Processadores e controladores de sinal digital TMS320VC5509AZAY – DSP, DSC Processador de sinal digital de ponto fixo 179-NFBGA -40 a 85

O processador de sinal digital (DSP) de ponto fixo TMS320VC5509A é baseado no núcleo do processador da CPU da geração TMS320C55x DSP. A arquitetura C55x™ DSP alcança alto desempenho e baixo consumo de energia por meio de maior paralelismo e foco total na redução da dissipação de energia. A CPU suporta uma estrutura de barramento interna composta por um barramento de programa, três barramentos de leitura de dados, dois barramentos de gravação de dados e barramentos adicionais dedicados à atividade periférica e de DMA. Esses barramentos permitem realizar até três leituras e duas gravações de dados em um único ciclo. Em paralelo, o controlador de DMA pode realizar até duas transferências de dados por ciclo, independentemente da atividade da CPU.

A CPU C55x possui duas unidades de multiplicação-acumulação (MAC), cada uma capaz de multiplicar 17 bits x 17 bits em um único ciclo. Uma unidade lógica/aritmética (ULA) central de 40 bits é suportada por uma ULA adicional de 16 bits. O uso das ULAs é controlado pelo conjunto de instruções, permitindo otimizar a atividade paralela e o consumo de energia. Esses recursos são gerenciados na Unidade de Endereço (UA) e na Unidade de Dados (DU) da CPU C55x.

A geração C55x DSP suporta um conjunto de instruções de largura de bytes variável para melhor densidade de código. A Unidade de Instrução (UI) realiza buscas de programas de 32 bits na memória interna ou externa e enfileira instruções para a Unidade de Programa (PU). A Unidade de Programa decodifica as instruções, direciona tarefas para recursos de AU e DU e gerencia o pipeline totalmente protegido. A capacidade de ramificação preditiva evita descargas de pipeline na execução de instruções condicionais.

As funções de entrada e saída de uso geral e o A/D de 10 bits fornecem pinos suficientes para status, interrupções e E/S de bits para LCDs, teclados e interfaces de mídia. A interface paralela opera em dois modos: como escrava de um microcontrolador usando a porta HPI ou como interface de mídia paralela usando o EMIF assíncrono. A mídia serial é suportada por dois periféricos MultiMedia Card/Secure Digital (MMC/SD) e três McBSPs.

O conjunto de periféricos do 5509A inclui uma interface de memória externa (EMIF) que fornece acesso sem cola a memórias assíncronas como EPROM e SRAM, bem como a memórias de alta velocidade e alta densidade, como DRAM síncrona. Periféricos adicionais incluem Universal Serial Bus (USB), relógio em tempo real, temporizador watchdog, interface I2C multimestre e escravo. Três portas seriais multicanal full-duplex com buffer (McBSPs) fornecem interface sem cola para uma variedade de dispositivos seriais padrão da indústria e comunicação multicanal com até 128 canais habilitados separadamente. A interface aprimorada de porta de host (HPI) é uma interface paralela de 16 bits usada para fornecer ao processador host acesso a 32K bytes de memória interna no 5509A. A HPI pode ser configurada no modo multiplexado ou não multiplexado para fornecer interface sem cola para uma ampla variedade de processadores host. O controlador DMA fornece movimentação de dados para seis contextos de canal independentes sem intervenção da CPU, fornecendo taxa de transferência de DMA de até duas palavras de 16 bits por ciclo. Dois temporizadores de uso geral, até oito pinos de E/S de uso geral (GPIO) dedicados e geração de clock de loop de fase digital (DPLL) também estão incluídos.

O 5509A é suportado pelo premiado eXpressDSP™, pelo Ambiente de Desenvolvimento Integrado (IDE) Code Composer Studio™, pelo DSP/BIOS™, pelo padrão de algoritmos da Texas Instruments e pela maior rede de terceiros do setor. O IDE Code Composer Studio inclui ferramentas de geração de código, incluindo um compilador C e um vinculador visual, simulador, RTDX™, drivers de dispositivo de emulação XDS510™ e módulos de avaliação. O 5509A também é suportado pela Biblioteca C55x DSP, que inclui mais de 50 kernels de software básicos (filtros FIR, filtros IIR, FFTs e diversas funções matemáticas), bem como bibliotecas de suporte para chips e placas.

O núcleo do DSP TMS320C55x foi criado com uma arquitetura aberta que permite a adição de hardware específico para cada aplicação, a fim de aumentar o desempenho em algoritmos específicos. As extensões de hardware do 5509A alcançam o equilíbrio perfeito entre desempenho de função fixa e flexibilidade programável, ao mesmo tempo em que alcançam baixo consumo de energia e um custo tradicionalmente difícil de encontrar no mercado de processadores de vídeo. As extensões permitem que o 5509A ofereça desempenho excepcional de codec de vídeo, com mais da metade de sua largura de banda disponível para executar funções adicionais, como conversão de espaço de cores, operações de interface do usuário, segurança, TCP/IP, reconhecimento de voz e conversão de texto em fala. Como resultado, um único DSP 5509A pode alimentar a maioria das aplicações portáteis de vídeo digital com espaço de processamento de sobra. Para obter mais informações, consulte o Manual de Referência do Programador para Extensões de Hardware do TMS320C55x para Aplicações de Imagem/Vídeo (número da literatura SPRU098). Para obter mais informações sobre o uso da Biblioteca de Processamento de Imagem DSP, consulte a Referência do Programador da Biblioteca de Processamento de Imagem/Vídeo TMS320C55x (número da literatura SPRU037).