基于TMS320C6657的1.25GHz DSP的参考方案

　　TMS320C6657|DSP|数字信号处理器|可编程平台

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　　导读：TI公司的TMS320C6655/57是定点/浮点数字信号处理器（DSP），基于KeyStone多核架构，内核速度高达1.25GHz,集成了各种包括C66x内核、存储器子系统、外设和加速器在内的各种子系统，适用于高性能低功耗可编程应用，如任务关键型、测试与自动化、医疗影像以及基础设施设备等。

　　1  概述

　　TI公司的TMS320C6655/57 DSP可以提供2.5GHz的累积DSP,使得该平台具有高能效，并易于使用。此外，它与所有现有的C6000系列、定点和浮点DSP完全向后兼容。其KeyStone架构提供了一个可编程的平台，整合了各种子系统（C66x内核、存储器子系统、外设和加速器），并使用一些创新的组件和技术，大限度地提高了器件内和器件间的通信，可以使多种DSP资源有效和无缝地操作。

　　这一架构有一些关键组件，如，多核导航器，可以对各种组件之间进行高效的数据管理。Teranet是一个无阻塞转换结构，能够使内部数据快速地移动。其多核共享存储器控制器可以直接访问共享存储器和外部存储器，而不影响交换结构的性能。

　　对于定点使用，C66x核拥有C64x+多核的4×倍数累加（MAC）的能力。此外，C66x核集成了浮点运算能力和每个核粗计算性能，它是较好的40GMACS/核和20GFLOPS/核（@1.25GHz工作频率）。它可以执行8个单浮点的MAC操作（每个周期），并且可以执行双倍和混合运算，符合IEEE754标准。该型C66x核集成了90个新指令（相对于C64x +核），以用于浮点和向量数学处理。这些增强功能大幅度地提高了信号处理中使用的DSP内核的性能。该型C66x核与TI公司以前的C6000固定和浮点DSP内核向后代码兼容，保证了软件的可移植性，缩短了软件开发周期。

　　C6655/57 DSP器件集成了大量的片上存储器。除了32kB的L1程序和数据高速缓冲存储器以外，在每个核上还具有1024kB的专用存储器，可以配置为映射RAM或高速缓冲存储器。该器件还集成了1024kB的多核共享存储器，可以用来作为共享的L2 SRAM和/或共享的L3 SRAM.所有的L2存储器都具有错误检测和错误纠正功能。为了方便快速访问外部存储器，该器件还包括了一个32位的DDR-3外部存储器接口（EMIF），为1333MHz运行，并具有ECC内存支持。

　　该系列支持多种高速标准接口，包括RapidIOver2,第二代PCI Express和千兆以太网。它还包括I2C、UART、多通道缓冲串行端口（McBSP）、通用并行端口、一个16位异步EMIF,以及通用的CMOS IO.该器件还采用了一个称为超链接的，40Gbaud全双工接口，以用于高吞吐量，低延迟通信（设备之间或FPGA）。

　　2  TMS320C6655/57系统框图

　　C6655/57器件具有一套完整的开发工具，其中包括：增强的C编译器、汇编优化器（来简化编程和调度）和WindowsR调试器接口，用于源代码执行的监视。

　　图1 TMS320C6655/57框图

　　3  TMS320C6655/57主要特性

　　•一个（C6655）或两个（C6657）TMS320C66x DSP内核子系统 （CorePacs），每个内核子系统

　　- 850MHz（C6657），1.0GHz或1.25GHz的C66x定点/浮点CPU核40GMAC/核，用于固定点（1.25GHz）20GFLOP/核，用于浮点（1.25GHz）

　　-内存32kB L1P每核32kB L1D每核 1024kB 本地L2每核

　　•多核共享存储器控制器（MSMC）

　　- 1024kB MSM SRAM存储器（由两 个DSP C66x CorePacs分享，用于C6657）

　　-存储器保护单元，用于MSM SRAM和DDR3_EMIF

　　•多核导航器

　　- 8192多用途硬件队列与队列管理器

　　-基于分组的DMA,用于零开销传输

　　•硬件加速器

　　-两个Viterbi协处理器

　　-一个Turbo协处理器解码器

　　•外设

　　-四通道SRIO2.1每通道1.24/2.5/3.125/5Gbaud操作支持支持直接I / O,信息传递支持四个1×，2个2×，一个4×，和两个1×+一个2×链路配置

　　-第二代PCIe单端口支持1或2车道多支持5Gbaud（每通道）

　　-超链接支持连接其他KeyStone架构的器件，提供可扩展性资源支持40Gbaud

　　-千兆以太网（GbE）子系统一个SGMII端口支持10/100/1000Mbps操作

　　- 32位DDR3接口DDR3-13338GB寻址内存空间

　　-16位EMIF

　　-通用并行端口8位双通道或16位每个支持SDR和DDR传输

　　-两个UART接口

　　-两个多通道缓冲串行端口（McBSP）

　　- I2C接口

　　- 32个GPIO引脚

　　- SPI接口

　　-信号灯模块

　　- 8个64位定时器

　　-两个片上锁相环

　　- SoC安全支持

　　•商用温度0℃~85℃

　　•扩展级温度40℃~100℃

　　•扩展低温55℃~100℃

　　4  评估板简介

　　C6657 Lite EVM精简版是一款高性能、低成本、独立的开发平台，使用户能够评估和开发，采用德州仪器TMS320C6657数字信号处理器（DSP）的产品。该评估模块（EVM）也可作为TMS320C6657 DSP的硬件参考设计平台。该EVMs的形状大小相当于一个PICMG AMC.0 R2.0的AdvancedMC模块。TMDSEVM6657LE带有一个集成，高速，具有系统跟踪能力的XDS560V2夹层模拟器。还带有原理图、代码示例和应用笔记，以方便开发，并缩短上市时间。

　　图2 评估板TMDXEVM6657L框图

　　5  评估板主要特性

　　•德州仪器的定点DSP TMS320C6657

　　•512MB的DDR3内存（支持1024Mbytes）

　　•128MB的NAND闪存

　　•16MB的NOR闪存

　　•一千兆位以太网端口，支持

　　10/100/1000Mbps的数据速率--RJ-45连接器和AMC查找之间交换

　　•170引脚B+风格的AMC接口

　　•超链接的高性能连接器

　　•128B的I2C EEPROM用于引导

　　•4用户LED指示，4个软件控制的

　　6  LED和3个用户DIP开关

　　•3针接头或UART通过mini-USB连接器的RS232串行接口

　　•UPP、定时器、SPI、多通道缓冲串口、80针扩展接头的UART接口

　　•板上采用USB2.0接口XDS100仿真类型

　　•TI60引脚JTAG头，支持外部仿真器

　　•高速集成XDS560V2夹层模拟器

　　•高速集成XDS200夹层模拟器

　　•模块管理控制器（MMC）的智能平台管理接口（IPMI）

　　•采用直流电源砖适配器（12V/2.5A）或AMC电信背板

　　•PICMG AMC.0 R2.0单宽，全高

　　7  AdvancedMC模块

　　C6657 Lite精简版EVM包含了双TMS320C6657定点数字信号处理器。该TMS320C6657器件是德州仪器（TI）开发的，基于第三 代高性能，先进VelociTI超长指令字（VLIW）架构，专门用于高密度有线/无线媒体网关基础设施。此设备是IP边界网关、视频转码和翻译、视频服务器、智能语音，以及视频识别应用的较理想选择。该型C66x器件与以前的C6000 DSP平台设备后代码兼容。