曾兴雯

     来源：《电子技术应用》

     摘要：tms320c6416的硬件结构，介绍内嵌的两个译码协议处理器，给出了其在wcdma基站上行链路中的一个硬件应用方案。

     关键词：数字信号处理器

     3g基站 vterbi译码协处理器 turbo译码协处理器

     在第三代移动通信系统wcdma和cdma2000中，为了能提供大容量和高质量的语音、可变速率数据、图像等业务，无线空中接口的传输速率在室内环境最高要达到2mbit/s，在室外移动环境最高要达到384kbit/s。因此需要无线基站提供强大的处理能力。ti公司新推出的tms320c6416是目前处理能力最强大的处理器（dsp），它的主频高达600mhz，专门用于设计高性能的3g无线基站。本文仅就tms320c6416的硬件结构及其在3g基站上行链路基带处理中的应用做一介绍。

     1 tms320c6416硬件结构

     tms320c6416的硬件结构如图1所示。内部包括一个dsp内核、一级数据cache、一级程序cache、二级存储器、增强型dma控制器（edma）、vterbi译码协处理器（vcp）、turbo译码协处理器（tcp）；对外接口包括两个外部存储器接口（emifa和emifb）、主机接口（hpi）、pci接口、utopia接口、多通道缓冲串口（mcbsp）。

     dsp内核采用超长指令字（vliw）体系结构，有8个功能单元、64个32bit通用寄存器。一个时钟周期同时执行8条指令，运算能力可达到4800mips（每秒百万条指令），支持8/16/32/64bit的数据类型。两个乘法累加单元一个时钟周期可同时执行4组16×16bit乘法或8组8×8bit乘法，每个功能单元在硬件上都增加了附加功能，增强了指令集的正交性。除此之外还增加了一些指令用以削减代码长度和增加寄存器的灵活性。tms320c6416以后版本的主频可升级到1.1ghz。

     为使数据能保持对超快速dsp内核的供给，tms320c6416采用了两级超高速缓存器，即16kbyte的一级数据cache、16kbyte的一级程序cache和1024kbyte的数据和程序统一内存。为了达到更大的扩展，1024kbyte内存中的256kbyte存储空间可设置用作二级cache。

     在内存和外设接口（emifa接口、emifb接口、hpi或pci接口、mcbsp串口、utopia接口等）之间所有的数据传输都由edma来处理。tms320c6416的edma共有64个通道，每个通道的优先级都可编程设置，每个通道都对应一个专用同步触发事件，使得edma可以被外设来的中断、外部硬件中断、其它edma传输完成的中断等事件触发，开始进行数据的搬移。edma完成一个完整的数据搬移后，可从通道传输参数记录指定的链接地址处重新加载该通道传输参数。edma传输完成后，edma控制器可以产生一个到dsp内核的中断，出可以产生一个中断触发另一个edma通道开始传输。

     tms320c6416的存储器接口提供了到sdram、sbsram、异步器件如sram/rom等存储器的无终接口，也可连接到外部i/o器件。存储器接口有emifa和emifb，其中emifa接口有64bit宽的数据总线，可连接64/32/16/8bit的器件；emifb接口有16bit宽的数据总线，可连接16/8bit的器件。一般情况下，emifa接口连接外部存储器（如sdram），emifb接口连接外部i/o器件（如fpga）。

     hpi是一个16/32bit宽的异步并行接口，外部主机通过它可直接访问dsp的地址空间，也可向dsp加载程序。hpi接口支持16bit宽的数据总线和32bit宽的数据总线两种模式，两者均工作在异步从方式。

     在tms320c6416中，增加了一个pci接口，使得dsp很容易通过pci接口无缝连接到一个具有pci功能的外部主cpu上。pci接口符合pci2.2规范；具有pci主/从功能；支持32bit宽的地址和数据复用总线；工作频率最高为33mhz；外部主机可通过pci接口访问dsp内部所有地址空间，向dsp加载程序；dsp也可通过该接口访问外部pci存储空间。pci接口和hpi接口共用相同的管