摘要：TMS320C55X是美国德州仪器公司生产的一种低功耗高性能数字信号处理器，它的每个MIPS功耗只需0.05mW，因而可使网络音频播放器在两节AA电池作电源时工作200小时。文中介绍了TMS320C55X的主要特性，并详细分析了TMS320C55X的CPU结构。

关键词：数字信号处理器  低功耗  CPU结构  TMS320C55X

1 概述

TMS320C55X是德州仪器公司（TI）数字信号处理器产品TMS320CC5000系列中最新的一种。它极大地降低了功耗，每个MIPS只需要0.05mW，与目前市场上的主流产品TMS320C54X相比，TMS320C55X的功耗降低了6倍。由于TMS320C5000系列具有可编程、低功耗特性，全世界有70%的移动电话使用了这个系列的元件，而TMS320C55X则通过其强大的电源管理功能使省电特性进一步增强。例如，TMS320C55X可使网络音频播放器用两节AA电池工作200个小时，是目前播放器的10倍；而且它还可以支持所有的INTERNET音频标准。芯片中的可编程内核与现行主流TMS320C54X软件相兼容。

TMS320C55X可广泛应用个人无线通信系统，个人医疗设备（助听器、内耳植入器等）、数字相机、INTERNET音频系统以及数字音乐随射播放器等。

一般来说，TMS320C55X主要针对个人消费及通信市场，对执行诸如语音解码和碥码调制解调、图像压缩及解压、语音识别及语音合成等方面所用到的数字信号处理算法是十分有效的。

2 主要特性

TMS320C55X具有以下特性：

●1个32×16位的指令缓冲队列；

●2个17×17位的乘积并累加单元（multiply-and-accumulate unit,MAC）；

●1个40位的算术逻辑单元（ALU）；

●1个40位的移位器（Shifter）；

●1个16位算术逻辑单元（ALU）；

●4个40位的累加器（accumulate）；

●12组独立总线。其中包括：3组数据读总线、2组数据写总线、5组数据地总线、1组等程序读总线和1组程序写总线。

3 TMS320C55X的CPU结构

TMS320C55X的中央处理单元（CPU）内部结构由四部分组成（如图1）。它们分别是：指令缓冲单元，程序流程单元，地址数据流程单元，数据处理单元。下面对各个单元进行简要地介绍。

3.1 TMS320C55X的总线结构

TMS320C55X采用增强型哈佛结构，程序存储器和数据存储器具有各自的总线结构，在CPU内部共有12组总线。下面对这12组总线分别进行介绍：

●数据读数据总线：

该总线共3组，分别是BB、CB和DB，每组均为16位。数据读数据总线的功能是将16位的数据从数据空间或I/O空间送入CPU的功能单元（如MAC单元）。其中，BB总线只能把数据送入数据处理单元（D单元），它的主要功能是联结存储器和数据处理单元中的两个乘积并累加单元（MAC）。TMS320C55X指令集中有一些专门的指令使编程人员能够使用BB，CB和DB在同一时刻读取3个操作数。CB和DB总线上的数据可以送入程序流程单元（P单元）、数据处理单元（D单元）和地址数据流程单元（A单元）。指令如果同时读取两个操作数，则CB和DB同时被使用，而在只读取一个操作数时仅使用DB总线。

●数据读地址总线：

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