主要特点
●具有高速的浮点运算能力,其中TMS320VC33—150型在13ns单周期指令执行时问时为150MFLOPS和75MIPS;TMS320VC33—120型在17ns单周期指令执行时间时为120MFLOPS 60MIPS。
● 带有34K×32位(1.1M位)的片内双静态RAM,分为2个16K×32位块和2个1K×32位块。
● 内含5倍频的锁相环(PLL)时钟发生器。
● 低功耗,在150MFLOPS下运行时,功耗低于200mW。 、
●带有32位的高性能CPU。
● 可进行l6/32位整数和32/40位的浮点操作。
●具有4个内部译码页选,可大大简化与I/0及存储器的接口。
●带有启动程序装载功能。
●外部中断可选择边沿触发方式和电平触发方式。
●具有32位的指令字,24位的地址线。
●内含8个扩展精度寄存器。
●片内存储器可映射外设,其中包括l个串行口、2个32位定时器和1个DMA。
●采用TI公司的0.18μm TimelineTM制造技术。
●采用144引脚LQFP封装。
● 带有2个地址发生器、8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元(ARAUs)。
●具有2种低功耗模式。
●支持2个或3个操作数指令。
● 在一个单指令周期内可并行进行算术/逻辑单元(ALU)和乘法器运算。
●具有块重复功能。
● 可零开销循环和单周期分支。
●具有条件调用和条件返回指令。
● 有互锁指令,可支持多处理器操作。
● 总线控制寄存器配置选通控制等待状态数。
●采用1.8V内核、3.3V I/O供电。
● 具有符合IEEE 1149标准的片内扫描仿真接口(JTAG)。
TMS320VC33采用l44脚LQFP四边形封装。
3.工作原理
下图是其功能结构图。TMS320VC33的指令系统除了个别在C32才有的外设和在C30才有的第二 个外部端口以及第二串行口外,所有的C3X DSP代码都是兼容的,因为它们都是基于同样技术的浮点 CPU。TMS320VC33的指令集就是以前的C3X指令集,共分为6个功能组:装入与存储指令;两操作数 算术/逻辑运算指令;三操作数算术/逻辑运算指令;程序控制指令;互锁操作指令;并行操作指令等。使 用C3X指令集编程需注意以下几个问题。
(1)延时转移的使用
延时转移在单周期内执行,而通常的转移需要4个周期,不管转移发生与否,后面的三条指令总是要执行的。如果后面的指令少于三条,则使用延时转移时要再加上无操作指令(NOP),这样可以节省机器时间。
(2)单指令/指令块循环结构的使用
使用这种方式可以做到零开销循环,不过要注意RPTS是不可中断的。
(3)并行指令的使用
在执行乘法时,可以并行执行加(减);在做乘法或算术/逻辑运算时,可以并行执行存储。以此来提高单周期内执行的操作个数。为了最大限度地提高效率,要注意并行指令中的寻址模式,并适当地安排数据。
(4)最大限度地使用寄存器
寄存器是访问存储器的有效途径。加强寄存器的使用,有助于使用并行指令,也有助于防止在各种寻址模式中使用寄存器时可能产生的流水冲突。
(5)高速缓存的使用
在与此同时片外慢速存储器连接时,高速缓存的使用显得特别重要。对使用者来说,cache是透明的,只需将其使能即可。
(6)尽量使用片内存储器
片内存储器的访问速度要快得多。在单周期内从片内存储器可以调出2个操作数,如果首先使用与CPU并行的DMA来将数据传入片内存储器,就可以最大限度地发挥其性能。
(7)避免流水作业时的冲突
在时间要求很苛刻的情况下,要确保不会因为冲突而丢失任何机器周期。为了验证冲突的存在,可在开发工具上(软、硬仿真器)对该程序进行跟踪,以及时确认流水作业的冲突,再经认真分析冲突的原
因,进而解决有关问题、仿真工具及开发环境。
由于所有C3X DSP具有相同的CPU,所以’C30、’C31或’C32上的程序可以很方便地移植到VC33上
来使用,也可以用现有的C3X开发工具来编写VC33程序。
TMS320C3X的开发工具有:
C3X软件仿真器;
C3X优化C编译/汇编器;
DSK(Design Starter Kit);
评估板EVM(Evaluation Module);
XDS510’C3X C source debugger software;
XDS510 emulator hardware with JTAG:
C3X/C4X CODE COMPOSSOR STUDl0。其中,C3X/C4X CODE COMPOSSOR STUDl0是一个集成的开发平台,具有编辑、汇编、编译、软硬件仿真调试功能,是一个界面非常友好、功能完善的开发软件。
4.应用电路
在采用TMS320VC33来组成应用系统时,首先要考虑TMS320VC33所具备的各种功能是否满足应用系统的要求,如能满足,则称这样的系统为最小系统。由于VC33片内无ROM(或EPROM或FLASH),故其最小应用系统还应包括外接的EPROM或FALSH程序存储器芯片。当最小系统不能满足系统功能的要求时,需扩展ROM、RAM、I/o、A/D、D/A及其他所需的外围芯片。DSP最小系统还包括没有集成在芯片内的其他器件,如晶体振荡电路、复位开关和电源管理芯片等。