2003年度DSP指南

 

2002 年DSP （數(shù)字信號(hào)處理器）的發(fā)貨量以 5% 的速度增長(zhǎng)，尤其是12月份發(fā)貨量更是激劇增加。根據(jù)從事市場(chǎng)研究的Forward Concepts 公司 (www.forwardconcepts.com) 報(bào)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 總銷售額 65.8%的無(wú)線設(shè)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(yù)測(cè)，今年半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)率不會(huì)"高于正常年份"，并預(yù)測(cè)2003 年 DSP 市場(chǎng)增長(zhǎng)率約為 20%。
　　盡管有些廠商去年退出了 DSP 市場(chǎng)，但今年度的DSP指南的條目數(shù)量卻多于往年。StarCore 技術(shù)中心在 2002 年末開(kāi)始成為一家獨(dú)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(shè)計(jì)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(xiàng)DSP芯核設(shè)計(jì)小組變動(dòng)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(qū)分 DSP 和控制器這兩種器件，本指南概述部分規(guī)定，所列的器件、芯核或其延伸產(chǎn)品不僅能夠處理信號(hào)，而且主要應(yīng)用于信號(hào)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?cè)诠ぞ呓M中包括有一個(gè)匯編程序或編譯程序。這一規(guī)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，但是限制用戶只能選擇和設(shè)置某些工作參數(shù)。另外，所列的器件或知識(shí)產(chǎn)權(quán)必須是現(xiàn)在或不久就可提供的產(chǎn)品。即使規(guī)定了這些條件，本指南的規(guī)模仍然有增無(wú)減。
　　本指南的條目按照廠商的字母順序排列，而且將開(kāi)發(fā)支持部分合并在每個(gè)廠商的最后一個(gè)條目中。這種結(jié)構(gòu)減少了重復(fù)信息的數(shù)量，更為重要的是，強(qiáng)調(diào)了工具組通常是某一廠商的產(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(zhàn)略要素，對(duì)于設(shè)計(jì)的成功發(fā)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(duì)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(duì)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(kuò)展的低功耗小面積"開(kāi)放式"DSP 芯核與分系統(tǒng)，可供無(wú)線基帶手機(jī)和數(shù)字控制設(shè)備使用。它采用雙哈佛（Harvard）體系結(jié)構(gòu)，有 2 個(gè) 16 位乘法器、4 個(gè) 16 位 ALU （運(yùn)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(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（它們的容量可配置為64k 字，可擴(kuò)展到 1 兆字并具有分頁(yè)功能）。設(shè)計(jì)師可以借助定制的專用指令、執(zhí)行單元和協(xié)處理器來(lái)擴(kuò)展核心的功能，加速重復(fù)性任務(wù)的處理。
　　Saturn芯核可用于 Adelante 公司的 Lunar DSP 子系統(tǒng)中。Lunar DSP子系統(tǒng)包括：程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，DMA，連接外部處理器、外設(shè)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(diào)試功能。3 級(jí)流水線中的特殊結(jié)構(gòu)能夠完成單周期系統(tǒng)開(kāi)銷短轉(zhuǎn)移和零系統(tǒng)開(kāi)銷長(zhǎng)轉(zhuǎn)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(zhí)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(shù)的單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)尋址和雙數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)尋址，采用直接數(shù)據(jù)尋址和絕對(duì)尋址方式。偏移尋址、間接尋址、絕對(duì)尋址、立即尋址、模尋址和位倒序?qū)ぶ返戎С謱?duì)存儲(chǔ)器的位/半字節(jié)/字節(jié)訪問(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(shè)功能: 設(shè)計(jì)師可以利用256條專用96位 VLIW （超長(zhǎng)指令字）指令，來(lái)擴(kuò)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(fù)執(zhí)行速度（例如，一種在 2 個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行 12 次運(yùn)算的Viterbi（維特比）蝶形譯碼處理）。設(shè)計(jì)師還可以將專用執(zhí)行單元和協(xié)處理器集成到 DSP 分系統(tǒng)中，以加速計(jì)算密集的功能的執(zhí)行速度，如 Turbo（渦輪式）編碼或多通道 ADPCM （自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制）。
　　開(kāi)發(fā)支持：Atmosphere開(kāi)發(fā)環(huán)境支持針對(duì)專用指令和執(zhí)行單元的代碼開(kāi)發(fā)調(diào)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(diào)試程序、一個(gè)指令集仿真程序和一個(gè)剖析程序。調(diào)試程序支持使用 JTAG 硬件調(diào)試程序和在在線運(yùn)行時(shí)仿真中使用運(yùn)行時(shí)調(diào)試功能塊。Adelante 公司為專用執(zhí)行單元和專用協(xié)處理器的開(kāi)發(fā)、集成和驗(yàn)證提供設(shè)計(jì)服務(wù)。

　　AGERE系統(tǒng)公司的 DSP16XXX
　　Agere公司的 DSP16210 和 DSP16410 器件都使用 DSP16000 芯核，目標(biāo)是供數(shù)字通信設(shè)備使用，因?yàn)檫@些數(shù)字通信設(shè)備均受益于具有可下載系統(tǒng)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(shù)存儲(chǔ)器地址空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間中對(duì)容量高達(dá) 192k 字的外部存儲(chǔ)器尋址。一個(gè)內(nèi)部引導(dǎo)的 ROM 包括系統(tǒng)引導(dǎo)代碼和硬件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)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(hào)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(jié)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(fù)擔(dān)，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(jī)－接口外設(shè)。此外，這兩個(gè)I/O單元在外設(shè)與片上雙端口 RAM 之間透明地傳輸DMA。
　　DSP16410 的應(yīng)用目標(biāo)是通信基礎(chǔ)設(shè)施，它具有 2 個(gè) DSP16000 雙 MAC (相乘－累加) DSP 芯核和增強(qiáng)型 DMA 功能。每個(gè) DSP 芯核可以訪問(wèn)一個(gè)容量達(dá) 192k字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)（總共 384K 字節(jié)），并共享一個(gè)用于處理器之間通信的 4k 字節(jié)存儲(chǔ)區(qū)。DSP16410 的大容量片上存儲(chǔ)器支持定點(diǎn)信號(hào)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(shè)到存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的透明數(shù)據(jù)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(duì)所有 DSP 存儲(chǔ)器的主機(jī)訪問(wèn)。此外，兩個(gè)串行 I/O 單元提供 DMA 支持，可與時(shí)分復(fù)用（TDM）高速通道兼容，并對(duì) m 律和 A 律壓擴(kuò)提供硬件支持。