图书前言

数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)是采用数字计算的方法对信号进行处理的专用芯片。由于其灵活、稳定、重复性好、可大规模集成、编程性高和易于实时实现等优点,广泛应用于雷达、语音、通信、图像处理、声纳、生物医学仪器等诸多方面,给数字信号处理的发展带来了巨大的机遇,并使信号处理的手段更灵活,功能更复杂。

TMS320C6000系列DSP是TI公司推出的一种高性能的数字信号处理器。它最主要的特征便是在结构上采用了超长指令字(Very Long Instruction Word,VLIW)结构。VLIW结构采用了类RISC指令集,使用大的统一的寄存器堆,结构规整,具有潜在的易编程性和良好的编译性能,同时能够实现很高的指令级并行效率。TMS320C6000系列DSP包含定点和浮点两个系列,其中定点系列包括TMS320C62xx和TMS320C64xx,浮点系列包括TMS320C67xx。最早推出的TMS320C6201的运算速度达到1600MIPS,在业界首次突破1000MIPS,创造了新的里程碑。2000年3月,TI发布了新的TMS320C64xx内核,主频为1.1GHz,处理速度接近9000MIPS,总体性能比TMS320C62xx提高了10~15倍。

TMS320C6000系列DSP不但具有较高性能的处理内核,片内还集成了大容量的存储器,片内采用二级存储器的结构。与此同时,TMS320C6000系列DSP提供了丰富的外围设备接口,包括直接存储器访问(DMA)、扩展直接存储器访问(EDMA)、主机接口(HPI)、扩展总线、PCI接口、外部存储器接口(EMIF)、多通道缓冲串口、定时器、GPIO接口、中断控制器等。

对于TMS320C6000系列DSP的开发用户来说,了解和掌握TMS320C6000系列DSP的内部结构原理和外围设备的使用方法是非常重要的。目前TI网站上公布的有关TMS320C6000系列DSP内核及外围设备的参考手册主要有: 

TMS320C6000 Peripherals Reference Guide, Literature Number: SPRU190D, February 2001

——《TMS320C6000外围设备参考指南》,描述了TMS320C6000系列DSP的内部结构及外围设备。

TMS320C6000 CPU and Instruction Set Reference Guide, Literature Number: SPRU189F, October 2000

——《TMS320C6000 CPU和指令集参考指南》,描述了TMS320C6000系列DSP的CPU数据通路控制和指令集。

TMS320C6000 DSP Multichannel Audio Serial Port (McASP) Reference Guide, Literature Number: SPRU041C, August 2003

——《TMS320C6000 DSP多通道音频串口(McASP)参考指南》,描述了TMS320C6000系列DSP的多通道音频串口(McASP)。

TMS320C6000 DSP Cache Users Guide, Literature Number: SPRU656A, May 2003

——《TMS320C6000 DSP缓存用户指南》,描述了TMS320C6000系列DSP的缓存。

TMS320C6000 DSP Ethernet Media Access Controller (EMAC)/ Management Data Input/Output ( MDIO) Module Reference Guide, Literature Number: SPRU628, April 2003

——《TMS320C6000 DSP以太网媒体访问控制器(EMAC)/处理数据输入输出(MDIO)模式参考指南》,描述了TMS320C6000系列DSP的以太网媒体访问控制器(EMAC)和处理数据输入输出(MDIO)模式。

TMS320C621x/ TMS320C671x DSP TwoLevel Internal Memory Reference Guide, Literature Number: SPRU609, August 2002

——《TMS320C621x/TMS320C671x DSP二级内部存储器参考指南》,描述了TMS320C621x/TMS320C671x DSP的片内二级存储器结构和配置。

TMS320C64x DSP TwoLevel Internal Memory Reference Guide, Literature Number: SPRU610, August 2002

——《TMS320C64 DSP二级内部存储器参考指南》,描述了TMS320C64 DSP的片内二级存储器结构和配置。

TMS320C6000 DSP InterIntegrated Circuit (I2C) Module Reference Guide: SPRU175A, October 2002

——《TMS320C6000 DSP集成互连电路(I2C)参考指南》,描述了TMS320C6000 DSP的集成互连电路(I2C)。

根据“TI DSP中文手册编译委员会”提出的编译原则,我们对其中“TMS320C6000 CPU和指令集参考指南”的一部分和“TMS320C6000外围设备参考指南”进行了编译。全书由17章组成,具体内容包括: TMS320C6000系列DSP CPU数据通路和控制、TMS320C620x/C670x内部程序和数据存储器、TMS320C621x/C671x/C64x二级内部存储器、直接存储器访问寄存器(DMA)控制器、DMA和CPU 数据访问性能、EDMA 控制器、主机接口(HPI)、扩展总线、PCI、外部存储器接口、引导模式和配置、多通道缓冲串口、定时器、中断选择器和外部中断、省电逻辑、JTAG仿真设计、通用输入/输出口(I/O)。

由于篇幅有限,对其他的C6000系列技术手册没有进行编译,但可以从TI的网站上下载这些手册以获得更多的信息。另外,请读者朋友及时关注TI网站以获取TMS320C6000 系列DSP的最新信息。

本书由哈尔滨工程大学水声工程学院卞红雨教授主译和统稿,具体参加编译工作的有: 卞红雨编译第1章、第3章第1至7节、第12章,郭元曦编译第2章、第3章第8至9节、第4章第8至13节、第7章,乔钢编译第4章第1至7节,张小平编译第5、6、13、14章,王继胜编译第8、9、11、16章,纪祥春编译第10、15、17章,卞红雨、张小平、王继胜、郭元曦共同编译引言部分。桑恩方负责全书的审稿工作。

特别感谢清华大学出版社的编辑们在本书编译过程中给予译者的大力支持和帮助。感谢TI中国大学计划和清华大学胡广书教授对于本书编译工作的指导和支持。

由于DSP技术的迅速发展和TMS320C6000 DSP版本的不断升级,加上译者水平有限,书中可能存在对原著理解不妥及容易引发歧义之处,恳请广大读者给予批评指正。译者

于哈尔滨工程大学水声工程学院

2007年5月