DSP 版 (精华区)

发信人: Tomo (谦虚有礼), 信区: DSP
标  题: DSP硬件结构的特点和软件的特点（转载）
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年10月20日19:50:10 星期一), 站内信件

硬件结构的特点
1 Harvard结构
程序与数据存储空间分开，各有独立的地址总线和数据总线，取指和读数可以同时进行
，从而提高速度，目前的水平已达到90亿次浮点运算/秒（9000MFLOPS）
2 采用流水作业（pipline）
3 独立的硬件乘法器
乘法指令在单周期内完成，优化卷积、数字滤波、FFT、相关、矩阵运算等算法中的大量
重复乘法
4 循环寻址（Circular addressing），位倒序（bit-reversed）等特殊指令
使FFT、卷积等运算中的寻址、排序及计算速度大大提高。1024点FFT的时间已小于1μs

5 独立的DMA总线和控制器
有一组或多组独立的DMA总线，与CPU的程序、数据总线并行工作，在不影响CPU工作的条
件下，DMA速度已达800Mbyte/s以上
6 多处理器接口
使多个处理器可以很方便的并行或串行工作以提高处理速度
7 JTAG（Joint Test Action Group）标准测试接口（IEEE 1149标准接口）
便于对DSP作片上的在线仿真和多DSP条件下的调试
软件的特点
1 立即数寻址
2 直接寻址
TI公司的TMS320系列芯片将数据存储器分为512页，每页128字。设置一个数据页指针DP
（Data Pointer），用9-bit指向一个数据页，再加上一个7-bit的页内偏移地址，形成
16-bit的数据地址。这样有利于大大加快寻址速度。
3 间接寻址
8个辅助寄存器（AR0--AR7），由一个辅助寄存器指针（ARP 3-bit）来指定一个辅助寄
存器算术单元（ARAU）作16-bit无符号数运算，决定一个新的地址，装入辅助寄存器中
的一个
AR0--AR7的内容相当灵活，可以装入立即数，加上立即数，减去立即数；也可以从数据
存储器装入地址；还可以作以下的变址寻址：
将该AR的内容加1或减1，再寻址（循环常用）
将该AR的内容加上或减去AR0的内容，再寻址
将该AR的内容逆向进位加上或减去AR0的内容，再寻址
由于采用反向进位，得以实现位倒序寻址
原序 原地址 位倒序后地址 位倒序
0 000 000 0
1 001 100 4
2 010 010 2
3 011 110 6
4 100 001 1
5 101 101 5
6 110 011 3
7 111 111 7
例：MAC X0,Y0,A X:(R0)+,X0 Y:(R4)+N4,Y0
这条指令命令DSP56300：
将寄存器X0和Y0中的数相乘
结果加到Acc A中
将寄存器R0所指的X存储器地址中的值装入寄存器X0
将寄存器R4所指的Y存储器地址中的值装入寄存器Y0 R0的值加1
寄存器N4的值加给R4
可以看到，运算后的次序符合FFT的蝶形运算的要求
采用循环寻址实现零开销的循环，大大增进了如卷积、相关、矩阵运算、FIR等算法的实
现速度
4 独特的乘法指令
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                        女人和孩子可以无忧无虑的生活，男人不行。

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