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TMS320DM6446

数字媒体系统级芯片

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SPRS283F - 2005年12月 - 修订2008年3月

1数字媒体系统级芯片（ DMSoC ）

1.1特性

高性能数字媒体片上系统

- 513- ， 594 - MHz的C64x系列+ 时钟速率

- 256.5- ， 297 MHz的ARM926EJ -S 时钟速率

- 8个32位的C64x +指令/周期

- 4752的C64x + MIPS

- 完全软件兼容的C64x /

ARM9

- 扩展级温度器件可用

先进的超长指令字（ VLIW ）

的TMS320C64x + DSP内核

- 八个独立的功能单元

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

手术

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

紧凑型16位指令

- 附加说明：支持复杂

乘法

的C64x + L1 / L2内存架构

- 32K字节L1P程序RAM /高速缓存（直接

映射）

- 80K字节L1D数据RAM /高速缓存（ 2路

组相联）

- 64K字节L2统一映射RAM /高速缓存

（灵活的RAM /高速缓存分配）

ARM926EJ -S内核

- 支持32位和16位（的Thumb

模式）指令集

- DSP指令扩展及单

周期MAC

- 基于ARM技术的Jazelle

- 嵌入式ICE -RT 逻辑的实时

DEBUG

ARM9内存架构

- 16K字节指令缓存

- 8K字节的数据高速缓存

- 16K字节的RAM

- 8K字节ROM

嵌入式跟踪缓冲区（ ETB11 ）凭借4KB

内存ARM9调试

字节序：小端的ARM和DSP

视频处理子系统

- 前端提供：

CCD和CMOS成像器接口

BT.601 / BT.656数字的YCbCr 4 ： 2 ： 2

（ 8位/ 16位）接口

预览引擎的实时图像

处理

无缝连接常见的视频

解码器

直方图模块

自动曝光，自动白平衡和

自动对焦模块

调整引擎

- 调整图像大小从1 / 4倍到4倍

- 独立的水平/垂直控制

- 后端提供：

硬件屏幕显示（ OSD ）

四个54 - MHz的DAC，用于一个组合

复合NTSC / PAL视频

- 亮度/色度分离视频

（ S-视频）

- 分量（YPbPr或RGB ）视频

（逐行）

数字输出

- 8-位/ 16位的YUV或高达24位的RGB

- 高清分辨率

- 最多2个视频窗口

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。

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外部存储器接口（ EMIFS ）

- 32位DDR2 SDRAM内存控制器

与256M字节地址空间（ 1.8 -V的I / O）

- Asynchronous16位宽EMIF （ EMIFA ）

与128M字节的地址河段

闪存接口

- NOR （ 8 / 16位宽的数据）

- NAND （ 8 / 16位宽的数据）

闪存卡接口

- 多媒体卡（ MMC ） /安全数字（ SD ）

提供安全的数据I / O（ SDIO ）

- 紧凑型闪存控制器具有真正的IDE

模式

- SmartMedia卡

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

三个UART （其中一个与RTS和CTS流

CONTROL ）

一个串行外设接口（ SPI ）和两种

片选

主/从内部集成电路（I

总线）

音频串行端口（ ASP ）

- I2S

- AC97音频编解码器接口

- 标准语音编解码器接口（ AIC12 ）

10/100 Mb / s以太网MAC （ EMAC ）

- 符合IEEE 802.3标准

- 媒体独立接口（MII ）

VLYNQ接口（ FPGA接口）

主机端口接口（ HPI ）与16位

复用的地址/数据

USB端口，集成2.0 PHY

- USB 2.0高速/全速（ 480 Mbps）的客户端

- USB 2.0高速/全速/低速主机

（微型主机，配套一个外部

设备）

三脉宽调制器（ PWM ）输出

片上ARM ROM引导加载程序（ RBL ）来引导

从NAND Flash或UART

ATA / ATAPI I / F（ ATA / ATAPI -6规范）

个人节能模式的ARM / DSP

灵活的PLL时钟发生器

IEEE- 1149.1 （ JTAG ） Boundary-

扫描兼容

最多71个通用I / O（ GPIO ）引脚

（复用多个设备功能）

361引脚无铅BGA封装

（ ZWT后缀）， 0.8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

应用范围：

- 数字媒体

- 网络媒体编码/解码

视频影像

1.2说明

该TMS320DM6446 （也称为DM6446 ）充分利用了TI的DaVinci 技术，以满足

网络媒体编码和解码应用处理下一代嵌入式设备的需求。

该DM6446使OEM和ODM能够快速推向市场的设备具有强大的操作系统

系统支持，丰富的用户界面，高处理性能和超长电池续航通过

一个完全集成的混合处理器解决方案，最大程度的灵活性。

在DM6446的双核架构提供了DSP的利益和精简指令集

计算机（RISC）技术，结合了高性能的TMS320C64x + DSP内核和一个

ARM926EJ - S内核。

的ARM926EJ-S是执行32位或16位指令和32位的RISC处理器内核

处理32位， 16位，或8位的数据。芯使用管道，使得该处理器的所有的份数和

存储器系统可以连续工作。

ARM核集成：

协处理器15 （ CP15 ）和保护模块

数据和程序存储器管理单元（MMU ）与台后备缓冲区。

单独的16K字节指令和8K字节的数据高速缓存。两者都是四通缔与虚拟

虚拟索引标签（ VIVT ）。

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在的TMS320C64x + DSP是最高性能的定点DSP产生的

TMS320C6000 DSP平台。它是基于第二代的增强版本

高性能，先进的超长指令字（ VLIW ）架构，由得克萨斯州开发

德州仪器（TI ），使这些DSP内核的数字媒体应用的绝佳选择。 C64x的是

在C6000 DSP平台的代码兼容成员。在的TMS320C64x + DSP是增强

C64x的DSP +添加了功能性和扩展指令集。

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47.52亿指令以594兆赫的时钟速率的性能，该

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内核可产生每周期4个16位乘法累加器（MAC ）共计23.76亿

的MAC每秒（ MMACS ），或每个周期8个8位MAC为总共4752 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DM6446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DM6446芯采用两电平

基于缓存的架构。 1级程序高速缓存（ L1P ）是一个256K位直接映射缓存和

1级数据高速缓存（ L1D ）是一个640K位的2路组相联高速缓存。 2级内存/缓存（ L2 ）

由是程序和数据空间之间共享一个512K位的存储器空间。 L2存储器可

被配置为映射存储器，高速缓存，或两者的组合。

外设集包括： 2个可配置的视频端口;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;一个音频

串行端口（ASP） ; 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;高达71针通用输入/输出（GPIO ），具有可编程的

中断/事件生成模式，复用等外设; 3个UART硬件

握手在1个UART支持; 3脉冲宽度调制器（PWM ）的外围设备; 2外部存储器

接口：一个异步的外部存储器接口（ EMIFA ）较慢存储器/外设，以及一个

对于DDR2更高的速度同步存储器接口。

该DM6446器件包括视频处理子系统（ VPSS ）有两个可配置的视频/影像

外设： 1视频处理前端（ VPFE ）输入用于视频拍摄， 1视频处理

后端（ VPBE ）输出用于显示影像协处理器（ VICP ）。

该视频处理前端（ VPFE ）包括CCD控制器（ CCDC ），一个预览引擎

（预览），直方图模块，自动曝光/白平衡/聚焦模块（ H3A ）和大小调整。该

CCDC能够连接到普通的视频解码器，CMOS传感器，以及电荷耦合器件

（ CCD芯片）。预览是一个实时的图像处理引擎，从一个CMOS取像仪的原始数据

传感器或CCD和转换从RGB拜耳模式应用于YUV 4 ：2：2 。直方图和H3A模块

提供对原始彩色数据由DM6446的使用统计信息。该调整器接收图像

数据为单独的水平和垂直大小调整为1 / 4× 256 / N，其中N是递增4倍

64到1024 。

该视频处理后端（ VPBE ）包括一个在屏幕显示引擎（ OSD）和一对

视频编码器（ VENC ）。在OSD引擎可以处理2个独立的视频窗口和2个独立的

OSD窗口。其它配置包括2个视频窗口，1个OSD窗口，和1属性窗口

允许多达8级alpha混合的。该VENC规定，在54 MHz的运行四个模拟的DAC ，

用于复合NTSC / PAL视频，S视频，和/或分量视频输出端提供一个手段。该VENC

还提供了多达数字输出的24比特接口到RGB888设备。数字输出能够

8位/ 16位BT.656输出和/或CCIR.601与单独的水平和垂直同步信号。

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以太网媒体访问控制器（ EMAC）提供的DM644x和之间的有效接口

网络。该DM6446 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。一次的PHY候选已经选择了ARM ，所述

MDIO模块通过读取PHY状态寄存器监视其链路状态。链接更改事件

存储在MDIO模块中，并且可以任选地中断了ARM ，允许ARM的轮询链接

该装置的不连续进行昂贵的MDIO状态的访问。

在HPI ， I2C ， SPI ， USB2.0和VLYNQ接口允许DM6446轻松控制外围设备和/或

与主处理器进行通信。该DM6446还提供了多媒体卡的支持， MMC / SD ，与

SDIO支持。

该DM6446还包括视频/影像协处理器（ VICP ），以卸载许多视频和成像

从DSP内核可用于常见的视频和图像处理任务，使更多的MIPS DSP

算法。有关VICP增强编解码器，如H.264和MPEG4的更多信息，请

联系离您最近的TI销售代表。

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DM6446拥有一套完整的开发工具， ARM和DSP 。这些包括C

编译器，一个DSP汇编优化器来简化编程和调度，并在Windows

调试器接口，可视化的源代码执行。

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1.3功能框图

图1-1

示出了该装置的功能框图。

BT.656,

Y / C ，

生（拜耳）

JTAG接口

系统控制

输入

时钟（多个）

锁相环/时钟

发电机

电源/睡眠

调节器

针

复

ARM子系统

ARM926EJ -S CPU

16 KB

I-缓存

8 KB

D-缓存

视频影像

协处理器（ VICP ）

DSP子系统

C64x+

DSP CPU

64 KB的L2内存

32 KB

L1基因型Pgm

80 KB

L1数据

视频处理子系统（ VPSS ）

前端

后端

屏幕上的视频DAC 10B

显示编码器10B DAC

（ OSD ）

（ VENC ） 10B DAC

10B DAC

8B BT.656 ，

Y / C ，

24B RGB

NTSC /

PAL ，

S-视频，

RGB ，

的YPbPr

16 KB RAM

16 KB ROM

调整器

CCD

柱状图/

调节器

视频

预览

接口

交换中心资源（ SCR）

外设

串行接口

系统

EDMA

音频

串行

PORT

SPI

UART

常规 -

用途

定时器

看门狗

定时器

PWM

连接

程序/数据存储

USB 2.0

PHY

VLYNQ

EMAC

同

MDIO

HPI

DDR2

纪念品CTLR

(16b/32b)

异步EMIF /

NAND /

SmartMedia卡

ATA /

紧凑

FL灰

MMC /

SD /

SDIO

图1-1 。 TMS320DM6446功能框图

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