TMS320C6452 C64x+ 定点 DSP - 高达 900MHz，1Gbps 以太网数据手册

TMS320C64x+ ™ DSP（包括 TMS320C6452 器件是 TMS320C6000™ DSP 平台。C6452 器件基于第三代 由开发的高性能、高级 VelociTI™ 超长指令字 （VLIW） 架构 Texas Instruments （TI） 的 DSP 使这些 DSP 成为数字媒体应用的绝佳选择。这 C64x+ ™ 器件与以前的 C6000™ DSP 器件代码向上兼容 平台。C64x™ DSP 支持附加功能，并具有从 以前的设备。
*附件：tms320c6452.pdf

除非另有说明，否则对 C64x DSP 或 C64x CPU 的任何引用也适用于 分别为 C64x+ DSP 和 C64x+ CPU。

性能高达每秒 72 亿条指令 （MIPS），时钟速率为 900MHz，C64x+ core 为高性能 DSP 编程挑战提供解决方案。DSP 内核具有 高速控制器的作灵活性和阵列处理器的数值能力。 C64x+ DSP 内核处理器具有 64 个 32 位字长的通用寄存器和 8 个 高度独立的功能单元 — 两个 32 位结果的乘法器和 6 个算术逻辑 单位 （ALU）。八个功能单元包括加速性能的说明 视频和成像应用程序。DSP 内核可以产生 4 个 16 位乘法累加 （MAC） 每个周期高达 36 亿个 MAC/秒 （MMACS），或每个周期 8 个 8 位 MAC，最高可达 tp 8800 MMACS。有关 C64x+ DSP 的更多详细信息，请参阅（文献编号 SPRU732）。

这些器件还具有特定于应用的硬件逻辑、片上存储器和 其他片上外设，类似于其他 C6000 DSP 平台器件。核心使用 基于缓存的两级架构。1 级程序高速缓存 （L1P） 是 256K 位直接映射的 cache 和 Level 1 data cache （L1D） 是一个 256K 位 2 路 set-associative cache。2 楼 内存/缓存 （L2） 由程序共享的 1408KB 内存空间组成 和数据空间。L2 内存可以配置为映射内存、高速缓存或 二。

该设备有一个 1000 Mbps 以太网交换机子系统，带有一个管理 数据输入/输出 （MDIO） 模块和两个 SGMII 端口;一个 4 位发送、4 位接收 VLYNQ 接口;内部集成电路 （I2C） 总线接口;一个多通道音频串行端口 （McASP） 具有 10 个序列化程序;两个电信串行接口端口 （TSIP）;4 个 64 位 通用定时器，每个定时器可配置为两个独立的 32 位定时器;用户可配置的 16 位或 32 位主机端口接口 （HPI）;32 个引脚，用于通用输入/输出 （GPIO），带 可编程中断/事件生成模式，与其他外设多路复用;一个 UART;和 两个无缝外部存储器接口：同步和异步外部存储器接口 （EMIFA） 用于较慢的存储器/外设，以及更高的 DDR2 SDRAM 接口。

管理数据输入/输出 （MDIO） 模块持续轮询所有 32 个 MDIO 地址 枚举系统中的所有 PHY 设备。

I2C 和 VLYNQ 端口允许该器件轻松控制外设模块和/或 与主机处理器通信。

特性

• 高性能数字媒体处理器
  • 720MHz、900MHz C64x+ ™ 时钟速率
  • 1.39 ns （-720）、1.11 ns （-900） 指令周期时间
  • 5760、7200 英里/秒
  • 8 个 32 位 C64x+ 指令/周期
  • 与 C64x/Debug 完全软件兼容
  • 商用温度范围（仅限 -720、-900）
  • 工业温度范围（仅限 -720、-900）
• VelociTI™ 高级超长指令字 （VLIW） TMS320C64x+ ™ DSP 内核的 VelociTI.2™ 扩展
  • 八个高度独立的功能单元，带有 VelociTI.2 扩展：
    • 6 个 ALU（32/40 位），每个 ALU 每个时钟周期支持单个 32 位、双 16 位或四个 8 位运算
    • 两个乘法器支持每个时钟周期 4 个 16 x 16 位乘法 （32 位结果） 或每个时钟周期 8 个 8 x 8 位乘法 （16 位结果）
  • 具有非对齐支持的 load-store 架构
  • 64 个 32 位通用寄存器
  • 指令打包减小了代码大小
  • 所有指令均有条件
  • 其他 C64x+ ™ 增强功能
    • 保护模式作
    • 异常支持错误检测和程序重定向
    • Modulo Loop 自动对焦模块作的硬件支持
• C64x+ 指令集特性
  • 字节可寻址（8/16/32/64 位数据）
  • 8 位溢出保护
  • Bit-Field Extract, Set, Clear
  • 归一化、饱和、位计数
  • VelociTI.2 增加的正交性
  • C64x+ 扩展
    • 紧凑的 16 位指令
    • 支持复数乘法的附加说明
• C64x+ L1/L2 内存架构
  • 256K 位（32K 字节）L1P 程序 RAM/高速缓存 [直接映射]
  • 256K 位（32K 字节）L1D 数据 RAM/缓存
    [2 路设置关联]
  • 1408KB L2 统一映射 RAM/高速缓存 [灵活分配]
• 仅支持 Little Endian 模式
• 外部存储器接口 （EMIF）
  • 具有 512M 字节地址空间 （1.8V I/O） 的 32 位 DDR2 SDRAM 内存控制器
  • 异步 16 位宽 EMIF （EMIFA）
    • 高达 128M 字节的总地址范围
    • 每个 CE 空间 64M 字节地址范围
  • 与异步存储器 （SRAM、Flash 和 EEPROM） 的无缝接口
  • 同步存储器（SBSRAM 和 ZBT SRAM）
  • 支持与标准同步设备和自定义逻辑（FPGA、CPLD、ASIC 等）的接口
• 增强型直接内存访问 （EDMA） 控制器（64 个独立通道）
• 3 端口千兆以太网交换机子系统
• 4 个 64 位通用定时器（每个可配置为 2 个 32 位定时器）
• 1 个 UART（带 RTS 和 CTS 流控）
• 一个 4 线串行端口接口 （SPI），带两个片选
• 主/从内部集成电路 （I2C 总线™）
• 两个电信串行接口端口 （TSIP0/1）
• 多通道音频串行端口 （MCASP）
  • 10 个串行器和 SPDIF （DIT） 模式
• 16/32 位主机端口接口 （HPI）
• 兼容高级事件触发 （AET）
• 符合 PCI 规范 2.3 的 32 位 33/66MHz、3.3V 外围组件互连 （PCI） 主/从接口
• VLYNQ™ 接口（FPGA 接口）
• 片上 ROM 引导加载程序
• 单独的省电模式
• 灵活的 PLL 时钟发生器
• 兼容 IEEE-1149.1 （JTAG）™ 边界扫描
• 32 个通用 I/O （GPIO） 引脚（与其他器件功能多路复用）
• 包：
  • 529 针 nFBGA（ZUT 后缀）
  • 19x19 mm 0.8 mm 间距 BGA
  • 0.09 μm/6 级铜金属工艺 （CMOS）
• 3.3V 和 1.8V I/O，1.2V 内部 （-720、-900）

参数

方框图

1. 主要特性

• ‌高性能DSP‌：基于TMS320C6000平台，支持720MHz和900MHz的C64x+时钟速率。
• ‌高速缓存‌：集成256KB的L1P程序缓存和256KB的L1D数据缓存，以及1408KB的L2内存空间。
• ‌外部接口‌：支持DDR2 SDRAM接口，最高可达512MB地址空间，同时提供异步EMIF接口。
• ‌丰富外设‌：包括以太网交换子系统、VLYNQ接口、I2C、McASP、UART、TSIP等。
• ‌开发工具‌：提供C编译器、DSP汇编优化器、Windows调试器等开发工具。

2. 应用领域

• 适用于需要高速数字信号处理的领域，如通信、音频/视频处理、图像处理、雷达信号处理等。

3. 功能框图

• ‌CPU子系统‌：包括C64x+核心、数据路径、寄存器文件等。
• ‌内存子系统‌：包括L1P缓存、L1D缓存、L2内存等。
• ‌外设接口‌：包括DDR2接口、EMIF接口、以太网交换子系统、VLYNQ接口等。
• ‌其他外设‌：包括I2C、McASP、UART、TSIP等。

4. 内存架构

• ‌L1P程序缓存‌：256KB，直接映射缓存。
• ‌L1D数据缓存‌：256KB，2路组相联缓存。
• ‌L2内存‌：1408KB，共享程序和数据空间，可配置为缓存或映射内存。

5. 外设接口

• ‌DDR2接口‌：支持JESD79D-2A标准，最高可达512MB地址空间。
• ‌EMIF接口‌：支持异步存储器，如SRAM、NOR Flash等。
• ‌以太网交换子系统‌：包括两个SGMII端口、MDIO模块等，支持VLAN和802.1Q标准。
• ‌VLYNQ接口‌：高速点对点串行接口，支持菊花链连接。
• ‌其他接口‌：包括I2C、McASP、UART、TSIP等，满足不同通信需求。

6. 电源管理

• 支持多种电源模式，包括正常操作模式和低功耗模式。
• 提供详细的电源规格和电气特性，确保设备在不同环境下的稳定运行。

7. 开发工具与支持

• 提供C编译器、DSP汇编优化器、Windows调试器等开发工具，简化编程和调试过程。
• 提供丰富的用户指南和参考手册，帮助开发人员快速上手。

8. 封装与尺寸

• 采用529引脚的nFBGA封装，尺寸为19x19mm，0.8mm引脚间距。

TMS320C6452是一款高性能的数字信号处理器，集成丰富的外设接口和高速缓存，适用于需要高速数字信号处理的多种应用领域。其强大的处理能力和灵活的配置选项，使得它成为通信、音频/视频处理、图像处理等领域的理想选择。