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TMS320DM6431

数字媒体处理器

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SPRS342C - 2006年11月 - 修订2008年6月

1 TMS320DM6431数字媒体处理器

1.1特性

高性能数字媒体处理器

(DM6431)

- 3.33 ns的指令周期时间

- 300兆赫的C64x + 时钟速率

- 8个32位的C64x +指令/周期

- 2400 MIPS

- 完全软件兼容的C64x

- 商业与汽车（Q或S后缀）

等级

VelociTI.2扩展VelociTI

先进的超长指令字（ VLIW ）

的TMS320C64x + DSP内核

- 八个独立的功能单元

用的VelociTI.2扩展：

六个ALU （ 32 / 40位），每个支座

单32位，双通道16位或4个8位

每个时钟周期运算

两个乘法器支持4个16 ×16位

每个时钟乘法（32位结果）

周期或8个8 ×8位乘法（ 16位

结果）每时钟周期

- 负载存储架构，不结盟

支持

- 64个32位通用寄存器

- 指令包装减少代码大小

- 所有指令条件

- 其他的C64x + 的增强功能

保护模式下运行

异常支持的错误检测

和程序重定向

硬件支持的模数回路

自动对焦模块操作

的C64x +指令集特点

- 字节寻址（ 8位/ 16位/ 32位/ 64位数据）

- 8位溢出保护

- 位字段提取，设置，清除

- 标准化，饱和度，位计数

- 的VelociTI.2增加正交

- 的C64x +扩展

紧凑型16位指令

附加说明：支持

复数乘法

的C64x + L1 / L2内存架构

- 256K位（ 32K字节） L1P程序

内存/缓存[灵活配置混合型]

- 512K位（ 64K字节） L1D数据RAM /高速缓存

[灵活配置混合型]

- 512K位（ 64K字节） L2统一映射

内存/缓存[灵活配置混合型]

支持小端模式下

视频处理子系统（ VPSS ）， VPFE

只

- 前端提供：

CCD和CMOS成像器接口

BT.601 / BT.656数字的YCbCr 4 ： 2 ： 2

（ 10位）接口

无缝连接常见的视频

解码器

外部存储器接口（ EMIFS ）

- 16位DDR2 SDRAM内存控制器

与128M字节地址空间（ 1.8 -V的I / O）

支持高达266 MHz的（数据速率）总线

和接口， DDR2-400 SDRAM

- 异步8位宽EMIF （ EMIFA ）

凭借高达64M字节的地址河段

闪存接口

NOR （ 8位宽的数据）

NAND （ 8位宽的数据）

增强型直接存储器存取（ EDMA ）

控制器（ 64个独立通道）

2个64位通用定时器（每个

可配置为两个32位定时器）

一个64位看门狗定时器

一个UART，具有RTS和CTS流控制

主/从内部集成电路（I

总线）

一个多通道缓冲串行端口

(McBSP0)

- I2S和TDM

- AC97音频编解码器接口

SPI

- 标准语音编解码器接口（ AIC12 ）

- 电信接口 - ST总线， H- 100

- 128通道模式

多通道音频串行端口（ MCASP0 ）

- 四个串行器和SPDIF （ DIT ）模式

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用

仪器的半导体产品和免责条款及其出现在本文档的末尾。

所有商标均为其各自所有者的财产。

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

TMS320DM6431

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高端CAN控制器（ HECC ）

10/100 Mb / s以太网MAC （ EMAC ）

- 符合IEEE 802.3标准

- 支持媒体独立接口（ MII ）

- 管理数据I / O（ MDIO ）模块

三脉宽调制器（ PWM ）输出

片上ROM的Bootloader

个人省电模式

灵活的PLL时钟发生器

IEEE- 1149.1 （ JTAG ）

边界扫描兼容

最多111个通用I / O（ GPIO ）引脚

（复用多个设备功能）

包：

- 361引脚无铅PBGA封装

（ ZWT后缀）， 0.8毫米间距球

- 376引脚塑料BGA封装

（ ZDU后缀）， 1.0毫米间距球

0.09微米/ 6级铜金属工艺（ CMOS ）

3.3 V和1.8 V的I / O ， 1.2 V内部（ -3 / -3Q / -3S ）

应用范围：

- 数字媒体

- 网络媒体编码

视频影像

1.2说明

所述的TMS320C64x + DSP的（包括TMS320DM6431装置）是性能最高的

定点DSP系列中的TMS320C6000 DSP平台。该DM6431设备是基于

第三代高性能，先进的VelociTI 超长指令字（ VLIW ）架构

德州仪器（ TI ）开发的，使得这些DSP的数字媒体的最佳选择

应用程序。是的C64x + 器件是向上代码兼容的是部分以前的设备

C6000 DSP平台。是的C64x DSP的支持更多的功能，并有扩展指令

与以前的装置设置。

任何引用的C64x DSP或C64xCPU中也同样适用，除非另有说明，否则到的C64x + DSP和

的C64x + CPU ，分别。

以每秒（ MIPS）的高达2400万条指令以300兆赫的时钟速率的性能，

的C64x +内核提供解决方案，以高性能DSP的编程难题。 DSP内核具有

高速控制器的操作灵活性和阵列处理器数值的能力。该

C64x + DSP内核处理器有64个通用的32位字的长度和高度8的寄存器

独立的功能单元，两个乘法器为32位的结果和6的算术逻辑单元（ALU ）。该

八个功能单元包括指令，以加速在视频和成像应用中的性能。

DSP内核可产生每个周期4个16位乘法累加器（MAC ），总共12亿

的MAC每秒（ MMACS ），或每个周期8个8位MAC为总共2400 MMACS 。欲了解更多详细信息

上的C64x + DSP ，看

的TMS320C64x / C64x的DSP + CPU和指令集参考指南

（文献编号

SPRU732).

该DM6431还具有应用特定的硬件逻辑，片上存储器，以及附加的片

外设类似于其他C6000 DSP平台的设备。该DM6431芯采用两电平

基于缓存的架构。 1级程序存储器/高速缓存（ L1P ）由32K字节（ KB ）的内存

空间可以被配置为映射存储器或直接映射缓存。 1级数据/存储

存储器/高速缓存（ L1D ）由可配置为映射存储器或64KB的存储空间

2路组相联高速缓存。 2级内存/缓存（ L2）包括一个64KB的内存空间，

程序和数据空间之间共享。 L2存储器可以被配置为映射存储器，高速缓存，或

结合两者。

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外设集包括： 1配置的视频端口;一个10/100 Mb / s以太网MAC （ EMAC ）与

管理数据输入/输出（ MDIO）模块;一个内部集成电路（I2C）总线接口;一

多通道缓冲串行口（ McBSP0的） ;多通道音频串行端口（ MCASP0 ）与4串行器; 2

64位通用定时器，可分别配置为2个独立的32位定时器; 1 64位看门狗定时器;

到具有可编程中断/事件生成111针通用输入/输出（GPIO）的

模式，复用等外设; 1 UART硬件握手的支持; 3脉冲宽度

调制器（ PWM）外设; 1高端控制器区域网络（ CAN）控制器[ HECC ] 2无缝

外部存储器接口：一个异步的外部存储器接口（ EMIFA ）为慢

内存/外设，并支持DDR2更高的速度同步存储器接口。

该DM6431装置包括一个视频处理子系统（ VPSS ）配有一个视频处理前端

（ VPFE ）输入用于视频捕获。

视频处理前端（ VPFE ）由CCD控制器（ CCDC ）的。在CCDC能

的接口为常见的视频解码器， CMOS传感器和电荷耦合器件（CCD ）。

以太网媒体访问控制器（ EMAC）提供DM6431和之间的有效接口

网络。该DM6431 EMAC同时支持10Base-T和100BASE-TX或10兆比特/秒（Mbps ）

和100 Mbps的半双工或全双工模式，支持硬件流控制和服务质量（ QOS ）

支持。

管理数据输入/输出（ MDIO ）模块不断轮询，以所有32个MDIO地址

枚举系统中的所有物理层设备。

I2C端口允许DM6431容易地控制外围设备和/或与主机通信

处理器。

高端控制器区域网络（CAN）控制器[ HECC ]模块提供了一个网络协议中的一个

恶劣的环境下与其它控制器进行串行通信，典型地在汽车应用。

丰富的外设集提供了控制外围设备，并与沟通的能力

外部处理器。对于每个外设的详细信息，请参阅下文文档中的相关章节

以及相关的外设参考指南。

该DM6431拥有一套完整的开发工具。这些措施包括C编译器，一个DSP汇编

优化器来简化编程和调度，并在Windows调试界面的可视性

源代码的执行。

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1.3

功能框图

图1-1

示出了DM6431装置的功能框图。

BT.656,

Y / C ，

生（拜耳）

JTAG接口

系统控制

输入

时钟（多个）

OSC

锁相环/时钟发生器

电源/休眠控制器

引脚复用

DSP子系统

C64x+

DSP CPU

64 KB的L2内存

32 KB

L1基因型Pgm

32 KB

L1数据

CCD

调节器

视频

接口

10b

视频处理子系统（ VPSS ）

前端

引导ROM

交换中心资源（ SCR）

外设

串行接口

系统

的McASP

McBSP的

HECC

UART

常规 -

用途

定时器

看门狗

定时器

PWM

GPIO

EDMA

连接

程序/数据存储

EMAC

同

MDIO

DDR2

纪念品CTLR

(16b)

异步EMIF /

NAND /

(8b)

图1-1 。 TMS320DM6431功能框图

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...........

1.1

1.2

1.3

特点

..............................................

描述

............................................

功能框图

............................

电源电压和工作的范围

温度（除非另有说明）

...........

118

周边信息与电气

特定网络阳离子

.........................................

119

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

6.9

6.10

6.11

6.12

6.13

6.14

6.15

6.16

6.17

参数信息

.............................

119

推荐的时钟和控制信号转换

行为

............................................

120

电源

....................................

121

增强型直接存储器存取（ EDMA3 ）

调节器

...........................................

128

RESET

...............................................

140

修订历史

...............................................

2设备概述

.........................................

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

设备特点

................................

CPU （ DSP内核）的说明

.........................

的C64x + CPU

..........................................

.............................

引脚分配

....................................

终端功能

..................................

设备支持

......................................

内存映射汇总

器件和开发支持工具

命名法

.......................................

文档支持

.............................

系统模块寄存器

...........................

电源注意事项

...............................

时钟注意事项

................................

引导顺序

......................................

配置在复位

.............................

配置复位后

..........................

复用引脚配置

......................

设备初始化序列复位后

........

111

调试注意事项

.........................

113

系统互连框图

...............

114

在操作绝对最大额定值

温度范围（除非另有说明）

...

116

推荐工作条件

.............

117

电气特性在推荐

........

时钟锁相环

.........................................

中断

...........................................

外部存储器接口（ EMIF ）

.................

视频处理子系统（ VPSS ）概述

外部时钟输入从MXI / CLKIN引脚

149

151

156

159

168

设备配置

.................................

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

通用异步接收器/发送器

器（UART）

.............................................

173

内部集成电路（ I2C）

.......................

175

多通道缓冲串行端口（ McBSP的）

........

179

多通道音频串行端口（ MCASP0 ）

外设

..........................................

188

高端控制器区域网络控制器

（ HECC ）

.............................................

196

以太网媒体访问控制器（ EMAC ）

........

202

管理数据输入/输出（ MDIO）

209

210

213

215

219

系统互连

.................................

114

4.1

5.1

5.2

5.3

器件工作条件

.......................

116

..........

6.18定时器

..............................................

6.19脉宽调制器（ PWM ）

.....................

6.20通用输入/输出（ GPIO ）

.............

6.21 IEEE 1149.1 JTAG

.................................

机械数据

.......................................

7.1

对于ZWT热数据

.............................

对于ZDU 7.1.1热数据

.............................

7.1.2包装信息

.............................

221

222

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