCore 技術中心在 2002 年末開始成為一家獨立的公司。本指南不再列出該技術中心的成員公司的某些產品,如 Agere 公司的 StarPro2000。另外,Carmel DSP 芯核的設計小組已成為
盡管有些廠商去年退出了 DSP 市場,但今年度的DSP指南的條目數量卻多于往年。StarCore 技術中心在 2002 年末開始成為一家獨立的公司。本指南不再列出該技術中心的成員公司的某些產品,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 Carmel 芯核的許可證。另一項DSP芯核設計小組變動意味著你要在 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、芯核或其延伸產品,它們在工具組中包括有一個匯編程序或編譯程序。這一規定就有可能將一些產品排除在外,這些產品雖然也許包括一個可編程 DSP 芯核,但是限制用戶只能選擇和設置某些工作參數。另外,所列的器件或知識產權必須是現在或不久就可提供的產品。即使規定了這些條件,本指南的規模仍然有增無減。
本指南的條目按照廠商的字母順序排列,而且將開發支持部分合并在每個廠商的最后一個條目中。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商的產品系列公用的。幾乎毫無例外的是,集成工具組是任何 DSP 產品的一個戰略要素,對于設計的成功發揮著重要作用。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行分組的,這樣,可方便相同大小的處理器進行對比。
ADELANTE 科技公司的Saturn系列
Adelante 公司的Saturn(土星)系列產品是一種可擴展的低功耗小面積"開放式"DSP 芯核與分系統,可供無線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 16 位乘法器、4 個 16 位 ALU (運算器)(可以合并成 2 個 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、硬件循環控制單元、程序控制單元和 2 個數據存儲器(它們的容量可配置為64k 字,可擴展到 1 兆字并具有分頁功能)。設計師可以借助定制的專用指令、執行單元和協處理器來擴展核心的功能,加速重復性任務的處理。
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)的接口,BIST 和 JTAG 硬件調試功能。3 級流水線中的特殊結構能夠完成單周期系統開銷短轉移和零系統開銷長轉移。一個非屏蔽中斷和 16 個可屏蔽中斷支持服務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/字節訪問。3 個X/Y地址指針中,有2 個是與上下文有關的。
特別指令或集成化外設功能: 設計師可以利用256條專用96位 VLIW (超長指令字)指令,來擴展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)。設計師還可以將專用執行單元和協處理器集成到 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)。
開發支持:Atmosphere開發環境支持針對專用指令和執行單元的代碼開發調試。這套代碼開發工具包括一個編譯程序、一個連接程序、一個調試程序、一個指令集仿真程序和一個剖析程序。調試程序支持使用 JTAG 硬件調試程序和在在線運行時仿真中使用運行時調試功能塊。Adelante 公司為專用執行單元和專用協處理器的開發、集成和驗證提供設計服務。
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。一個內部引導的 ROM 包括系統引導代碼和硬件開發系統代碼。該器件還包括一個位操作單元、一個雙輸入 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)、一個有 3 個輸入端的加法器(用于兩個乘法器結果的單周期累加)。為了優化 I/O 吞吐量和減輕 DSP 芯核的 I/O 服務例行程序負擔,兩個模塊化 I/O 單元管理簡單的串行 I/O 端口和16位并行主機-接口外設。此外,這兩個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 DSP16000 雙 MAC (相乘-累加) DSP 芯核和增強型 DMA 功能。每個 DSP 芯核可以訪問一個容量達 192k字節的存儲區(總共 384K 字節),并共享一個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信號處理功能,其中包括均衡、信道編碼、壓縮和語音編碼。一個集中式 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 存儲器的主機訪問。此外,兩個串行 I/O 單元提供 DMA 支持,可與時分復用(TDM)高速通道兼容,并對 m 律和 A 律壓擴提供硬件支持。
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、芯核或其延伸產品,它們在工具組中包括有一個匯編程序或編譯程序。這一規定就有可能將一些產品排除在外,這些產品雖然也許包括一個可編程 DSP 芯核,但是限制用戶只能選擇和設置某些工作參數。另外,所列的器件或知識產權必須是現在或不久就可提供的產品。即使規定了這些條件,本指南的規模仍然有增無減。
本指南的條目按照廠商的字母順序排列,而且將開發支持部分合并在每個廠商的最后一個條目中。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商的產品系列公用的。幾乎毫無例外的是,集成工具組是任何 DSP 產品的一個戰略要素,對于設計的成功發揮著重要作用。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行分組的,這樣,可方便相同大小的處理器進行對比。
ADELANTE 科技公司的Saturn系列
Adelante 公司的Saturn(土星)系列產品是一種可擴展的低功耗小面積"開放式"DSP 芯核與分系統,可供無線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 16 位乘法器、4 個 16 位 ALU (運算器)(可以合并成 2 個 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、硬件循環控制單元、程序控制單元和 2 個數據存儲器(它們的容量可配置為64k 字,可擴展到 1 兆字并具有分頁功能)。設計師可以借助定制的專用指令、執行單元和協處理器來擴展核心的功能,加速重復性任務的處理。
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)的接口,BIST 和 JTAG 硬件調試功能。3 級流水線中的特殊結構能夠完成單周期系統開銷短轉移和零系統開銷長轉移。一個非屏蔽中斷和 16 個可屏蔽中斷支持服務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/字節訪問。3 個X/Y地址指針中,有2 個是與上下文有關的。
特別指令或集成化外設功能: 設計師可以利用256條專用96位 VLIW (超長指令字)指令,來擴展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)。設計師還可以將專用執行單元和協處理器集成到 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)。
開發支持:Atmosphere開發環境支持針對專用指令和執行單元的代碼開發調試。這套代碼開發工具包括一個編譯程序、一個連接程序、一個調試程序、一個指令集仿真程序和一個剖析程序。調試程序支持使用 JTAG 硬件調試程序和在在線運行時仿真中使用運行時調試功能塊。Adelante 公司為專用執行單元和專用協處理器的開發、集成和驗證提供設計服務。
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。一個內部引導的 ROM 包括系統引導代碼和硬件開發系統代碼。該器件還包括一個位操作單元、一個雙輸入 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)、一個有 3 個輸入端的加法器(用于兩個乘法器結果的單周期累加)。為了優化 I/O 吞吐量和減輕 DSP 芯核的 I/O 服務例行程序負擔,兩個模塊化 I/O 單元管理簡單的串行 I/O 端口和16位并行主機-接口外設。此外,這兩個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 DSP16000 雙 MAC (相乘-累加) DSP 芯核和增強型 DMA 功能。每個 DSP 芯核可以訪問一個容量達 192k字節的存儲區(總共 384K 字節),并共享一個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信號處理功能,其中包括均衡、信道編碼、壓縮和語音編碼。一個集中式 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 存儲器的主機訪問。此外,兩個串行 I/O 單元提供 DMA 支持,可與時分復用(TDM)高速通道兼容,并對 m 律和 A 律壓擴提供硬件支持。
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