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a
特点
ADSP- 2199x , 16位定点DSP内核具有高达160
MIPS持续性能
8K字的片内RAM ,配置为4K字的片,
24位程序RAM和4K字的片上16位
数据RAM
外部存储器接口
专用存储器的DMA控制器进行数据/指令
内部之间的传输/外部存储器
可编程PLL和灵活的时钟产生电路
可实现从低速的输入时钟全速运行
JTAG IEEE 1149.1标准的测试访问端口支持片上
仿真和系统调试
8通道,14位模拟 - 数字转换器系统,具有高达
20 MSPS采样速率(在160 MHz内核时钟速率)
3相, 16位,以12.5基于中心的PWM生成单元
在160 MHz内核时钟( CCLK )率纳秒分辨率
与同伴专用的32位编码器接口单元
编码器事件计时器
混合信号DSP控制器
ADSP-21990
双16 - bit辅助PWM输出
16个通用I / O标志引脚
3个可编程32位定时器的时间间隔
与主或从操作SPI通讯端口
同步串行通信端口( SPORT ),能够
软件UART仿真
集成的看门狗定时器
专用外设中断控制器,软件
优先级控制
多启动模式
精密1.0 V基准电压源
集成的上电复位( POR )发电机
灵活的电源管理,可选的掉电
和空闲模式
2.5 V内部操作与3.3 V的I / O
-40℃到+ 85℃的工作温度范围
196球CSP_BGA和176引脚LQFP封装
时钟
生成器/ PLL
JTAG
试验
仿真
ADSP-219x
DSP核心
4k 24
下午RAM
4k 16
DM RAM
4k 24
PM ROM
地址
内存
接口
(EMI)的
I / O
公共汽车
数据
控制
PM地址/数据
DM地址/数据
I / O寄存器
SPI
SPORT
存储器DMA
调节器
PWM
GENERATION
单位
编码器
接口
单位
(和EET )
定时器0
PWM
单位
定时器1
定时器2
I / O
看门狗
定时器
打断
调节器
( ICNTL )
ADC
控制
管道
闪速ADC
POR
VREF
图1.功能框图
REV 。一
信息ADI公司提供的被认为是准确和可靠。
但是,没有责任承担由Analog Devices供其使用,也不对任何
侵犯第三方专利或其他权利,可能导致其使用的。
规格如有变更,恕不另行通知。没有获发牌照以暗示
或者以其他方式在ADI公司的任何专利或专利权。商标
注册商标均为其各自所有者的财产。
一个科技路,邮政信箱9106 ,诺伍德,MA 02062-9106 USA
联系电话: 781.329.4700
www.analog.com
传真: 781.461.3113
2007
ADI公司保留所有权利。
ADSP-21990
目录
概述................................................ 3
DSP核心架构........................................... 3
内存架构............................................ 5
总线请求和总线授权..................................... 6
DMA控制器................................................ 6 ...
DSP外设架构.................................. 7
串行外设接口( SPI )端口......................... 7
DSP串行端口( SPORT ) ........................................ 8
模拟 - 数字转换系统........................ 8
电压基准................................................ 9
PWM发生单元........................................... 9
辅助PWM发生单元.............................. 9
编码器接口单元........................................... 9
标志I / O( FIO )外围设备............................... 10
看门狗定时器................................................ 10
通用定时器....................................... 10
中断................................................. ........ 10
外设中断控制器.............................. 11
低功耗操作.......................................... 12
时钟信号................................................ ...... 12
复位和上电复位( POR ) ........................... 13
电源................................................ ... 13
引导模式................................................ ... 13
指令集说明.................................... 14
开发工具.............................................. 14
设计一个仿真器兼容的DSP板.......... 15
附加信息........................................ 15
引脚功能描述........................................ 16
规格................................................. ....... 19
绝对最大额定值................................... 24
ESD注意事项................................................ ...... 24
时序规格........................................... 24
功耗............................................... 40
测试条件................................................ 40 ..
引脚配置................................................ 。 42
外形尺寸................................................ 48
订购指南................................................ ..... 49
修订历史
8月7日 - 修订版。 0到版本A
增加了RoHS指令部件号
订购指南.............. 49
版本A |
第2页50 |
2007年8月
ADSP-21990
概述
在ADSP- 21990是一款基于混合信号DSP控制器
ADSP- 2199x DSP内核,适合于各种高perfor-的
曼斯工业电机控制和信号处理
需要的一种高性能的组合应用
DSP和嵌入式控制的混合信号集成
外围设备,例如模拟 - 数字转换。目标应用程序
阳离子包括:工业电机驱动器,不间断电源
供应品,光学网络控制,数据采集系统,
测试和测量系统,以及便携式仪表。
在ADSP- 21990集成了定点ADSP- 2199x FAM-
随手为基础的架构,一个串行端口,一个SPI兼容端口,
一个DMA控制器,三个可编程定时器,通用
可编程标志引脚,广泛的中断功能,导通
片内程序和数据存储空间,并有一套完整的
嵌入式控制外设,允许快速马达控制
并在一个高度集成的环境中的信号处理。
在ADSP - 21990的架构与以前的代码兼容
ADSP- 217xx基于ADMCxxx产品。虽然architec-
Tures的是兼容的,在ADSP- 21990与ADSP- 2199x
架构,拥有多项增强功能在早期的架构设计师用手工
tectures 。在增强计算单元,数据
地址发生器和程序序列进行
ADSP- 21990更灵活和更容易比预编程
vious ADSP- 21xx系列嵌入式的DSP 。
间接寻址方案提供了灵活的寻址,预
修改没有更新前和用后立即修改
8位二进制补码值,基地址寄存器eas-
IER实施循环缓冲。
在ADSP - 21990集成了片上存储器CON- 8K字
想通为4K字(24位)程序RAM和4K字
( 16位)数据RAM 。
制作高速,低功耗, CMOS工艺
ADSP- 21990的工作,有6.25 ns指令周期时间为
160MHz的CCLK和带有6.67 ns指令周期时间为一
150 MHz的CCLK 。
灵活的架构和全面的指令集
在ADSP- 21990支持多个并行操作。为
例如,在一个处理器周期中, ADSP- 21990可以:
生成一个地址为下一个取指令。
取出下一条指令。
执行一个或两个数据移动。
更新一个或两个数据地址指针。
执行计算操作。
这些操作都发生在处理器继续:
接收并通过串口传输数据。
接收或通过SPI端口传输数据。
通过访问外部存储器外部存储器
界面。
递减定时器。
操作嵌入式控制外设( ADC , PWM ,
EIU ,等等)。
DSP核心架构
6.25 ns指令周期时间(内部) ,达
160 MIPS持续性能( 6.67 ns指令周期
时间为150 MIPS持续性能) 。
ADSP- 218X系列代码具有相同的容易兼容
使用代数语法。
单周期指令执行。
高达100万与24位字的可寻址存储空间
寻址宽度。
两用程序存储器的指令和
数据的存储。
完全透明的指令高速缓存允许双操作数
在获取每个指令周期。
统一的存储空间允许灵活的地址生成,
使用两个独立的DAG单元。
独立的ALU ,乘法器/累加器和桶
移位器计算单元采用双40位累加器。
两套computa-之间的单周期上下文切换
作和DAG注册。
计算和存储的并行执行
指令。
流水线架构,支持高效的执行力,在代码
速度高达160 MIPS 。
注册文件计算所有非条件,非
并行计算指令。
强大的程序定序器提供零开销LOOP-
荷兰国际集团和条件指令执行。
建筑增强功能编译C代码
EF网络效率。
超越ADSP- 218xx系列架构的改进
为增加支持与指令集扩展
寄存器,端口和外设。
在ADSP- 21990的时钟发生器模块包括时钟
控制逻辑电路,它允许用户选择和改变主
时钟频率。该模块产生两个输出时钟:在
DSP内核时钟CCLK ;和外设时钟, HCLK 。 CCLK
可承受高达160 MHz的时钟值,而HCLK可以
等于CCLK或CCLK / 2的值最多为80兆赫
在160 MHz的速度CCLK外设时钟。
在ADSP- 21990的指令集提供了灵活的数据移动
和多功能(一个或两个数据移动用的计算)
指令。每一个字的指令可以在一个被执行
单个处理器周期。在ADSP- 21990汇编语言使用
代数语法,易于编程和可读性的。一个COM
全面的开发工具集支持计划
发展。
版本A |
第3页50 |
2007年8月
ADSP-21990
内部存储器
四个独立的功能块
地址24位
地址16位
地址16位
数据
数据
数据
BLOCK0
BLOCK1
ADSP- 219x的DSP内核
缓存
64 24位
DAG2
DAG1
4 16 4 4 16
节目
SEQUENCER
BLOCK2
JTAG
试验
仿真
6
4
外部端口
I / O地址18
地址总线
MUX
PM地址总线
24
DM地址总线24
DMA连接
PX
PM数据总线
数据
注册
网络文件
24
DM数据总线16
I / O数据
输入
注册
结果
注册
16 16位
16
I / O寄存器
(内存映射)
ALU
控制
状态
缓冲器
DMA控制器
系统中断
调节器
可编程
标志( 16 )
计时器
(3)
3
I / O处理器
嵌入式
控制
外设
通讯
端口
DMA地址24
DMA数据24
数据总线
MUX
16
20
MULT
图2.框图
的框图(图
2)
示出的体系结构
嵌入式ADSP - 21xx系列的核心。它包含三个独立的COM
putational单元: ALU,乘法器/累加器(MAC)
和移位器。该计算单元处理的16位数据
从寄存器文件和规定都支持multipreci-
西昂计算。 ALU执行一套标准的
算术和逻辑运算;师原语也支持
移植。陆委会执行单周期乘法,乘法/加法,
和乘/减法运算。陆委会有两个40位
蓄能器,这有助于溢出。换档执行
逻辑和算术移位,归一化,非规范化,
并从中获得指数操作。该移位器可用于艾菲
ciently实现数字格式的控制,包括
多字和块浮点表示。
注册使用规则输入和结果的影响安置
在计算单位。对于大多数操作,的COM
putational单元数据寄存器作为数据寄存器文件,
允许任何输入或结果寄存器提供输入的任何
单位进行计算。反馈操作, computa-
tional单位让任何单元的输出(结果)输入到任何
部上的下一个周期。有条件或多功能指令
系统蒸发散,有限制的数据寄存器可提供
输入或接收从每个计算单元的结果。为
更多信息,请参阅
ADSP- 2199x DSP指令集
参考。
一个功能强大的程序控制器控制指令流
执行。音序器支持条件跳转,子程序,
齿来电和低中断开销。随着内环
计数器和循环堆栈中, ADSP- 21990执行时循环代码
零开销;没有明确的跳转指令是必需
维持循环。
两个数据地址产生器( DAG)的规定地址
同时双取操作数(从数据存储器和亲
程序存储器) 。每个DAG维护和更新4个16位
地址指针。每当指针可用于访问数据
(间接寻址),它是前或后的改性的值
1四种可能的修改的寄存器。长度值和基
地址可以与每个指针来实现自动关联
MATIC模寻址的循环缓冲区。在页寄存器
使用DAG允许范围内的圆形64K字寻址bound-
艾力每256内存页的,但这些缓冲区可以不
跨页边界。辅助寄存器复制所有的革命制度党,
玛丽登记在DAG的;小学和之间切换
辅助寄存器提供了快速上下文切换。
在核心有效的数据传送,实现与使用
内部总线:
程序存储器地址( PMA )巴士
程序存储器数据( PMD )巴士
数据存储器地址( DMA )总线
数据存储器数据( DMD )巴士
直接存储器存取地址总线
直接存储器存取数据总线
版本A |
第4页50 |
2007年8月
ADSP-21990
两个地址总线( PMA和DMA)的共享单个外部
地址总线,从而使存储器进行片外扩展,并且
2条数据总线( PMD和DMD)共享一个外部数据
总线。引导存储器空间和I / O内存空间,也分享
外部总线。
程序存储器可存储指令和数据,可准许
婷的ADSP- 21990来获取两个操作数在一个周期内, 1
从程序存储器和一个数据存储器。双
存储巴士也让嵌入式ADSP- 21XX核取一个
从数据存储器中,并从亲的下一个指令的操作数
克存储器在单个周期。
0x00 0000
0×00 0FFF
0x00 1000
0×00 7FFF
0x00 8000
0×00 8FFF
0x00 9000
0×00 FFFF
0x01 0000
BLOCK 0 : 4K
24位的RAM
第0页( 64K ) ON- CHIP
( 0等待状态)
保留( 28K )
BLOCK 1 : 4K
16位的RAM
保留( 28K )
外部存储器
( 4M - 64K )
外部存储器
PAGES 163
BANK 0 ( OFF- CHIP )
MS0
0x40 0000
PAGES 64至127
BANK 1 ( OFF- CHIP )
页128 191
BANK 2 ( OFF- CHIP )
PAGES 192至254
BANK 0 ( OFF- CHIP )
MS1
内存架构
在ADSP - 21990提供了片上SRAM MEM- 8K字
ORY 。该存储器被分成两个块:一个4K
×
24-bit
(块0)和一个4K
×
16位(框1) 。此外,该
ADSP - 21990提供了一个4K
×
程序存储器中的24位的块
引导ROM (由ADI的引导加载程序保留) 。该
在ADSP- 21990的存储器映射如图2所示。
如图2所示,两个内部存储器RAM块
驻留在内存中页面0 ,整个DSP的存储器映射由
的256页(页0到255) ,并且每一页是64K字长。
外部存储器空间包含四个存储体
( Banks3-0 ) ,并支持多种存储设备。
每家银行可以选择采用独特的存储器选择线
( MS3-0 ),并具有可配置的页边界,等待状态,并
等待状态模式。片上引导ROM填充的4K字
的页面255的顶部,而剩余的254页是寻址
能片。 I / O内存页面从外部存储器中的不同
它们和1K字长,外部的I / O页面具有
自己选择引脚( IOM)来。网页我31-0 / O存储器空间
驻留在芯片和包含配置寄存器的
外设。无论是ADSP- 2199x核心和DMA能力
外围设备可以访问DSP的整个存储器映射。
注:物理外部存储器地址由限定
20条地址线,并且通过外部数据宽度决定
和包装的外部存储器空间。选通信号
( MS3-0 )可以被编程以允许用户改变起动
荷兰国际集团在运行时页面地址。
0x80 0000
外部存储器
MS2
为0xC0 0000
外部存储器
( 4M - 64K )
为0xFF 0000
为0xFF 0FFF
为0xFF 1000
为0xFF FFFF
MS3
BLOCK 2 : 4K 24位
PM ROM
未使用ON- CHIP
MEMORY ( 60K )
第255
(片)
图3.核心内存映射的复位
必须设置DMPG1因此,访问数据VARI-时
ABLES在外部存储器中。 “C ”节目宏
提供用于设置该寄存器。
该程序定序器生成的地址
取指令。对于相对寻址指令,
相对跳转,调用程序序列基地地址,
然后循环的24位程序计数器( PC) 。在直接
寻址指令(双字指令)时,
指令提供一个即时的24位地址值。
PC机可以线性寻址的24位的
地址范围。
对于使用16位地址, DAG间接跳转和调用
注册为分公司的地址,该计划的一部分
定序器依靠一个8位的间接跳转页( IJPG )稳压
存器,以提供最显著8个地址位。
前交叉页面跳转或调用,该程序必须设置
程序定序器IJPG登记到相应的MEM-
ORY页面。
在ADSP- 21990具有片内ROM保存4K字
启动例程。在DSP开始从执行指令
片上引导ROM ,启动引导过程。
了解更多
信息,请参阅第13页的引导模式。
片上引导
ROM中位于页面255中的DSP存储器空间的映射图,
起始地址为0xFF0000 。
内部(片)内存
在ADSP- 21990的统一程序和数据存储空间限制
可访问通过两个24位16M的位置sists
地址总线的PMA和DMA总线。该DSP采用稍
不同的机制,以产生一个24位的地址的每个总线。
该DSP具有支持到全面进入三大功能
存储器映射。
该DAG的产生24位地址,从数据中获取
整个DSP存储器地址范围。因为DAG指数
(地址)寄存器为16位宽,并保持较低的
的地址的16位,每个所述的DAG都有自己的8位
页寄存器( DMPGx )举行最显著8
地址位。前一个DAG产生一个地址,亲
克必须将DAG DMPGx登记到相应的
内存页。该DMPG1寄存器也用作页
在访问外部存储器时注册。该计划
外部(片外)存储器
每个在ADSP- 21990的片外存储器空间有一个单独的
控制寄存器,因此应用程序可以配置唯一的访问
参数为每个空间。所述接入参数包括读
写字等罪名,等待状态完成模式, I / O时钟
分频比,写保持时间延长,信号的极性和数据
总线宽度。内核时钟和外设时钟比率的影响
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2007年8月
a
主要特点
ADSP- 219x的, 16位定点DSP内核具有高达
160 MIPS持续性能
8K字的片内RAM ,配置为4K字开 -
芯片的24位程序RAM和4K字片
16位数据RAM
外部存储器接口
专用存储器的DMA控制器进行数据/指令
内部之间的传输/外部存储器
可编程PLL和灵活的时钟发生器
电路支持从低全速运行
速度输入时钟
JTAG IEEE标准1149.1测试访问端口支持
片上仿真和系统调试
8通道, 14位模拟数字转换器系统,
高达20 MSPS的采样率( 160 MHz内核
时钟速率)
混合信号DSP控制器
ADSP-21990
三相16位中心基于PWM发生单元
为12.5 ns在160 MHz内核时钟( CCLK )分辨率
专用的32位编码器接口单元与
同伴编码器事件定时器
双16 - bit辅助PWM输出
16个通用I / O标志引脚
三个可编程32位定时器的时间间隔
SPI通信端口与主机或从机
手术
同步串行通信端口( SPORT )
可软件UART仿真
集成的看门狗定时器
专用外设中断控制器,软件
优先级控制
多启动模式
精密1.0 V基准电压源
功能框图
时钟
生成器/ PLL
JTAG
试验
仿真
ADSP-219x
DSP核心
4K 24
下午RAM
4K 16
DM RAM
4K 24
PM ROM
地址
内存
接口
(EMI)的
I / O
公共汽车
数据
控制
PM地址/数据
DM地址/数据
I / O寄存器
SPI
SPORT
存储器DMA
调节器
PWM
GENERATION
单位
编码器
接口
单位
(和EET )
定时器0
PWM
单位
定时器1
定时器2
I / O
看门狗
定时器
打断
调节器
( ICNTL )
ADC
控制
管道
闪速ADC
POR
VREF
第0版
信息ADI公司提供的被认为是准确和
可靠的。但是,没有责任承担由Analog Devices其
使用,也不对第三方专利或其他权利的任何侵犯该
可能是由于它的使用。没有获发牌照以暗示或以其他方式
在ADI公司的任何专利或专利权。商标
注册商标是其各自公司的财产。
一个技术的方式, P.O. 9106箱,诺伍德,MA 02062-9106 , U.S.A.
联系电话: 781 / 329-4700
www.analog.com
传真: 781 / 326-8703
2003 ADI公司保留所有权利。
ADSP-21990
主要特点(续)
集成的上电复位( POR )发电机
带有可选的电源 - 灵活的电源管理
下来,空闲模式
2.5 V内部操作与3.3 V的I / O
-40 ° C至+ 85 °C工作温度范围
196球的Mini- BGA封装
176引脚LQFP封装
目标应用
工业电机驱动器
不间断电源
光网络控制
数据采集系统
测试与测量系统
便携式仪表
目录
概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2
DSP核心架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3
内存架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4
内部(片)内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
外部(片外)存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
外部存储空间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
I / O存储器空间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
引导内存空间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
总线请求和总线授权。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
DMA控制器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
DSP外设架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
串行外设接口(SPI )端口。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7
DSP串行端口( SPORT ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7
模拟 - 数字转换系统。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8
基准电压源。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8
PWM发生单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8
辅助PWM发生单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
编码器接口单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
标志I / O( FIO )外围设备。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
看门狗定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
通用定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
外设中断控制器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
低功耗操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
空闲模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
掉电模式的核心。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
掉电核心/外围设备模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
掉电模式下的所有。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
时钟信号。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
复位和上电复位( POR ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
电源供应器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
引导模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13
指令集的说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13
开发工具。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13
设计一个仿真器兼容的DSP板。 。 。 14
附加信息。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14
引脚功能描述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14
规格。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 17
绝对最大额定值。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 22
静电放电敏感度。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 22
时序规范。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
时钟输入和时钟输出周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。
可编程标志周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
定时器PWM_OUT周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外部端口写周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外部端口读周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外部端口总线请求/许可周期时序。 。
串行端口时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
串行外设接口 - 主时序。
串行外设接口端口从时序。 。
JTAG测试和仿真端口时序。 。 。 。 。 。 。
功耗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
测试条件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
输出禁止时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
输出使能时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
例如系统保持时间计算。 。 。 。 。 。 。
引脚配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外形尺寸。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
订购指南。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
概述
22
23
24
24
25
26
27
28
31
32
33
34
34
34
35
35
35
40
41
在ADSP- 21990是一种基于混合信号DSP控制器
ADSP- 219x的DSP内核,适合用于各种高性能
工业电机控制和信号处理的应用程序
需要一种高性能的DSP和组合
嵌入式控制外设,混合信号集成
如模拟 - 数字转换。
在ADSP- 21990集成了定点ADSP- 219x的家庭
串行端口,一个SPI兼容端口,一个基本体系结构
DMA控制器,三个可编程定时器,通用
可编程标志引脚,广泛的中断功能,导通
片内程序和数据存储空间,并有一套完整的
嵌入式控制外设,允许快速马达控制
并在一个高度集成的环境中的信号处理。
在ADSP - 21990的架构与以前的代码兼容
ADSP- 217x基于ADMCxxx产品。虽然architec-
Tures的是兼容的,在ADSP- 21990与ADSP- 219x的
架构,拥有多项增强功能在早期的架构设计师用手工
tectures 。在增强计算单元,数据地址
发电机和程序序列使ADSP- 21990更多
灵活和更容易比以前的ADSP- 21xx系列编程
嵌入式的DSP 。
间接寻址选项提供寻址灵活性 -
修改前,没有更新前和用后立即修改
8位二进制补码值,基址寄存器,以方便
实施循环缓冲。
在ADSP - 21990集成了片上存储器CON- 8K字
想通为4K字(24位)程序RAM和4K字
( 16位)数据RAM 。
制作高速,低功耗, CMOS工艺
ADSP- 21990的工作,有6.25 ns指令周期时间
一个160 MHz的CCLK和6.67 ns指令周期时间
一个150 MHz的CCLK 。
–2–
第0版
ADSP-21990
灵活的架构和全面的指令集
在ADSP- 21990支持多个并行操作。为
例如,在一个处理器周期中, ADSP- 21990可以:
生成地址为下一个取指令。
取出下一条指令。
执行一个或两个数据移动。
更新一个或两个数据的地址指针。
执行计算操作。
这些操作都发生在处理器继续:
接收并通过串行端口发送数据。
接收或通过SPI端口传输数据。
通过外部存储器存取的外部存储器
界面。
递减的定时器。
操作嵌入式控制外设( ADC , PWM ,
EIU ,等等)。
DSP核心架构
在ADSP- 21990的时钟发生器模块包括时钟
控制逻辑电路,它允许用户选择和改变主
时钟频率。该模块产生两个输出时钟:在
DSP内核时钟CCLK ;和外设时钟, HCLK 。
CCLK可承受高达160 MHz的时钟值,而HCLK
可以等于CCLK或CCLK / 2的值的最多
在160 MHz的CCLK率80 MHz的外部时钟。
在ADSP- 21990的指令集提供了灵活的数据移动
和多功能(一个或两个数据移动用的计算)
指令。每一个字的指令可以在一个被执行
单个处理器周期。在ADSP- 21990汇编语言使用
代数语法,易于编程和可读性的。一个compre-
hensive的开发工具支持项目发展。
的框图
图1
示出的体系结构
嵌入式ADSP - 219x的核心。它包含三个独立的COM
putational单元: ALU,乘法器/累加器(MAC)
和移位器。该计算单元处理来自16位数据
寄存器文件和规定都支持多倍
计算。 ALU执行一套标准的算术
和逻辑运算;此外,还支持分裂原语。该
MAC执行单周期乘法,乘法/加法和多
股/减运算。 Mac也有2个40位累加器,
这有助于溢出。移位器执行逻辑和arith-
metic的变化,规范化,非规范化,并从中获得
指数操作。该移位器可用于高效地
实现数字格式的控制,包括多字和
块浮点表示。
注册使用规则输入和结果的影响安置
在计算单位。对于大多数操作,的COM
putational单元数据寄存器作为数据寄存器文件,允许
任何输入或结果寄存器提供输入到任何单位的
计算。用于反馈的操作,计算单元
让任何单元的输出(结果)输入到任何装置上的下一个
周期。有条件或多功能指令,有
限制对数据寄存器可以提供输入或接收
结果从每个计算单元。欲了解更多信息,请参阅
ADSP- 219x的DSP指令集。
一个功能强大的程序控制器控制指令流
执行。音序器支持条件跳转,子程序,
齿来电和低中断开销。随着内环
计数器和循环堆栈中, ADSP- 21990执行时循环代码
零开销;没有明确的跳转指令来
维持循环。
两个数据地址产生器( DAG)的规定地址
同时双取操作数(从数据存储器和
程序存储器) 。每个DAG维护和更新4 16
位地址指针。每当指针可用于访问数据
(间接寻址),它是前或后的改性的值
1四种可能的修改的寄存器。长度值和基
地址可以与每个指针来实现相关
自动模寻址的循环缓冲区。页寄存器
在DAG的允许范围内的圆形64K字寻址bound-
艾力每256内存页的,但这些缓冲区可以不
跨页边界。辅助寄存器复制所有的
在DAG的主要寄存器;小学和之间切换
辅助寄存器提供了快速上下文切换。
–3–
6.25 ns指令周期时间(内部) ,达
160 MIPS持续性能( 6.67 ns指令
周期时间为150 MIPS持续性能) 。
ADSP- 218X系列代码同样轻松兼容
使用代数语法。
单周期指令执行。
与可寻址存储器空间高达1兆字
24位寻址的宽度。
两用程序存储器的指令和
数据的存储。
完全透明的指令高速缓存允许双操作数
在获取每个指令周期。
统一的存储空间允许灵活的地址发生器
化,使用两个独立的DAG单元。
独立的ALU ,乘法器/累加器和桶
移位计算单元采用双40位
蓄能器。
两套computa-之间的单周期上下文切换
作和DAG注册。
计算和存储的并行执行
指令。
流水线架构支持高效执行代码
在速度高达160 MIPS 。
注册文件,计算所有的非条件,非
并行计算指令。
功能强大的程序定序器提供零开销
循环和条件指令执行。
建筑增强功能编译C代码
EF网络效率。
超越ADSP- 218X系列架构增强功能
为增加支持与指令集扩展
寄存器,端口和外设。
第0版
ADSP-21990
内部存储器
四个独立的功能块
地址24位
地址16位
地址16位
数据
数据
数据
BLOCK0
BLOCK1
ADSP- 219x的DSP内核
缓存
64 24位
DAG2
DAG1
4 16 4 4 16
节目
SEQUENCER
BLOCK2
JTAG
试验
仿真
6
4
外部端口
I / O地址18
地址总线
MUX
PM地址总线
24
DM地址总线24
DMA连接
PX
PM数据总线
数据
注册
网络文件
24
DM数据总线16
I / O数据
输入
注册
结果
注册
16 16位
16
I / O寄存器
(内存映射)
ALU
控制
状态
缓冲器
DMA控制器
系统中断
调节器
可编程
标志( 16 )
计时器
(3)
3
I / O处理器
嵌入式
控制
外设
通讯
端口
DMA地址24
DMA数据24
数据总线
MUX
16
20
MULT
图1.框图
在核心有效的数据传送,实现与使用
内部总线:
程序存储器地址( PMA )总线
程序存储器的数据( PMD )总线
数据存储器地址( DMA )总线
数据存储器的数据( DMD )总线
直接内存访问地址总线
直接存储器存取数据总线
两个地址总线( PMA和DMA)的共享单个外部
地址总线,从而使存储器进行片外扩展,并且
2条数据总线( PMD和DMD)共享一个外部数据
总线。引导存储器空间和I / O内存空间,也分享
外部总线。
程序存储器可存储指令和数据,可准许
婷的ADSP- 21990来获取两个操作数在一个周期内, 1
从程序存储器和一个数据存储器。双
存储巴士也让嵌入式ADSP- 219x芯核取一个
从数据存储器中,并从下一个指令的操作数
程序存储器中的单个周期。
内存架构
在ADSP- 21990提供了片上SRAM 8K字
内存。该存储器被分成两个块:一个4K
×
24-bit
(块0)和一个4K
×
16位(框1) 。此外,该
ADSP - 21990提供了一个4K
×
程序存储器中的24位的块
引导ROM (由ADI的引导加载程序保留) 。该
在ADSP- 21990的存储器映射如图2所示。
如图2所示,两个内部存储器RAM块
驻留在内存中页面0 ,整个DSP的存储器映射由
的256页(页0到255) ,并且每一页是64K字长。
外部存储器空间包含四个存储体
( banks3-0 ) ,并支持多种存储设备。每
银行可以选择采用独特的存储器选择线( MS3-0 )和
具有可配置的页面边界,等待状态,等待状态
模式。片上引导ROM的4K字填充顶部
255页的,而剩余的254页是可寻址的摘
芯片。 I / O内存页面从外部存储器的区别是它们
有1K字长,外部I / O页面都有自己的选择
销( IOM)来。页I / O的存储空间31-0驻留在芯片和
包含配置寄存器的外设。无论是
ADSP- 219x芯核和DMA能力的外设都可以访问
在DSP的整个存储器映射。
–4–
第0版
ADSP-21990
注:物理外部存储器地址由限定
20条地址线,并且通过外部数据宽度决定
和包装的外部存储器空间。选通信号
( MS3-0 )可以被编程为允许用户更改开始
网页地址在运行时。
该指令提供即时的24位地址
值。 PC机可以线性寻址的24位的
地址范围。
对于使用16位DAG间接跳转和调用
地址寄存器的跳转地址的一部分,
程序定序器依靠一个8位的间接跳转页
( IJPG )寄存器提供最显著8
地址位。前一个跨页跳转或调用,程序
必须将程序定序IJPG寄存器的
相应的内存页。
在ADSP- 21990具有片内ROM 4K字保存启动
例程。在DSP开始从芯片上的执行指令
引导ROM ,启动引导过程。
请参阅引导模式
在第13页。
片上引导ROM位于第255
在DSP内存空间的映射图,起始地址为0xFF0000 。
外部(片外)存储器
0x00 0000
0×00 0FFF
0x00 1000
0×00 7FFF
0x00 8000
0×00 8FFF
0x00 9000
0×00 FFFF
0x01 0000
BLOCK 0 : 4K
24位的RAM
第0页( 64K ) ON- CHIP
( 0等待状态)
保留( 28K )
BLOCK 1 : 4K
16位的RAM
保留( 28K )
外部存储器
( 4M - 64K )
外部存储器
PAGES 163
BANK 0 ( OFF- CHIP )
MS0
0x40 0000
PAGES 64至127
BANK 1 ( OFF- CHIP )
页128 191
BANK 2 ( OFF- CHIP )
PAGES 192至254
BANK 0 ( OFF- CHIP )
MS1
0x80 0000
外部存储器
MS2
为0xC0 0000
外部存储器
( 4M - 64K )
为0xFF 0000
为0xFF 0FFF
为0xFF 1000
为0xFF FFFF
MS3
BLOCK 2 : 4K 24位
PM ROM
未使用ON- CHIP
MEMORY ( 60K )
第255
(片)
每个在ADSP- 21990的片外存储器空间有一个单独的
控制寄存器,因此应用程序可以配置唯一的访问
参数为每个空间。所述接入参数包括读
写字等罪名,等待状态完成模式, I / O时钟
分频比,写保持时间延长,信号的极性和数据
总线宽度。内核时钟和外设时钟比率的影响
所述外部存储器的访问选通脉冲的宽度。
见时钟信号上
第12页。
片外存储空间:
外部存储空间( MS3-0引脚)
I / O存储器空间( IOMS引脚)
引导存储器空间( BMS引脚)
上述所有的片外存储器空间是通过访问
外部端口,可为8位或16位配置
数据宽度。
外部存储空间
图2.核心内存映射的复位
内部(片)内存
在ADSP- 21990的统一程序和数据存储空间
由器,可通过两个24位访问16M位置
地址总线的PMA和DMA总线。该DSP采用稍
不同的机制,以产生一个24位的地址的每个总线。
该DSP具有支持到全面进入三大功能
存储器映射。
使用DAG生成24位地址,从数据中获取
整个DSP存储器地址范围。因为DAG
指数(地址)寄存器为16位宽,并保持
地址的低16位,每一个的DAG中有它自己的
8位的页寄存器( DMPGx )以保持最显著
8个地址位。前一个DAG产生一个地址,
该程序必须设置DAG DMPGx寄存器的
相应的内存页。该DMPG1寄存器也
在访问外部存储器时,用作页面寄存器。
该程序必须相应地设置DMPG1 ,当
在外部存储器存取数据的变量。 “C ”
程序的宏是用于设定该寄存器。
该程序序列生成的地址
取指令。相对寻址指令,
相对跳跃的程序序列基地地址,
电话,并在24位程序计数器( PC)的循环。在
直接寻址指令(双字指令) ,
外部存储空间分为四个存储体。这些
银行可以包含的64K字页的配置数量。在
复位后,页面边界外部存储器具有存储区0 CON-
泰宁页1到63 , Bank1的页面含有64 127 ,池Bank2
包含页面128至191 ,以及包含区块3页192到
254。
MS3-0
存储器组引脚选择银行3-0 , respec-
tively 。无论是ADSP- 219x芯核和DMA能力的外设
可以访问DSP的外部存储器空间。
所有的外部存储器访问由外部进行管理
存储器接口单元( EMI) 。
I / O存储器空间
在ADSP- 21990支持一个额外的外部存储器
所谓的I / O存储器空间。在IO空间由256页,
每个包含1024个地址。这个空间被设计成
支持简单的连接外围设备(如变流数据
器和外部寄存器)或总线接口ASIC的数据寄存器。
第一32K地址( IO的页0到31)被保留用于
片上外设。上面的224K地址( IO页32
255)可用于外围设备。外部I / O
页面有自己的选择引脚( IOM)来。该DSP指令
集提供了有关访问I / O空间。
第0版
–5–
a
主要特点
ADSP- 219x的, 16位定点DSP内核具有高达
160 MIPS持续性能
8K字的片内RAM ,配置为4K字开 -
芯片的24位程序RAM和4K字片
16位数据RAM
外部存储器接口
专用存储器的DMA控制器进行数据/指令
内部之间的传输/外部存储器
可编程PLL和灵活的时钟发生器
电路支持从低全速运行
速度输入时钟
JTAG IEEE标准1149.1测试访问端口支持
片上仿真和系统调试
8通道, 14位模拟数字转换器系统,
高达20 MSPS的采样率( 160 MHz内核
时钟速率)
混合信号DSP控制器
ADSP-21990
三相16位中心基于PWM发生单元
为12.5 ns在160 MHz内核时钟( CCLK )分辨率
专用的32位编码器接口单元与
同伴编码器事件定时器
双16 - bit辅助PWM输出
16个通用I / O标志引脚
三个可编程32位定时器的时间间隔
SPI通信端口与主机或从机
手术
同步串行通信端口( SPORT )
可软件UART仿真
集成的看门狗定时器
专用外设中断控制器,软件
优先级控制
多启动模式
精密1.0 V基准电压源
功能框图
时钟
生成器/ PLL
JTAG
试验
仿真
ADSP-219x
DSP核心
4K 24
下午RAM
4K 16
DM RAM
4K 24
PM ROM
地址
内存
接口
(EMI)的
I / O
公共汽车
数据
控制
PM地址/数据
DM地址/数据
I / O寄存器
SPI
SPORT
存储器DMA
调节器
PWM
GENERATION
单位
编码器
接口
单位
(和EET )
定时器0
PWM
单位
定时器1
定时器2
I / O
看门狗
定时器
打断
调节器
( ICNTL )
ADC
控制
管道
闪速ADC
POR
VREF
第0版
信息ADI公司提供的被认为是准确和
可靠的。但是,没有责任承担由Analog Devices其
使用,也不对第三方专利或其他权利的任何侵犯该
可能是由于它的使用。没有获发牌照以暗示或以其他方式
在ADI公司的任何专利或专利权。商标
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联系电话: 781 / 329-4700
www.analog.com
传真: 781 / 326-8703
2003 ADI公司保留所有权利。
ADSP-21990
主要特点(续)
集成的上电复位( POR )发电机
带有可选的电源 - 灵活的电源管理
下来,空闲模式
2.5 V内部操作与3.3 V的I / O
-40 ° C至+ 85 °C工作温度范围
196球的Mini- BGA封装
176引脚LQFP封装
目标应用
工业电机驱动器
不间断电源
光网络控制
数据采集系统
测试与测量系统
便携式仪表
目录
概述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2
DSP核心架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 3
内存架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4
内部(片)内存。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
外部(片外)存储器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
外部存储空间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
I / O存储器空间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。五
引导内存空间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
总线请求和总线授权。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
DMA控制器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
DSP外设架构。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 6
串行外设接口(SPI )端口。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7
DSP串行端口( SPORT ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 7
模拟 - 数字转换系统。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8
基准电压源。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8
PWM发生单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 8
辅助PWM发生单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
编码器接口单元。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 9
标志I / O( FIO )外围设备。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
看门狗定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
通用定时器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
中断。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10
外设中断控制器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
低功耗操作。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
空闲模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
掉电模式的核心。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
掉电核心/外围设备模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 11
掉电模式下的所有。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
时钟信号。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
复位和上电复位( POR ) 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
电源供应器。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 12
引导模式。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13
指令集的说明。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13
开发工具。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 13
设计一个仿真器兼容的DSP板。 。 。 14
附加信息。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14
引脚功能描述。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 14
规格。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 17
绝对最大额定值。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 22
静电放电敏感度。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 22
时序规范。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
时钟输入和时钟输出周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。
可编程标志周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
定时器PWM_OUT周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外部端口写周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外部端口读周期时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外部端口总线请求/许可周期时序。 。
串行端口时序。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
串行外设接口 - 主时序。
串行外设接口端口从时序。 。
JTAG测试和仿真端口时序。 。 。 。 。 。 。
功耗。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
测试条件。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
输出禁止时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
输出使能时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
例如系统保持时间计算。 。 。 。 。 。 。
引脚配置。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
外形尺寸。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
订购指南。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。
概述
22
23
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34
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在ADSP- 21990是一种基于混合信号DSP控制器
ADSP- 219x的DSP内核,适合用于各种高性能
工业电机控制和信号处理的应用程序
需要一种高性能的DSP和组合
嵌入式控制外设,混合信号集成
如模拟 - 数字转换。
在ADSP- 21990集成了定点ADSP- 219x的家庭
串行端口,一个SPI兼容端口,一个基本体系结构
DMA控制器,三个可编程定时器,通用
可编程标志引脚,广泛的中断功能,导通
片内程序和数据存储空间,并有一套完整的
嵌入式控制外设,允许快速马达控制
并在一个高度集成的环境中的信号处理。
在ADSP - 21990的架构与以前的代码兼容
ADSP- 217x基于ADMCxxx产品。虽然architec-
Tures的是兼容的,在ADSP- 21990与ADSP- 219x的
架构,拥有多项增强功能在早期的架构设计师用手工
tectures 。在增强计算单元,数据地址
发电机和程序序列使ADSP- 21990更多
灵活和更容易比以前的ADSP- 21xx系列编程
嵌入式的DSP 。
间接寻址选项提供寻址灵活性 -
修改前,没有更新前和用后立即修改
8位二进制补码值,基址寄存器,以方便
实施循环缓冲。
在ADSP - 21990集成了片上存储器CON- 8K字
想通为4K字(24位)程序RAM和4K字
( 16位)数据RAM 。
制作高速,低功耗, CMOS工艺
ADSP- 21990的工作,有6.25 ns指令周期时间
一个160 MHz的CCLK和6.67 ns指令周期时间
一个150 MHz的CCLK 。
–2–
第0版
ADSP-21990
灵活的架构和全面的指令集
在ADSP- 21990支持多个并行操作。为
例如,在一个处理器周期中, ADSP- 21990可以:
生成地址为下一个取指令。
取出下一条指令。
执行一个或两个数据移动。
更新一个或两个数据的地址指针。
执行计算操作。
这些操作都发生在处理器继续:
接收并通过串行端口发送数据。
接收或通过SPI端口传输数据。
通过外部存储器存取的外部存储器
界面。
递减的定时器。
操作嵌入式控制外设( ADC , PWM ,
EIU ,等等)。
DSP核心架构
在ADSP- 21990的时钟发生器模块包括时钟
控制逻辑电路,它允许用户选择和改变主
时钟频率。该模块产生两个输出时钟:在
DSP内核时钟CCLK ;和外设时钟, HCLK 。
CCLK可承受高达160 MHz的时钟值,而HCLK
可以等于CCLK或CCLK / 2的值的最多
在160 MHz的CCLK率80 MHz的外部时钟。
在ADSP- 21990的指令集提供了灵活的数据移动
和多功能(一个或两个数据移动用的计算)
指令。每一个字的指令可以在一个被执行
单个处理器周期。在ADSP- 21990汇编语言使用
代数语法,易于编程和可读性的。一个compre-
hensive的开发工具支持项目发展。
的框图
图1
示出的体系结构
嵌入式ADSP - 219x的核心。它包含三个独立的COM
putational单元: ALU,乘法器/累加器(MAC)
和移位器。该计算单元处理来自16位数据
寄存器文件和规定都支持多倍
计算。 ALU执行一套标准的算术
和逻辑运算;此外,还支持分裂原语。该
MAC执行单周期乘法,乘法/加法和多
股/减运算。 Mac也有2个40位累加器,
这有助于溢出。移位器执行逻辑和arith-
metic的变化,规范化,非规范化,并从中获得
指数操作。该移位器可用于高效地
实现数字格式的控制,包括多字和
块浮点表示。
注册使用规则输入和结果的影响安置
在计算单位。对于大多数操作,的COM
putational单元数据寄存器作为数据寄存器文件,允许
任何输入或结果寄存器提供输入到任何单位的
计算。用于反馈的操作,计算单元
让任何单元的输出(结果)输入到任何装置上的下一个
周期。有条件或多功能指令,有
限制对数据寄存器可以提供输入或接收
结果从每个计算单元。欲了解更多信息,请参阅
ADSP- 219x的DSP指令集。
一个功能强大的程序控制器控制指令流
执行。音序器支持条件跳转,子程序,
齿来电和低中断开销。随着内环
计数器和循环堆栈中, ADSP- 21990执行时循环代码
零开销;没有明确的跳转指令来
维持循环。
两个数据地址产生器( DAG)的规定地址
同时双取操作数(从数据存储器和
程序存储器) 。每个DAG维护和更新4 16
位地址指针。每当指针可用于访问数据
(间接寻址),它是前或后的改性的值
1四种可能的修改的寄存器。长度值和基
地址可以与每个指针来实现相关
自动模寻址的循环缓冲区。页寄存器
在DAG的允许范围内的圆形64K字寻址bound-
艾力每256内存页的,但这些缓冲区可以不
跨页边界。辅助寄存器复制所有的
在DAG的主要寄存器;小学和之间切换
辅助寄存器提供了快速上下文切换。
–3–
6.25 ns指令周期时间(内部) ,达
160 MIPS持续性能( 6.67 ns指令
周期时间为150 MIPS持续性能) 。
ADSP- 218X系列代码同样轻松兼容
使用代数语法。
单周期指令执行。
与可寻址存储器空间高达1兆字
24位寻址的宽度。
两用程序存储器的指令和
数据的存储。
完全透明的指令高速缓存允许双操作数
在获取每个指令周期。
统一的存储空间允许灵活的地址发生器
化,使用两个独立的DAG单元。
独立的ALU ,乘法器/累加器和桶
移位计算单元采用双40位
蓄能器。
两套computa-之间的单周期上下文切换
作和DAG注册。
计算和存储的并行执行
指令。
流水线架构支持高效执行代码
在速度高达160 MIPS 。
注册文件,计算所有的非条件,非
并行计算指令。
功能强大的程序定序器提供零开销
循环和条件指令执行。
建筑增强功能编译C代码
EF网络效率。
超越ADSP- 218X系列架构增强功能
为增加支持与指令集扩展
寄存器,端口和外设。
第0版
ADSP-21990
内部存储器
四个独立的功能块
地址24位
地址16位
地址16位
数据
数据
数据
BLOCK0
BLOCK1
ADSP- 219x的DSP内核
缓存
64 24位
DAG2
DAG1
4 16 4 4 16
节目
SEQUENCER
BLOCK2
JTAG
试验
仿真
6
4
外部端口
I / O地址18
地址总线
MUX
PM地址总线
24
DM地址总线24
DMA连接
PX
PM数据总线
数据
注册
网络文件
24
DM数据总线16
I / O数据
输入
注册
结果
注册
16 16位
16
I / O寄存器
(内存映射)
ALU
控制
状态
缓冲器
DMA控制器
系统中断
调节器
可编程
标志( 16 )
计时器
(3)
3
I / O处理器
嵌入式
控制
外设
通讯
端口
DMA地址24
DMA数据24
数据总线
MUX
16
20
MULT
图1.框图
在核心有效的数据传送,实现与使用
内部总线:
程序存储器地址( PMA )总线
程序存储器的数据( PMD )总线
数据存储器地址( DMA )总线
数据存储器的数据( DMD )总线
直接内存访问地址总线
直接存储器存取数据总线
两个地址总线( PMA和DMA)的共享单个外部
地址总线,从而使存储器进行片外扩展,并且
2条数据总线( PMD和DMD)共享一个外部数据
总线。引导存储器空间和I / O内存空间,也分享
外部总线。
程序存储器可存储指令和数据,可准许
婷的ADSP- 21990来获取两个操作数在一个周期内, 1
从程序存储器和一个数据存储器。双
存储巴士也让嵌入式ADSP- 219x芯核取一个
从数据存储器中,并从下一个指令的操作数
程序存储器中的单个周期。
内存架构
在ADSP- 21990提供了片上SRAM 8K字
内存。该存储器被分成两个块:一个4K
×
24-bit
(块0)和一个4K
×
16位(框1) 。此外,该
ADSP - 21990提供了一个4K
×
程序存储器中的24位的块
引导ROM (由ADI的引导加载程序保留) 。该
在ADSP- 21990的存储器映射如图2所示。
如图2所示,两个内部存储器RAM块
驻留在内存中页面0 ,整个DSP的存储器映射由
的256页(页0到255) ,并且每一页是64K字长。
外部存储器空间包含四个存储体
( banks3-0 ) ,并支持多种存储设备。每
银行可以选择采用独特的存储器选择线( MS3-0 )和
具有可配置的页面边界,等待状态,等待状态
模式。片上引导ROM的4K字填充顶部
255页的,而剩余的254页是可寻址的摘
芯片。 I / O内存页面从外部存储器的区别是它们
有1K字长,外部I / O页面都有自己的选择
销( IOM)来。页I / O的存储空间31-0驻留在芯片和
包含配置寄存器的外设。无论是
ADSP- 219x芯核和DMA能力的外设都可以访问
在DSP的整个存储器映射。
–4–
第0版
ADSP-21990
注:物理外部存储器地址由限定
20条地址线,并且通过外部数据宽度决定
和包装的外部存储器空间。选通信号
( MS3-0 )可以被编程为允许用户更改开始
网页地址在运行时。
该指令提供即时的24位地址
值。 PC机可以线性寻址的24位的
地址范围。
对于使用16位DAG间接跳转和调用
地址寄存器的跳转地址的一部分,
程序定序器依靠一个8位的间接跳转页
( IJPG )寄存器提供最显著8
地址位。前一个跨页跳转或调用,程序
必须将程序定序IJPG寄存器的
相应的内存页。
在ADSP- 21990具有片内ROM 4K字保存启动
例程。在DSP开始从芯片上的执行指令
引导ROM ,启动引导过程。
请参阅引导模式
在第13页。
片上引导ROM位于第255
在DSP内存空间的映射图,起始地址为0xFF0000 。
外部(片外)存储器
0x00 0000
0×00 0FFF
0x00 1000
0×00 7FFF
0x00 8000
0×00 8FFF
0x00 9000
0×00 FFFF
0x01 0000
BLOCK 0 : 4K
24位的RAM
第0页( 64K ) ON- CHIP
( 0等待状态)
保留( 28K )
BLOCK 1 : 4K
16位的RAM
保留( 28K )
外部存储器
( 4M - 64K )
外部存储器
PAGES 163
BANK 0 ( OFF- CHIP )
MS0
0x40 0000
PAGES 64至127
BANK 1 ( OFF- CHIP )
页128 191
BANK 2 ( OFF- CHIP )
PAGES 192至254
BANK 0 ( OFF- CHIP )
MS1
0x80 0000
外部存储器
MS2
为0xC0 0000
外部存储器
( 4M - 64K )
为0xFF 0000
为0xFF 0FFF
为0xFF 1000
为0xFF FFFF
MS3
BLOCK 2 : 4K 24位
PM ROM
未使用ON- CHIP
MEMORY ( 60K )
第255
(片)
每个在ADSP- 21990的片外存储器空间有一个单独的
控制寄存器,因此应用程序可以配置唯一的访问
参数为每个空间。所述接入参数包括读
写字等罪名,等待状态完成模式, I / O时钟
分频比,写保持时间延长,信号的极性和数据
总线宽度。内核时钟和外设时钟比率的影响
所述外部存储器的访问选通脉冲的宽度。
见时钟信号上
第12页。
片外存储空间:
外部存储空间( MS3-0引脚)
I / O存储器空间( IOMS引脚)
引导存储器空间( BMS引脚)
上述所有的片外存储器空间是通过访问
外部端口,可为8位或16位配置
数据宽度。
外部存储空间
图2.核心内存映射的复位
内部(片)内存
在ADSP- 21990的统一程序和数据存储空间
由器,可通过两个24位访问16M位置
地址总线的PMA和DMA总线。该DSP采用稍
不同的机制,以产生一个24位的地址的每个总线。
该DSP具有支持到全面进入三大功能
存储器映射。
使用DAG生成24位地址,从数据中获取
整个DSP存储器地址范围。因为DAG
指数(地址)寄存器为16位宽,并保持
地址的低16位,每一个的DAG中有它自己的
8位的页寄存器( DMPGx )以保持最显著
8个地址位。前一个DAG产生一个地址,
该程序必须设置DAG DMPGx寄存器的
相应的内存页。该DMPG1寄存器也
在访问外部存储器时,用作页面寄存器。
该程序必须相应地设置DMPG1 ,当
在外部存储器存取数据的变量。 “C ”
程序的宏是用于设定该寄存器。
该程序序列生成的地址
取指令。相对寻址指令,
相对跳跃的程序序列基地地址,
电话,并在24位程序计数器( PC)的循环。在
直接寻址指令(双字指令) ,
外部存储空间分为四个存储体。这些
银行可以包含的64K字页的配置数量。在
复位后,页面边界外部存储器具有存储区0 CON-
泰宁页1到63 , Bank1的页面含有64 127 ,池Bank2
包含页面128至191 ,以及包含区块3页192到
254。
MS3-0
存储器组引脚选择银行3-0 , respec-
tively 。无论是ADSP- 219x芯核和DMA能力的外设
可以访问DSP的外部存储器空间。
所有的外部存储器访问由外部进行管理
存储器接口单元( EMI) 。
I / O存储器空间
在ADSP- 21990支持一个额外的外部存储器
所谓的I / O存储器空间。在IO空间由256页,
每个包含1024个地址。这个空间被设计成
支持简单的连接外围设备(如变流数据
器和外部寄存器)或总线接口ASIC的数据寄存器。
第一32K地址( IO的页0到31)被保留用于
片上外设。上面的224K地址( IO页32
255)可用于外围设备。外部I / O
页面有自己的选择引脚( IOM)来。该DSP指令
集提供了有关访问I / O空间。
第0版
–5–
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