来源：电子技术应用 作者：国防科技大学 刘长军 顾厦华 林嘉宇

摘要：ti（texas instruments）公司的tms320c54x-p.htm" target="_blank" title="tms320c54x货源和pdf资料">tms320c54x系列和adi（analog devices inc.）公司的adsp218x系列是目前应用广泛的两款主流16位定点dsp芯片。以geffe发生器和md5算法的实现为例，通过对这两款芯片性能的详细比较，分析研究了它们各自优缺点。

关键词：dsp芯片 tms320c54x-p.htm" target="_blank" title="tms320c54x货源和pdf资料">tms320c54x adsp-218x 性能比较从1982年第一片数字信号处理器（digital signal processor,dsp）tms320c10产生以来，经过二十年的发展，dsp以其卓越的性能、独有的特点，已成为通信、计算机、消费类电子产品等领域的基础器件。业内人干预言，dsp将是未来集成电路中发展最快的电子产品，并成为电子产品更新换代的决定因素，它将彻底变革人们的作、学习和生活方式。

dsp[6][8][9]具有两种算术结构：定点和浮点。从理论上讲，虽然浮点dsp的动态范围比定点dsp大，且更适合于dsp的应用场合，但定点运算的dsp器件的成本较低，对存储器的要求也较低，而且耦电较省。定点运算的可编程dsp器件仍是市场上的主流产品。据统计，目前销售的dsp器件中的80%以上属于16位定点可编程dsp器件。其中，ti公司的tms320c54x-p.htm" target="_blank" title="tms320c54x货源和pdf资料">tms320c54x系列和adi公司的adsp-218x系列是目前广泛使用的主流定点dsp芯片。下面就以它们为研究对象，结合geffe发生器[7]和md5算法的实现，对其性能进行分析比较。由于ti的tms320vc5402和adi的adsp-2186n是使用较多的两款，硬件性能指标又相近，有很好的可比性，所以编程实现时选择它们为具体芯片。虽然两款dsp芯片都提供c编译器，但是因为效率都不高，这里我们就不作讨论。下面的论述都是基于直接用汇编语言编程的。

1 geffe发生器与md5算法先简单介绍一眄两个算法。geffe发生器是一种密钥序列发生器，它利用线性反馈移位寄存器（linear feedback shift register,lfsr）产生序列密码。geffe发生器使用了三个lfsr，它们以非线性方式结合，其中两个lfsr作为复合器的输入，第三个lfsr控制复合器的输出。因为运算量很大，所以lfsr用软件实现起来比较慢，但是用汇编语言实现比用c语言实现快。

md5（md，即message digest）是一个单向散列函数，它对输入消息产生128位散列值（或消息摘要）。该算法需要进行大量的移位和逻辑操作，用dsp实现比较方便。

2 tms320c54x-p.htm" target="_blank" title="tms320c54x货源和pdf资料">tms320c54x系列与adsp-218x系列性能比较2.1 硬件结构[1][4][5]

tms320c54x-p.htm" target="_blank" title="tms320c54x货源和pdf资料">tms320c54x系列采用改进的harvard结构体系，有一组程序总线和三组数据总线、高度并行性的算术逻辑单元alu、乘法/累加器mac、桶形移位器、缓冲串口、专用硬件逻辑、片内存储器、片内外设和高度专业化的指令集等等。支持32位长操作数指令，支持并行存储和并行装入的算术指令。

adsp-218x系列借装了tms320x系列的优缺点，重新设计。它也是采用改进的harvard结构体系。alumac、桶形移位器这三个独立的运算部件均可以单周期操作。还有丰富的双缓冲串口、中断（分外中断和内中断）等。在tms320c54x系列中，程序存储区和数据存储区是混在一起的，而adsp-218x系列从物理上就将两者分开，这就使多功能指令操作显得非常方便。因此，adsp-218x系列程序实现更有高效性。

两款芯片主要技术指标的比较如表1所示。

表1 两款dsp芯片主要技术指标比较

比较项目

mips

cycle time/ns

ram/千字

tms320c54x-p.htm" target="_blank" title="tms320c54x货源和pdf资料">tms320c54x

30～532

33.3～1.88

5～640

adsp-218x

33～80

30～12.5

8～104可见，两款系列芯片性能指标的选择范围都很大，而tsm320c54x系列的选择空间更大一些。具体到本文选用的tms320vc5400和adsp-2186n，主要参数（mips/cycle time/ram）为：tms320vc5402是100/10ns/16kword,adsp-2186n是80/12.5ns/16kword。这两种芯片的硬件性能指标相仿，用它们实现相同的算法，具有很好的可比性。

2.2 程序编程[2][3][4][6]

下面分别用tms320vc5402和adsp-2186n实现geffe发生器和md5算法，以此来比较两款芯片在编程过程中的优劣。其中，geffe发生器产生96字的序列，md5处理的消息长63个字。