SHARC引領(lǐng)第四代通用DSP高端應(yīng)用潮流

　　大容量片上存儲(chǔ)器。在片上存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)方面，SHARC處理器具有很大容量的內(nèi)部RAM和ROM(例如，ADSP 2146x擁有5Mb的最大容量片上SRAM和4Mb的金屬掩膜編程ROM，如圖1所示)。片上RAM和內(nèi)核的運(yùn)行速度是一樣的，因此在代碼和數(shù)據(jù)訪問(wèn)期間可實(shí)現(xiàn)零等待狀態(tài)。

　　無(wú)縫連接外部存儲(chǔ)器。SHARC上的外部存儲(chǔ)器接口允許連接SDRAM、SRAM和并行閃存甚至最高達(dá)2Gb DDR2 DRAM，而且是無(wú)膠合連接，此外還可以從閃存器件啟動(dòng)SHARC器件本身。在連接SDRAM時(shí)，SHARC處理器支持64Mb至512Mb、配置為4、8和16位寬的器件。目前SHARC通過(guò)16位或32位寬總線對(duì)此進(jìn)行連接。

　　豐富的外設(shè)。SHARC上內(nèi)置了大量的外設(shè)，其I/O處理器中包含數(shù)字音頻接口(DAI)和數(shù)字外設(shè)接口(DPI)。數(shù)字音頻接口包括了眾多的外設(shè)，如精確時(shí)鐘發(fā)生器、采樣率轉(zhuǎn)換器、S/PDIF接口、串口等。數(shù)字外設(shè)接口同樣包含整套外設(shè)，如SPI端口、兩線接口、UART和定時(shí)器。

　　強(qiáng)大、易用的開(kāi)發(fā)工具。CROSSCORE是ADI公司的軟硬件開(kāi)發(fā)工具產(chǎn)品線，其中包括了VisualDSP++集成開(kāi)發(fā)和調(diào)試平臺(tái)、模擬器、評(píng)估板或EZ-KIT Lites、一些子卡或EZ-Extender卡。VisualDSP++中集成的SHARC專(zhuān)用編譯器能夠充分發(fā)揮SHARC的SIMD架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，而且支持單周期執(zhí)行的浮點(diǎn)運(yùn)算。VisualDSP++中的仿真器無(wú)需硬件就能支持應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)。VisualDSP++中還包含了VDK或?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核及調(diào)度器。硬件工具EZ-KIT Lites是一種很好的評(píng)估平臺(tái)，價(jià)格不貴，可以用它來(lái)編程和開(kāi)發(fā)SHARC上運(yùn)行的軟件。這些評(píng)估板通過(guò)USB模擬器連接VisualDSP++環(huán)境。

　　家庭影院、專(zhuān)業(yè)音頻模塊供應(yīng)商Lab X 技術(shù)公司總裁兼設(shè)計(jì)工程師Lee Minich曾評(píng)論到，“SHARC架構(gòu)非常簡(jiǎn)單易用，VisualDSP++開(kāi)發(fā)工具功能強(qiáng)大，C/C++編譯器性能非凡。代碼非常容易理解和優(yōu)化。必要時(shí)我們可以在匯編器處理代碼，并使用高級(jí)語(yǔ)言(C語(yǔ)言)編寫(xiě)非性能關(guān)鍵的代碼。我們希望在C編譯器等高級(jí)語(yǔ)言以及基本的匯編代碼之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。我們選擇SHARC處理器，因?yàn)樗鼮槲覀兲峁└呒?jí)且用戶(hù)友好的開(kāi)發(fā)工具，而且可以利用C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。”

　　兼容、靈活、高集成度實(shí)現(xiàn)高成本效益。SHARC一直以來(lái)保持的一大優(yōu)勢(shì)特性，即兼容性。許多SHARC器件都被設(shè)計(jì)為引腳兼容，因而使用戶(hù)在需要更高性能時(shí)可方便地更新?lián)Q代，或者將目標(biāo)產(chǎn)品轉(zhuǎn)向較低的性能以擴(kuò)充產(chǎn)品體系。另外，SHARC使用信號(hào)布線單元(SRU)單元來(lái)減少引腳數(shù)量，從而降低器件成本。所有外設(shè)集成在SHARC上，由用戶(hù)決定他們的應(yīng)用中要使用哪些外設(shè)，再通過(guò)SRU把引腳引出來(lái)。另外，如前所述，SHARC還集成了大容量存儲(chǔ)器和豐富外設(shè)，可簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)、最小化設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，這也能幫助設(shè)計(jì)者降低總系統(tǒng)成本，縮短設(shè)計(jì)周期。

　　高可靠性。針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用和其它高溫應(yīng)用場(chǎng)合，用戶(hù)可以選用SHARC系列中能工作于最高達(dá)105℃環(huán)境溫度下的產(chǎn)品，最低工作溫度可達(dá)到-40℃。

　　特別值得一提的是，最新一代SHARC 2146X還是SHARC系列中第一款采用65nm工藝制造的處理器，除了擁有迄今為止所有SHARC處理器中最高的內(nèi)核時(shí)鐘頻率，還還具備一些新的特性和更多不同的集成式外設(shè)，如支持可變指令長(zhǎng)度執(zhí)行，可使代碼規(guī)?？s小20%～30%;提供到16位 DDR2 SDRAM的無(wú)縫接口，能夠連接到更快的外部存儲(chǔ)器;還提供3個(gè)專(zhuān)用硬件加速器，每一個(gè)都是專(zhuān)用于執(zhí)行FFT、FIR和IIR算法，每個(gè)加速器都有自己專(zhuān)用的計(jì)算單元和自己專(zhuān)用的局部存儲(chǔ)器獨(dú)立于(處理器內(nèi)存);同時(shí)集成了熱敏二極管以及專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的媒體局域總線(簡(jiǎn)稱(chēng)MLB)等。2146X在資源方面保持了與以往SHARC處理器系列(包括2136x和2137x)的后向兼容，并且增強(qiáng)了許多新的指令，主要目的是幫助編譯器和代碼生成工具優(yōu)化和生成更好的代碼。