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初步的技术数据
主要特点
高达600 MHz , 1.67 ns指令周期率
内部片上- DRAM存储器的24M位
25 ×25毫米( 576球)耐热增强型球栅阵列
双路计算模块,每个都包含一个ALU,一个多
钳子,一个移位器,寄存器文件和通讯逻辑
单元( CLU )
双整数ALU的,提供数据寻址和指针
操作
集成I / O包括14通道DMA控制器,外部
口,四干线港口, SDRAM控制器,可编程
标志引脚,两个定时器,和定时器超时引脚为系统
积分
IEEE 1149.1兼容的JTAG测试访问端口的片上
仿真
片上仲裁无缝多
TigerSHARC系列
嵌入式处理器
ADSP-TS201S
重点班妮科幻TS
提供高性能的静态超标量DSP操作
系统蒸发散,用于电信基础设施优化
等大,要求多处理器DSP
应用
性能十分出色的DSP算法和I / O
基准(见基准测试中
表1)
支持低开销的DMA传输之间的内部
存储器,外部存储器,存储器映射的外设,
链路端口,主机处理器和其他(多处理器)
DSP的
简化DSP编程通过非常灵活的指令
中置和高级语言友好DSP
架构
支持可扩展的多处理系统具有低Commu-
架空通信业
数据的地址生成
ALU
节目
SEQUENCER
ADDR
J- BUS ADDR
J- BUS数据
K-总线地址
BTB
K- BUS数据
I-总线地址
PC
I- BUS数据
32X32
32
32
ALU
32X32
32
BITS 24M内置存储器
内存块
(页面缓存)
4xCROSSBAR CONNECT
A
D
A
D
A
D
A
D
SOC总线
JTAG
JTAG端口
6
PORT
32
ADDR
主持人
PROC
SDRAM
CTRL
64
数据
8
CTRL
10
CTRL
128
32
SOC接口
128
32
128
S-总线地址
S- BUS数据128
32
C总线
ARB
EXT DMA
REQ 4
DMA
链路端口
4
8
IN
4
OUT 8
4
8
IN
4
OUT 8
4
8
IN
4
OUT 8
4
8
IN
4
OUT 8
IAB
T
倍增器
L0
L1
X
注册
网络文件
32x32
倍增器
128
128
DAB
DAB
128
128
Y
注册
网络文件
32x32
L2
ALU
CLU
ALU
CLU
L3
计算功能块
图1.功能框图
TigerSHARC系列和TigerSHARC系列徽标是ADI公司的商标。
REV 。公屋
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 / 326-8703
2003 ADI公司保留所有权利。
ADSP-TS201S
目录
概述................................................ 3
双路计算模块............................................ 4
数据对齐缓冲器( DAB) ................................. 4
双整数ALU ( IALU ) ....................................... 4
程序序列............................................... 5
中断控制器........................................... 5
灵活的指令集........................................ 5
DSP内存................................................ 5 .......
外部端口
(片外存储器/外设接口) ................ 6
主机接口................................................ 6 ...
多接口...................................... 7
SDRAM控制器............................................ 7
EPROM接口.............................................. 7
DMA控制器................................................ 7 ...
链路端口( LVDS ) ............................................. 8 ...
定时器和通用I / O ............................... 9
复位和引导............................................... 9 ..
时钟域................................................ 9 ....
电源域................................................ 9 ....
筛选基准电压和时钟...................... 9
开发工具............................................. 10
设计一个仿真器兼容的DSP板(目标) 11
附加信息........................................ 11
初步的技术数据
引脚功能描述........................................ 12
表带引脚功能描述................................ 19
ADSP -TS201S -规格................................... 21
推荐工作条件...................... 21
电气特性....................................... 21
绝对最大额定值................................... 22
ESD敏感度................................................ ... 22
时序规格........................................... 23
通用AC时序.......................................... 23
链路端口低电压,差分信号( LVDS )
电气特性和时序................. 27
链路端口数据输出时序........................... 28
链接端口的数据在时序.............................. 31
输出驱动电流......................................... 32
测试条件................................................ .. 33
输出禁止时间......................................... 33
输出使能时间......................................... 34
电容负载........................................... 34
环境条件.................................... 36
热特性..................................... 36
576球BGA_ED引脚配置......................... 36
外形尺寸................................................ 40
订购指南................................................ ..... 40
修订历史
修订公屋:
适用修正和补充资料( includ-
荷兰国际集团在600 MHz的部分信息)
VREF过滤
计划(第10页) , SCLK_VREF滤波算法
(第10页) ,驱动强度/输出阻抗选择
(第19页) ,推荐工作条件
(第22页) ,电气特性( 22页) ,参考
时钟(第24页) ,上电复位时序(第25页) , AC
信号规格(第26页) ,链路端口 - 数据输出
时间(第29页) ,链路端口数据在时序(第32页)
订购指南(第42页) 。
提供未使用的引脚端接数据
引脚功能
说明(第13页) 。
更改引脚R2和R3到NC中
576球(25毫米× 25
毫米) BGA_ED引脚分配(第38页) 。
牧师屋|
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2003年12月
初步的技术数据
概述
在ADSP -TS201S TigerSHARC处理器是一款超高性
formance ,对于大信号静态超标量处理器优化
处理任务和通信基础设施。该DSP
结合了非常广泛的内存宽度的双运算
块,支持32位和40位浮点和支持 -
荷兰国际集团8-,16- , 32-,以及64位的定点处理,来设置一个新的
对数字信号处理器的性能标准。该
TigerSHARC系列静态超标量体系结构允许DSP exe-
可爱多达四条指令的每个周期内,进行24
16位定点运算或六浮点运算。
四个独立的128位宽度的内部数据总线,每个CON-
necting的六个4M位的存储体,使四字
33.6克每字节的数据,指令和I / O访问,并提供
第二个的内存带宽。工作在600兆赫,
在ADSP -TS201S处理器核心拥有1.67 ns指令
周期时间。使用其单指令,多数据(SIMD)
特点, ADSP -TS201S处理器可以执行4.8十亿
40位MAC或1.2十亿每秒80位MAC 。
表1
显示了DSP的性能基准。
表1.通用算法的基准
在600兆赫
标杆
速度
时钟
周期
ADSP-TS201S
四个128位内部数据总线,每个连接到6
4M位存储银行
片上DRAM( 24M位)
外部端口提供接口来承载proces-
感器,多空间( DSP)的片外内存 -
映射的外设,以及外部SRAM和SDRAM
一个14通道DMA控制器
四个全双工LVDS链路端口
两个64位间隔定时器和定时器到期销
一个IEEE 1149.1标准的JTAG测试访问片上的端口
仿真
图2第3页
示出了与典型的单处理器系统
外部SRAM和SDRAM 。
图3第6页
示出了一个典型的
多处理器系统。
ADSP-TS201S
RST_IN
RST_OUT
POR_IN
时钟
参考
参考
SDRAM
内存
(可选)
BOOT
EPROM
(可选)
SCLK
SCLKRAT2–0
SCLK_V
REF
V
REF
IRQ3–0
FLAG3–0
ID2–0
MSSD3–0
RAS
CAS
LDQM
HDQM
SDWE
SDCKE
血粉
CS
ADDR
BRST
ADDR31–0
DATA63–0
RD
WRH / WRL
确认
MS1–0
MSH
HBR
HBG
B关
数据
内存
(可选)
32位算法,1.2十亿MACS / s的峰值性能
15.7 s
9419
1K点复数FFT
1
(Radix2)
1
64K点复数FFT (基数2 )
2.33毫秒
1397544
(每个真正的自来水) FIR滤波器
0.83纳秒
0.5
[8 × 8] [ 8×8 ]矩阵乘法(复杂, 2.3微秒
1399
浮点)
16位算法,4.8十亿MACS / s的峰值性能
256点复数FFT
1
(基数2 )
1.5 s
928
I / O DMA传输速率
外部端口
1G字节/秒
不适用
链路端口(每个)
1G字节/秒
不适用
1
ADDR
数据
OE
WE
确认
CS
主持人
处理器
接口
(可选)
CLK
CS
ADDR
RAS
数据
CAS
DQM
WE
CKE
A10
缓存预装
链接
器件
( 4 MAX)
(可选)
SDA10
BR7–0
IORD
注册会计师
IOWR
DPA
IOEN
LxDATO3–0P/N
LxCLKOUTP / N
DMAR3–0
LxACKI
LxBCMPO
控制
地址
数据
ADDR
数据
DMA设备
(可选)
数据
在ADSP -TS201S处理器代码兼容与其他
TigerSHARC处理器。
的功能框图。
第1页
显示了ADSP-
TS201S处理器的建筑块。这些模块包括:
双路计算模块,每个模块包含一个ALU的,多
钳, 64位移位器, 128位CLU和32字寄存器文件
和相关联的数据对齐缓冲器( DABS )
双整数ALU的( IALUs ) ,每个都有自己的31字
寄存器文件进行数据处理和状态寄存器
一个程序序列器与指令对齐缓冲区
( IAB )和分支目标缓冲器( BTB )
支持硬件和软件的可编程中断控制器
洁具中断,支持电平还是边沿触发器和
支持优先级,嵌套中断
LxDATI3–0P/N
LxCLKINP / N
LxACKO
LxBCMPI
CONTROLIMP1–0
BM
BUSLOCK
TMR0E
DS2–0
JTAG
图2. ADSP -TS201S与外部SDRAM单处理器系统
在TigerSHARC系列DSP采用静态超标量
*
体系结构。
这种架构是在超标的ADSP -TS201S亲
处理器核心可以同时执行从一个到四个32位
编码的超长指令字的指令( VLIW )
使用DSP的双计算块指令行。因为
*
静态超标量是ADI公司的商标。
牧师屋|
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2003年12月
ADSP-TS201S
DSP不在runtime-执行指令重新排序
程序员选择哪些操作会并行执行
之前运行时的指令顺序是静态的。
除少数例外,指令线,它是否包含
一个,两个,三个,或四个32位的指令,执行与一个
通过一个循环中一个10 -深处理器流水线。
为了获得最佳的DSP程序执行,编程人员必须遵循
当编码DSP的一套指令并行规则
指令行。的指令的一般情况下,选择
DSP能够在平行每个周期执行取决于该指令
灰线资源每条指令需要和源
和使用中的指示目的地寄存器。该编程
MER直接控制的三大核心部件 - IALUs ,
计算块和程序序列。
在ADSP- TS201S处理器,在大多数情况下,具有两周期
执行流水线,充分联动,所以,每当有
运算结果是对另一操作不可依赖新生
凹痕就可以了,在DSP自动插入一个或多个摊位
根据需要周期。高效编程的依赖无
指令可以消除大部分的计算和内存
传输数据的依赖关系。
此外, ADSP -TS201S处理器支持SIMD操作
系统蒸发散两种方式, SIMD计算模块和SIMD
计算。程序员可以加载两个计算块
具有相同的数据(广播分发)或不同的数据
(合并发行) 。
初步的技术数据
移位- 64位移位器执行逻辑和算术
转移,位和流处理和存储等
和提取操作。
通信逻辑单元( CLU ) - 这是一个128位的单位
提供了格状解码(例如,维特比和涡轮
解码器) ,并且执行复杂的相关性用于CDMA
通信应用(例如码片速率和
符号速率的函数) 。
使用这些功能,计算模块可以:
提供8互助每个周期的峰值和每个周期7.1的MAC
持续16位性能,并提供每人2的MAC
周期峰值,每个周期1.8的MAC持续32位perfor-
曼斯(基于FIR )
执行6单精度浮点或执行
每个周期24个16位定点运算,亲
人们提供3 GFLOPS或12.0 GOPS性能
执行每个周期包含2个复杂的16位MAC
执行8格子的蝴蝶在一个周期
数据对齐缓冲器( DAB)
民建联是一个四字FIFO ,能够装载四核的
来自不结盟地址字数据。通常情况下,加载指令
系统蒸发散必须对齐到它们的数据大小,使得四通道的话是
从四对齐的地址加载。使用DAB显
着地提高了某些应用中,如FIR效率
过滤器。
双路计算模块
在ADSP -TS201S处理器,可以exe-计算块
可爱的计算,独立或联合作为一个单
指令多数据(SIMD )引擎。该DSP可以发出
到每个计算块中的每个周期2计算指令,
指示ALU ,乘法器,移位,或CLU执行
独立,同时操作。可以在每个计算模块
执行8个8位, 4个16位, 2个32位,或一个64位SIMD
计算与在其它块中的操作并行。
计算块中的组件被称为X和Y的同步
税,并且每个块包含四个计算单元安
ALU ,乘法器,一个64位的移位寄存器,一个128位的CLU -和一个32位
字寄存器文件。
寄存器文件,每个计算模块具有多端口32
字,全正交寄存器文件用于传送
计算单元和数据总线之间,并用于数据
存储中间结果。指令可以访问
在独立的寄存器文件(字对齐) ,在注册
集的两个(双对齐) ,或在每组四个(四对齐)。
ALU- ALU执行一套标准的算术
行动定点与浮点格式。这也
执行逻辑运算。
乘法器,乘法器进行定点与悬空
荷兰国际集团点乘法和定点乘法和
积累。
双整数ALU ( IALU )
在ADSP -TS201S处理器有两个IALUs提供pow-
强大的报告生成功能,并执行许多常规 -
目的整数运算。该IALUs被称为J和
K的汇编语法,并具有以下特点:
提供的内存地址数据和更新指针
支持循环缓冲和位反转寻址
执行通用整数运算,增加
编程灵活性
包括每个IALU一个31字寄存器文件
由于地址发生器,该IALUs立即执行或间接
矩形(前,后修改)寻址。他们执行模
和无约束的比特反转操作放置在MEM-
储器地址进行模数数据缓冲器放置。每
IALU可以指定一个单核,双核或四核字访问
从内存中。
该IALUs对循环缓冲区的硬件支持,位
反向和零开销循环。循环缓冲区方便
的延时线和其他数据结构高效的编程
在数字信号处理所需的,并且它们通常是
数字滤波器和傅里叶变换使用。每个IALU亲
志愿组织注册了四个圆形的缓冲区,因此应用程序可以设置
最多总共八个循环缓冲器。该IALUs把手地址
指针自动环绕,减少开销, increas-
水性能,并简化实施。通告
缓冲器可以开始和结束处的任何存储器位置。
牧师屋|
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2003年12月
初步的技术数据
由于IALU的计算管道是一个周期深厚,在
大多数情况下,整数的结果在下一个周期中提供。硬
洁具(寄存器相关性检查),会导致失速,如果结果是
在一个给定的周期不能使用。
ADSP-TS201S
减去两个计算模块,同时它还分行
在程序中的另一个位置。的一些主要特点
指令集包括:
用于通信基础设施,以CLU说明
管理网格译码(例如,维特比和涡轮
通过复杂的相互关系解码器)和扩
代数汇编语言的语法
所有DSP ,图像和视频算法的直接支持
类型
无需切换DSP硬件的模式,因为模式
也支持的选项(例如,舍入,饱和
化,以及其他)中的指令
分支预测编码的指令;使零
开销循环
并行编码的指令行
条件执行可选的所有指令
程序和数据之间的用户自定义分区
内存
程序定序
在ADSP -TS201S处理器的程序定序器支持
以下几点:
一个灵活的亲完全中断的编程模型
编程的汇编语言和C / C ++语言;手柄
具有高吞吐量和没有中止的硬件中断
指令周期
一个10周期的指令流水线,四冲程取管
提供了6个周期执行管道的计算结果
可用操作数后两个周期
供应指令读取内存地址;该
音序器的指令对齐缓冲器( IAB )缓存起来
五取指令线等待执行;亲
克音序器提取从IAB的指令线
并将其分发到相应的芯成分为
执行
程序结构和程序流程管理
根据JUMP , CALL , RTI, RTS指令确定
系统蒸发散,环结构,条件,中断和软件
异常
分支预测和128项分支目标缓冲器
( BTB ) ,以减少分支延迟的高效执行
有条件的和无条件转移指令,并
零开销循环;正确预测分支
是采取发生零开销周期,克服了
五到九级分支点球
不要求对齐的代码紧凑的代码
内存; IAB的处理比对
DSP存储器
DSP的内部存储器和外部存储器被组织成一个
统一的存储器映射,它定义了所有的位置(地址)的
在系统中的元素,如图
网络连接gure 3 。
存储器映射被分为四个存储区的主机
空间,外部存储器多处理机的空间,并且内部
存储器和除主存储器的每个存储空间,是亚
分为更小的存储空间。
在ADSP -TS201S处理器内部的内存有24M位
片上DRAM存储器,分为4M比特的6块
( 128K字× 32位)。每块-M0 , M2,M4 ,M6, M8,并
M10-可以存储程序,数据或两者,因此应用程序可以
内存配置,以满足特定需求。配售计划
在不同的存储块的指令和数据,但是,
使DSP以访问数据,同时执行一个指令
取。每个存储段包含一个128K位高速缓存
可实现单周期存取内部DRAM 。
六个内部的内存块连接到四个128位宽度的
通过一个横杆连接的内部总线,从而使DSP的
在同一周期中执行四个内存传输。 DSP的
内部总线架构提供的总内存带宽
每秒33.6克字节,从而使核心和I / O访问
8个32位的数据字和4个32位指令,每个周期。
DSP的灵活的存储架构可实现:
DSP内核和I / O访问到不同的存储块
在同一周期
三个内存块DSP内核访问并行- 1
指令和两个数据访问
程序和数据存储器的可编程分区
所有内存为32-,64-或计划访问128位
也就是说, 16位字的DAB
中断控制器
该DSP支持嵌套与非嵌套中断。每间
中断类型在中断向量表中的寄存器。另外,各
具有在两个中断锁存寄存器和中断位
屏蔽寄存器。所有中断都固定为两种电平敏感或
边沿敏感,除了IRQ3-0硬件中断,该
是可编程的。
硬件中断和软件之间的区别DSP
洁具例外,他们处理不同。当软件
发生异常时, DSP中止了所有其他指令
指令管道。当一个硬件中断发生时, DSP
继续在指令管已经执行指令。
灵活的指令集
的128位的指令线,它可以含有多达4个32位
指令,适用于多种并行操作
简洁的编程。例如,一个指令线可以
直接在DSP有条件地执行一个乘法,一个附加和
牧师屋|
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2003年12月
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