a
特点
38 ns指令周期从13.00 MHz的时间( 26 MIPS )
水晶
ADSP- 2100系列代码和功能兼容
新指令集增强的位操作
说明,乘法指令,偏
舍入和全局中断屏蔽
2K 24字片内程序存储器RAM中
2K 16字片内数据存储器RAM中
4K 24字片内程序存储器ROM中
(仅限ADSP- 21msp59 )
8位并行主机接口
模拟接口提供:
16位Σ-Δ型ADC和DAC
可编程增益级
片抗锯齿&抗镜像滤波器
8 kHz的采样频率
65分贝ADC , SNR和THD
72分贝DAC ,信噪比和THD
425 mW的典型功耗@ 5.0 V @ 38纳秒
<1毫瓦掉电模式与100周期恢复
两用程序存储器的两个指令
和数据存储
独立的ALU ,乘法器/累加器和桶
移位计算单元
两个独立的数据地址发生器
功能强大的程序定序器提供:
零开销循环
有条件的指令执行
两个双缓冲串行端口与扩
硬件方面,一个串行端口( SPORT0 )具有自动
数据缓冲
可编程的16位间隔定时器预分频器
可编程等待状态产生
内部程序存储器的自动引导
字节宽度的外部存储器,例如EPROM或
通过主机接口
单机ROM执行( ADSP - 21msp59只)
单周期指令执行
单周期上下文切换
多功能指令
三边沿或电平触发的外部中断
在待机模式下功耗低
100引脚TQFP
数据
地址
发电机
DAG 1
DAG 2
节目
SEQUENCER
DSP微型计算机
ADSP-21msp58/59
功能框图
内存
ADSP-21msp59
节目
内存
4K X 24
(只读存储器)
ADSP-21msp58/59
节目
内存
2K ×24
数据
内存
2K ×16
旗
类似物
接口
断电
控制
逻辑
程序存储器地址
数据存储器地址
程序存储器数据
数据存储器数据
外
地址
公共汽车
外
数据
公共汽车
定时器
串口
主持人
接口
PORT
运算单元
ALU
苹果
移
SPORT 0
体育1
ADSP -2100 BASE
架构
概述
在ADSP- 21msp58和ADSP- 21msp59混合信号亲
处理机( MSProcessor
DSP)的完全集成的单芯片
完整的DSP与高性能模拟前端。该
ADSP - 21msp58 / 59系列是话音频带应用优化
系统蒸发散,如语音压缩,语音处理,语音
识别,文本到语音和语音到文本的转换。
在ADSP - 21msp58 / 59结合了ADSP -2100的基础架构设计师用手工
tecture ( 3计算单元,数据地址发生器,和
程序定序器)与两个串行端口,一个主机接口端口,
模拟前端,可编程定时器,丰富的中断
能力,以及片内程序存储器和数据存储器。
在ADSP- 21msp58提供程序的2K字(24位)
RAM存储器和数据存储器的2K字( 16位) 。 ADSP-的
21msp59提供程序的一个附加4K字(24位)的
只读存储器。在ADSP - 21msp58 / 59集成了一个高性能
基于在单个芯片上的模拟编解码器,语音频带编解码器,该
AD28msp02 。断电电路还设置来满足
电池的低功耗需求,供电的便携式设备。该
ADSP - 21msp58 / 59是采用100引脚TQFP封装
(薄型四方扁平封装) 。
此外, ADSP - 21msp58 / 59支持新的指令,
其中包括位操作位设置,位清除,位切换,
位测试新的ALU常数,新的乘法指令
(X的平方) ,偏置舍入和全局中断屏蔽。
MSProcessor是ADI公司的注册商标。
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
这可能是由于它的使用。没有获发牌照以暗示或
否则,在ADI公司的任何专利或专利权。
ADI公司, 1995年
一个技术的方式, P.O. 9106箱,诺伍德。 MA 02062-9106 , U.S.A.
联系电话: 617 / 329-4700
传真: 617 / 326-8703
ADSP-21msp58/59
数字架构概述
图1是在ADSP- 21msp58 / 59的整体框图。
该处理器包含三个独立的计算单元:
的ALU,乘法器/累加器(MAC)和移位器。
该计算单元直接处理16位数据并具有
规定支持多倍计算。该ALU
执行一组标准的算术和逻辑运算; divi-
此外,还支持锡安元。 MAC完成单
周期乘法,乘法/加法和乘法/减法运算。
移位器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。该转换器
可以用于有效地实现数字格式控制IN-
cluding多字的浮点表示。
内部结果(R )总线直接连接的计算
单元,使得任何单元的输出可以是任何单元的输入
在下一周期。
一个功能强大的程序定序器和两个专用的数据地址
发电机确保有效地利用这些计算单元。
音序器支持条件跳转,子程序调用,
并返回在一个周期。内部循环计数器和
环堆栈中, ADSP - 21msp58 / 59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Si-所示地址
multaneous双操作数取(从数据存储器和亲
程序存储器) 。每个DAG维护和更新四个地址
指针。每当指针用于访问数据(间接
寻址),它是后修饰由四个1的值
修改寄存器。长度值可以与每个相关联
指针实现自动模寻址循环
缓冲区。该循环缓冲功能也被串行
用于片上自动数据传送到(和从)端口
内存。
英法fi cient数据传输实现了与使用网络的内部已经
公交车:
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
结果(R )总线
这两个地址总线( PMA , DMA)共享一个外部AD-
穿着总线,允许存储器被扩展片外,并且
2条数据总线(PMD , DMD)共享一个外部数据总线。
该
BMS , DMS ,
和
PMS
信号表明其内存
空间的外部总线被用于。
程序存储器可存储指令和数据,可准许
婷的ADSP - 21msp58 / 59取两个操作数在单
循环下,从程序存储器和一个数据存储器。
在ADSP - 21msp58 / 59可以从片上取操作数
程序存储器和在同一周期中的下一条指令。
内存接口支持慢的回忆和内存 -
映射的外设具有可编程等待状态的产生。
外部设备可以得到处理器的总线控制
使用该总线请求/准许信号( BR和
BG ) 。
公交格兰特
有两种操作模式。如果GoMode在MSTAT启用
寄存器,指令继续执行从内部存储器。
如果GoMode被禁用,处理器停止执行指令
和等待的无效置位
BR 。
除了地址和数据总线,用于外部存储器
连接时, ADSP - 21msp58 / 59有一个主机接口端口
( HIP) ,方便连接到主处理器。臀部是由
多达8个数据/地址引脚和10引脚的控制。臀部是EX-
tremely灵活并且提供了简单的接口的各种
主处理器。例如,摩托罗拉68000系列的
英特尔80C51系列和ADI公司的ADSP -2101可
轻松连接至臀部。主机处理器可以启动
ADSP - 21msp58 / 59片内存储器通过HIP 。
在ADSP - 21msp58 / 59可以响应11中断。那里
可多达3个外部中断,配置为边沿或
电平敏感,并有7个内部中断所产生的
定时器,串行端口(SPORT ) ,髋部,在断电税务局局长
cuitry ,和模拟接口。还有一个高手
RESET
信号。
这两个串行端口提供完整的同步串行接
terface可选。硬件和广泛的VARI-
的有框或无框的数据传输的ETY和接收模式
操作。每个端口都可以产生内部可编程SE-
里亚尔时钟或接受外部串行时钟。
启动电路为负载片上程序存储器
自动从字节宽度的外部存储器。复位后,
旗
数据
SRAM
2K ×16
BOOT
地址
发电机
1
指令
注册
数据
地址
发电机
#1
数据
地址
发电机
#2
节目
SRAM
2K ×24
节目
只读存储器
4K X 24
(ADSP-21msp59)
14
14
24
16
PMA总线
节目
SEQUENCER
ADC , DAC
和
过滤器
7
14
DMA总线
PMD BUS
24
DMD BUS
MUX
MUX
外
地址
公共汽车
外
数据
公共汽车
扩
电路
输入REGS
ALU
输出REGS
输入REGS
苹果
输出REGS
输入REGS
移
输出REGS
控制
逻辑
TRANSMIT REG
接收REG
串行
端口0
5
16
R母线
TRANSMIT REG
接收REG
串行
端口1
5
动力
下
控制
逻辑
定时器
HIP
控制
10
HIP
注册
8
HIP
数据
公共汽车
1
图1. ADSP - 21msp58 / 59框图
–2–
第0版
ADSP-21msp58/59
7等待状态是自动生成的。这允许
例如,一个38 ns的ADSP - 21msp58 / 59使用250 ns的EPROM
外部引导存储器。多个程序可以被选择
从没有额外的硬件EPROM加载。该
片内程序存储器也可以通过初始化
HIP 。
在ADSP - 21msp58 / 59拥有一个通用的标志输出
其状态是通过软件控制的。您可以使用此
输出到一个事件信号到外部装置。此外,该
上SPORT1数据输入和输出引脚可以替代地
被配置为输入和输出标志。
可编程间隔定时器可以产生周期性的中断。
16位计数寄存器( TCOUNT )递减每
n
周期,其中
n–1
是一个定标度值存储在一个8位寄存器
( TSCALE ) 。当计数寄存器中的值达到零时,
产生一个中断,并且计数寄存器从重新加载
16位周期寄存器( TPERIOD ) 。
在ADSP - 21msp58 / 59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compu-
塔季翁)的说明。每一个指令可以在一个被执行
单个处理器周期。在ADSP - 21msp58 / 59采用了alge-
braic语法,易于编程和可读性。综合
一套开发工具支持项目发展。
串口
引脚说明
在ADSP- 21msp58和ADSP- 21msp59处于可用
100引脚TQFP封装。表一载的引脚说明。
表一, ADSP - 21msp58 / 59引脚列表
针
组
名字
数字引脚
地址
数据
#
of
输入/
引脚输出功能
14
24
O
I / O
地址输出的程序,
数据和引导存储空间
数据I / O引脚的程序
和数据存储器。输入
仅用于引导存储器空间,
用两个MSB用作引导
空间地址。
处理器复位输入
外部中断请求# 2
外部总线请求输入
外部总线输出格兰特
外部程序存储器选择
外部数据存储器选择
引导存储器选择
外部存储器读使能
外部存储器写使能
内存映射选择
外部时钟或石英晶体
输入
处理器时钟输出
HIP确认输出
HIP选择输入
引导模式选择
( 0 =标准
EPROM引导, 1 = HIP
引导)
巴士频闪选择
(0 =
RD / WR ,
1 = RW / DS )
HIP地址/数据模式选择
(0 =分离, 1 =复用)
HIP读选通
or
读/写
SELECT
HIP写选
or
主机数据
选择频闪
HIP数据
or
HIP数据
地址
主机地址2
or
地址锁存
启用
主机地址1和0输入
串行端口0引脚
( TFS0 , RFS0 ,
DT0 , DR0 , SCLK0 )
串行端口1引脚
( TFS1 , RFS1 ,
DT1 ,DR1 SCLK1 )
在ADSP - 21msp58 / 59处理器包括两个同步SE-
里亚尔端口( SPORT0和SPORT1 )的串行通信
和多处理器通信。
这里是ADSP- 21msp58 / 59的功能的简短列表
运动。参阅
ADSP -2100系列用户手册
为进一
疗法的详细信息。
运动是双向设有独立的双缓冲
发射和接收部分。
运动可以使用外部串行时钟或生成自己的
内部时钟。
运动具有独立的帧的发送和
接收部分。部分在无框模式或运行
在内部或外部gener-帧同步信号
ated 。帧同步信号被编程为高有效或
低,有以下两种脉冲宽度和时序。
运动支持的串行数据字长从3位到16位
并提供可选的A律和
μ律
根据扩
CCITT建议G.711 。
运动的接收和发送部分产生不同的
中断时,体育已经准备好要读取或写入新
数据。
运动可以接收和发送的整个循环缓冲区
只用一个每个数据字的开销周期数据(自动缓冲
模式)。中断是一个完整的数据缓冲后产生
传输。
SPORT0有一个多通道的接口有选择的接收
并发送一个24位或32字,时分多路复用
串行比特流。
SPORT1可以被重新配置为两个外部中断输入
( IRQ0和
IRQ1)
而标志在标志和信号输出( FI ,
FO ) 。内部产生的串行时钟可能仍然在被使用
此配置。
RESET
IRQ2
BR
BG
PMS
DMS
血粉
RD
WR
MMAP
CLKIN ,
XTAL
CLKOUT
HACK
HSEL
BMODE
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
I
I
I
O
O
O
O
O
O
I
I
O
O
I
I
HMD0
HMD1
HRD / HRW
HWR / HDS
HD7–0/
HAD7–0
HA2/ALE
HA1–0/
(未使用)
SPORT0
SPORT1
or
1
1
1
1
I
I
I
I
8
1
I / O
I
2
5
5
I
I / O
I / O
第0版
–3–
ADSP-21msp58/59
针
组
名字
IRQ0
(RFS1)
IRQ1
(TFS1)
SCLK1
FI
(DR1)
FO
(DT1)
FL0
V
DD
GND
PWD
模拟引脚
VIN
规范
#
of
输入/
引脚输出功能
1
1
1
1
1
1
4
5
1
1
I
I
O
I
O
O
外部中断请求0 #
外部中断请求# 1
可编程时钟输出
国旗输入引脚
标志输出引脚
通用标志输出引脚
数字电源引脚
接地引脚
掉电引脚
该规范的输入端
放大器,用于编码器部分
器(ADC)
在AUX输入端子
放大器,用于编码器部分
器(ADC)
该规范的接地参考
和AUX放大器的
编码器部(ADC)的
的非反相输出端
从差分放大器
在解码器部分(DAC)的
反相器的输出端子
从差分放大器
译码器( DAC )
输出电压参考值
基准电压外部副产品
低通滤波器节点
模拟电源
模拟地
连接这些管脚到适当的值配置ADSP-
为直线接口到各种业界21msp58 / 59
标准微处理器和微型计算机。
当主处理器写入的8位值的静压,所述
高8位的静压寄存器为全0。有关其他
信息,请参考
ADSP -2100系列用户手册,
第7章,约8位的配置信息。
臀操
I
I
臀部包含6个数据寄存器( HDR5-0 )和两个状态
寄存器( HSR7-6 )与相关联的HMASK寄存器
屏蔽中断从个人静压数据寄存器。髋关节
数据寄存器是存储器映射中的内部数据存储器
的ADSP- 21msp58 / 59 。 HIP传输可以使用管理
无论是中断或轮询。这些寄存器示于仲
化“ ADSP - 21msp58 / 59寄存器。 ”这两个状态寄存器
提供状态信息,同时ADSP - 21msp58 / 59和
主处理器。 HSR7包含一个软件复位位,可以
可以通过在ADSP- 21msp58 / 59和主机设置。
HIP的允许由主机执行的软件复位
处理器。内部软件复位信号被确认为5
ADSP - 21msp58 / 59次。
臀部产生一个中断时的HDR重新注册
从主处理器写才能享有的数据。它也产生IN-
中断时,主处理器进行了成功读取
任何HDR 。在人类发展报告的读/写状态也被存储在
高铁寄存器。
该HMASK寄存器位可以用来掩盖的产生
读取或写入从个体的HDR寄存器中断。中位数
在IMASK寄存器启用和禁用所有HIP读取中断
或所有HIP写中断。因此,例如,写HDR4
将造成中断只有当两个
HDR4写
中位
HMASK和
HIP写
中断使能位在IMASK是
设置的。
HIP的提供引导ADSP-的第二种方法
21msp58 / 59 ,其中,主处理器加载指令插入
在HIP 。在ADSP - 21msp58 / 59自动传输
数据,在此情况下的操作码,对内部程序存储器。该
BMODE引脚决定是否ADSP - 21msp58 / 59的靴子
从通过热等静压或从外部主机处理器
EPROM通过数据总线。
中断
VIN
AUX
1
I
脱钩
1
I
VOUT
P
1
O
VOUT
N
1
O
V
REF
REF-
滤波器
V
CC
GND
A
1
1
1
2
O
O
主机接口
在ADSP - 21msp58 / 59主机接口端口( HIP )是并行
I / O端口,允许方便地连接到主处理器。
通过热等静压,在ADSP- 21msp58 / 59可以用作一个
存储器映射的外围设备到主机计算机。臀部可以
被认为是对双端口存储器,或邮箱的区域稳压
存器,其允许计算之间的通信
在ADSP - 21msp58 / 59和主机的核心。
主机接口端口完全异步的。主人
处理器可将数据写入到静压而ADSP-
21msp58 / 59以全速运行。
HIP的可以用下面的引脚进行配置:
BMODE (当MMAP = 0),确定是否ADSP-
21msp58 / 59靴子从主处理器(通过HIP)
或外部EPROM(通过数据总线) 。
HMD0配置总线闪光灯作为单独的读取和写入
选通,或一个单一的读/写选择和主机数据选通。
HMD1选择单独的地址( 3位)和数据(8位)总线,
或与地址锁存器的复用8位的地址/数据总线
启用。
中断控制器允许处理器响应于中断
和复位用最少的开销。在ADSP - 21msp58 / 59
提供最多三个外部中断输入引脚,
IRQ0 , IRQ1 ,
和
IRQ2 。 IRQ2
始终可用作为专用的销;
SPORT1可能是侦察网络gured的
IRQ1
和
IRQ0
和标志。
在ADSP - 21msp58 / 59还支持内部中断
定时器,主机接口端口,串行端口,所述模拟输入
terface和断电控制电路。在中断
内部优先级和单独屏蔽(除
断电和
复位) 。
输入引脚可以被编程
对于无论是电平还是边沿敏感。优先级和向量地址
衣服的中断被示于表II ;中断
寄存器示于图2中。
–4–
第0版
ADSP-21msp58/59
ICNTL
4
3
0
IRQ2
HIP写
HIP阅读
SPORT0 TRANSMIT
SPORT0接收
2
1
0
IMASK
9
0
8
0
7
0
6
0
5
0
4
0
3
0
2
0
1
0
0
0
IRQ0灵敏度
IRQ1灵敏度
IRQ2灵敏度
1 = EDGE
0 = LEVEL
中断嵌套
1 =启用, 0 =禁用
定时器
IRQ0或接收SPORT1
IRQ1或发送SPORT1
模拟接收
模拟发射
1 =启用, 0 =禁用
国际金融公司(IFC)
15 14 13 12 11 10
0
0
0
0
0
0
9
0
8
0
7
0
6
0
5
0
4
0
3
0
2
0
1
0
0
0
中断FORCE
IRQ2
SPORT0 TRANSMIT
SPORT0接收
模拟发射
模拟接收
SPORT1发送或IRQ1
SPORT1接收或IRQ0
定时器
中断清除
定时器
SPORT1接收或IRQ0
SPORT1发送或IRQ1
模拟接收
模拟发射
SPORT0接收
SPORT0 TRANSMIT
IRQ2
1 =启用, 0 =禁用
图2.中断寄存器
表II中。中断优先&中断向量地址
中断源
复位(或Power -了PUCR = 1 )
断电(非屏蔽)
IRQ2
HIP写
HIP阅读
SPORT0 TRANSMIT
SPORT0接收
模拟接口传输
模拟接口接收
SPORT1发送或( IRQ1 )
SPORT1接收或( IRQ0 )
定时器
中断向量
地址(十六进制)
0000 (最高
优先级)
002C
0004
0008
000C
0010
0014
0018
001C
0020
0024
0028 (最低
优先级)
下面的指令允许全局使能或禁用servic-
荷兰国际集团的中断(包括断电)的,不管
IMASK的状态。禁用中断不会影响
自动缓冲。
ENA INTS ;
DIS INTS ;
中断服务程序对处理器的复位功能。
系统接口
图3示出与ADSP-一个基本系统配置
21msp58 / 59 ,两个串口设备,一个主处理器,一个引导
EPROM ,可选的外部程序和数据存储器,以及
模拟接口。数据存储器和16K高达15K字
程序存储器的话可以得到支持。可编程
等待状态的产生使处理器可以轻松连接到
缓慢的回忆。在ADSP - 21msp58 / 59还提供了1 EX-
外部中断和两个串行端口或3个外部中断
和一个串行端口。
时钟信号
中断可以屏蔽或揭露与IMASK寄存器
之三。各中断请求逻辑与
位IMASK ;最高优先级的未屏蔽的中断是然后
选择。在掉电中断是不可屏蔽的。
中断控制寄存器, ICNTL ,允许外部IN-
中断入口将被设置为任一边沿或电平敏感。中断服务
副例程可以被嵌套(具有较高优先级的中断
采取优先)或顺序处理(只有一个
中断服务处于活动状态) 。
中断力和清晰的寄存器,国际金融公司(IFC) ,是一个只写寄存器
器用于强制中断或清除挂起的边沿敏感
中断。
芯片堆叠保持处理器的状态,并automati-
中断处理期间保持美云。堆栈12
层次深,以便进行中断嵌套。
在图2中所示寄存器的位值是默认的比特值
复位后。如果没有值显示,该位是不确定的
复位。保留位显示为灰色;这些位始终
被写零。
第0版
–5–
在ADSP - 21msp58 / 59 CLKIN输入可以由crys-驱动
TAL或由TTL兼容的外部时钟信号。
在CLKIN输入可能不会停止,在频率改变
操作过程中,或在任何其它频率的1操作
指定的。操作ADSP - 21msp58 / 59在任何其他频
昆西改变模拟性能,这是未经测试或
支持。
如果使用外部时钟时,它应该是一个TTL兼容的显
最终以一半的速度指令运行。该信号应
连接到所述处理器的CLKIN的输入;在这种情况下,该
XTAL输入必须悬空。
在ADSP - 21msp58 / 59使用的输入时钟频率
等于一半的指令速度;一个13 MHz的输入时钟产生一个
38.46 ns的处理器周期(相当于26兆赫) 。去甲
马利,指令在单处理机周期执行。
所有器件的时序是相对于内部指令时钟速率,
其中由CLKOUT信号使能时表示。该