TMS320C6727, TMS320C6726, TMS320C6722

Цифровые процессоры для обработки сигналов с плавающей точкой

Отличительные особенности:

• C672x: 32-/64-разрядные 300МГц-ые ЦПОС с плавающей запятой
• Обновление ЦПУ семейства C67x до C67x+:
  • Регистры ЦПУ 2X [64 регистра общего назначения]
  • Новые специфические аудио инструкции
  • Совместимость с ЦПУ C67x
• Усовершенствованная система памяти
  • 256 кбайт объединенного ОЗУ памяти программ/данных
  • 384 кбайт объединенного ПЗУ памяти программ/данных
  • Однотактный доступ к данным со стороны ЦПУ
  • Большой программный кэш (32 кбайт), который поддерживает ОЗУ, ПЗУ и внешнюю память
• Интерфейс внешней памяти (EMIF), который поддерживает:
  • 100МГц SDRAM (16 или 32 разр.)
  • Асинхронную NOR флэш-память, статические ОЗУ (8,16 или 32 разр.)
  • NAND флэш-память (8 или 16 разр.)
• Расширенная система ввода-вывода
  • Высокопроизводительный матричный переключатель
  • Отдельная шина ПДП McASP
  • Детерминистические характеристики ввода-вывода
• dMAX (ускоритель перемещения данных) поддерживает:
  • 16 раздельных каналов
  • Параллельная обработка двух запросов на передачу
  • 1, 2 и 3-сторонняя передача память-память и память-периферийные устройства
  • Циклическая адресация, при которой размер циклического буфера (FIFO) не ограничивается 2n
  • Табличный способ определения задержек чтения и записи в циклический буфер
• Три многоканальных последовательных аудиопорта
  • Частота синхронизация приема/передачи до 50 МГц
  • Шесть зон синхронизации и 16 выводов последовательных данных
  • Поддержка TDM, I2S и подобных им форматов
  • Поддержка DIT (McASP2)
• Универсальный интерфейс хост-порта (UHPI)
  • 32-разрядная шина данных для повышения производительности
  • Мультиплексированные и немультиплексированные адрес и данных
• Два порта SPI с опциональными 3, 4 и 5 выводами и частотой синхронизации 10 МГц
• Два шинных порта I2C
• Счетчик реально-временных прерываний/сторожевой таймер
• Генератор и программно-управляемая схема ФАПЧ
• Коммерческий или расширенный температурный диапазон
• 144-выв. корпус PowerPAD TQFP с шагом выводов 0,5 мм [суффикс RFP]
• 256-выводной корпус PBGA с матрицей расположения выводов 16х16 и шагом 1 мм [суффиксы GDH и ZDH]

Области применения:

• Профессиональное аудио оборудование
  • Микшеры
  • Синтезаторы звуковых эффектов
  • Аудиосинтез
  • Инструменты/моделирование усилителей
  • Аудиоконференцинг
  • Радиовещание
  • Аудиокодер
• Новые аудио приложения
• Биометрия
• Медицина
• Промышленность

Структурная схема:

Расположение выводов в 256-выводном корпусе BGA (суффикс GDH/ZDH, вид снизу):

Расположение выводов в 144-выводном корпусе TQFP (суффикс RFP, вид сверху):

Общее описание:

TMS320C672x - новое поколение семейства C67x высокопроизводительных 32/64-разрядных цифровых процессоров для обработки сигналов. В состав семейства TMS320C672x входят TMS320C6727, TMS320C6726 и TMS320C6722.

Усовершенствованный ЦПУ C67x+.

ЦПУ C67x+ - усовершенствованная версия ЦПУ C67x, которое используется в ЦПОС C671x. Новое ЦПУ совместимо с C67x, но отличается улучшенными быстродействием, плотностью кода и количеством выполняемых операций с плавающей точкой за цикл. На тактовой частоте 300МГц данный ЦПУ способен достичь максимальной производительности 2400 млн. инструкций в секунду или 1800 млн. операций с плавающей точкой в секунду за счет выполнения до 8 инструкций (6 из которых являются инструкциями с плавающей точкой) параллельно в каждом цикле. ЦПУ наследует поддержку 32-разрядной арифметики с фиксированной точкой, 32-разрядной арифметики с плавающей точкой одинарной точности и 64-разрядную арифметику с плавающей точкой двойной точности.

Эффективная система памяти.

Контроллер памяти использует встроенные ОЗУ размером 256 кбайт и ПЗУ размером 384 кбайт, как единую память программ/данных. Проектирование упрощается за счет отсутствия фиксированного разделения пространства памяти на память программ и данных, как было сделано в предыдущих ЦПОС.

Контроллер памяти поддерживает однотактный доступ к ОЗУ и ПЗУ со стороны ЦПУ C67x+. Поддерживается до трех параллельных доступов к внутреннему ОЗУ и ПЗУ со стороны следующих источников:

• Два 64-разрядных доступа к данным со стороны ЦПУ C67x+
• Одна 256-битная выборка кода программы из ядра и кэш-памяти программ
• Один 32-разрядный доступ к данным со стороны периферийных устройств (dMAX или UHPI).

Большой размер кэш-памяти программ (32 кбайт) позволяет достичь высокой частоты успешных обращений к кэш-памяти в большинстве приложений. Этим предотвращается большинство конфликтов доступа к данным/программе во встроенной памяти. Кроме того, предусмотрена возможность эффективного выполнения программы из внешней памяти, например, SDRAM.

Высокопроизводительный матричный переключатель.

Высокопроизводительный матричный переключатель функционирует как центральный концентратор различных шинных мастеров (ЦПУ, dMAX, UHPI) и различных целевых устройств (периферийные устройства и память). Некоторые соединения не поддерживаются (например, соединение UHPI-периферийное устройство).

Через переключатель устанавливается несколько соединений одновременно до тех пор, пока нет конфликтов между шинными мастерами. Если конфликт возникает, то используется простая схема арбитрации с фиксированными и заранее известными приоритетами.

dMAX имеет наивысший приоритет, т.к. он отвечает за наиболее критичные ко времени передачи, затем следует UHPI и ЦПУ.

Ускоритель перемещения данных dMAX.

dMAX - модуль, предназначенный для ускорения перемещения данных. Контроллер dMAX обрабатывает запрограммированные пользователем передачи данных между контроллером внутренней памяти данных и периферийными устройствами ЦПОС C672x. dMAX передает данные между любыми адресуемыми пространствами памяти, в т.ч. внутренняя память, периферийные устройства и внешняя память.

Контроллер dMAX поддерживает такие особенности, как трехсторонняя передача данных для более совершенной сортировки данных и управление секцией памяти как циклическим буфером/FIFO. Контроллер dMAX может одновременно обрабатывать два запроса на передачу.

Интерфейс внешней памяти (EMIF) для гибкости и расширяемости.

Интерфейс внешней памяти в составе C672x поддерживает однобанковые SDRAM и однобанковую асинхронную память. EMIF использует 16-разрядные данные в составе C6726/C6722 и 32-разрядные данные в составе C6727. К поддерживаемым SDRAM относятся x16 и x32 SDRAM с 1, 2 или 4 банками.

C6726 и C6722 поддерживают SDRAM емкостью до 128 Мбит.

C6727 характеризуется поддержкой более емких SDRAM, размером 256 и 512 Мбит.

Поддержка асинхронной памяти предусмотрена для загрузки из параллельной немультиплексированной NOR флэш-памяти 8, 16 или 32-разрядного типа. Если необходимо загрузиться из флэш-памяти большой емкости, когда собственных адресных линий EMIF недостаточно для подключения к памяти, то необходимо использовать линии ввода-вывода общего назначения в качестве старших адресных линий. Интерфейс асинхронной памяти также может конфгирурироваться для поддержки 8 и 16-разрядной NAND флэш-памяти. Поддерживается аппаратное вычисление ECC (для однобитных ошибок) для блоков данных размером до 512 байт.

Универсальный интерфейс хост-порта (UHPI) для высокоскоростного параллельного ввода-вывода.

Универсальный интерфейс хост-порта (UHPI) - параллельный интерфейс, который позволяет предоставить доступ внешнему главному ЦПУ к памяти ЦПОС. UHPI C672x поддерживает три режима:

• Мультиплексированные адрес/данные - режим полуслова (16-разр. режим) (подобен C6713)
• Мультиплексированные адрес/данные - режим полного слова (32-разр. режим)
• Немультиплексированный режим - 16-разрядая шина адреса и 32-разрядная шина данных

UHPI может быть настроен на доступ к одной странице памяти (64 кбайт) в любом месте адресного пространства C672x; данную страницу можно изменить, но только со стороны ЦПУ C672x. Данная функция позволяет использовать UHPI для высокоскоростной передачи данных, в т.ч. в системах с высокими требованиями к защите передаваемых данных.

UHPI поддерживается только у C6727.

Многоканальные последовательные аудиопорты (McASP0, McASP1 и McASP2) - до 16 стереоканалов I2S.

Многоканальный последовательный аудиопорт (McASP) позволяет напрямую подключиться к кодекам, ЦАП, АЦП и другим устройствам. Он поддерживает распространенный формат IIS, а также различные вариации этого формата, в т.ч. форматы мультиплексирования с временным разделением (TDM) с максимальным количеством временных интервалов 32.

Каждый McASP содержит секцию передачи и приема, которые могут работать раздельно или синхронно; кроме того, каждая секция содержит собственный конфигурируемый тактовой генератор и логику поиска ошибок.

Поскольку данные проходят через McASP, то его можно настроить таким образом, чтобы представление плавающей точки, которое используется в коде прикладной программы, зависело от представления, используемого во внешних устройствах, без необходимости задействования ЦПУ для выполнения преобразования.

McASP - конфигурируемый модуль, который поддерживает 2..16 выводов последовательных данных. Он также характеризуется опциональной поддержкой режима Передатчик Цифрового Интерфейса (DIT) с 384 битами, выделенных для хранения статуса канала и пользовательских данных.

McASP2 не поддерживается C6722.

Последовательные порты I2C (I2C0, I2C1).

C672x содержит два последовательных порта I2C. В типичном применении один порт конфигурируется, как подчиненный, для связи с внешним микроконтроллером. Второй последовательный порт I2C может использоваться для связи ЦПОС C672x с внешними периферийными устройствами, например, кодек или сетевой контроллер.

Выводы обеих последовательных портов мультиплексированы с последовательным портом SPI0.

Последовательные порты SPI (SPI0, SPI1).

В дополнение к последовательным портам I2C C672x также содержит два последовательных порта SPI. Один порт может использоваться в подчиненном режиме для управления ЦПОС, а другой порт - для управления внешними периферийными устройствами.

SPI-порты поддерживают обычный 3-выводной режим, а также опциональные 4 и 5-выводные режимы. К опциональным выводам относятся вывод выбора подчиненной интегральной схемы и вывод разрешения работы, которые автоматически на аппаратном уровне выполняют квитирование связи и позволяют достичь максимальной производительности передачи данных через порт SPI.

Порт SPI0 мультиплексирован с двумя последовательными портами I2C (I2C0 и I2C1). Последовательный порт SPI1 мультиплексирован с 5 выводами последовательных данных McASP0 и McASP1.

Таймер реально-временного прерывания (RTI).

Модуль таймера реально-временного прерывания содержит:

• Две пары 32-разрядных счетчиков/предделителей
• Два входа захвата (связаны с событиями прямого доступа к памяти McASP для измерения частоты преобразования)
• Четыре сравнения с возможностью автоматического обновления
• Цифровой сторожевой таймер (опциональный) для увеличения системной надежности

Генерация тактовой частоты (ФАПЧ и генератор).

ЦПОС C672x содержит встроенный генератор, который поддерживает кварцевые резонаторы частотой 12..25 МГц. Альтернативно, через вывод CLKIN можно подключить сигнал внешней синхронизации.

ЦПОС содержит тактовый генератор с гибкой, программно-конфигурируемой ФАПЧ. Три различных домена синхронизации (SYSCLK1, SYSCLK2 и SYSCLK3) формируются путем деления частоты с выхода ФАПЧ. SYSCLK1 используется для синхронизации ЦПУ, контроллера памяти и памяти. SYSCLK2 предназначен для подсистемы периферийных устройств и dMAX. SYSCLK3 синхронизирует работу исключительно интерфейса внешней памяти EMIF.

Совместимость

ЦПОС TMS320C672x выполнены на основе нового ядра C67x+. Данное ядро совместимо по программному коду с ядром ЦПУ C67x, которое используется в семействе ЦПОС TMS320C671x, но отличается рядом усовершенствований, в т.ч. поддержка дополнительных инструкций с плавающей точкой.

Документация:

1197 kB Engl Полное описание микросхем