DSP 应用领域及内部结构

随着 DSP 性能的改善和成本的降低，DSP 在通用数字信号算法处理的基础上，其应用几乎遍及电子学每个领域。
（1）通信：网络通信，高速调制解调器，编/解码器，自适应均衡器，移动通讯，语音邮箱，回音消除，噪声对消，会议电视，扩频通信等。
（2）声音/语音处理、图像/图形处理：语言识别，语言合成、语音编码、图形变换、机器人视觉、模式识别、电子地图等。
（3）仪器/仪表：谱分析、函数发生器、波形发生器、数据采集、状态分析、石油/地质勘探、VR 航空（Visual Reality）试验，医学仪器等。
（4）计算机：阵列处理器、图形加速器、神经网络、多媒体等。
（5）消费电子： 数字电视、高清晰度电视、VR 游戏、汽车工业等。
（6）军事： 雷达与声纳信号处理、导航、制导、全球定位、搜索跟踪、VR 式器试验等。如下图：

2. TMS320 C54X DSP 硬件结构
   1、 TMS 320C54X 内部组成单元与总线结构
   TMS320C54XDSP 的结构简图如图 1 所示：
   

图 1 TMS320C54X 内部组件与总线连接
可见 DSP 内部的程序总线 P、数据总线 D、控制总线 C 和数据写存储器总线 E 都是独立分开的，以便于组件单元的并行处理和数据传送。
TMS320C54X C54X 的结构部件其实可看作是围绕挂换在 8 束 16 bit 的总线上的。（见图 2 TMS320 C54X 内部硬件结构框图），其中：
（1）程序总线 PB 传送指令码和程序存储器的直接操作码。
（2）三束数据总线（CB、DB 和 EB）相互连接起各个单元，如 CPU、数据地址产生逻辑（DAGEN）、程序地址产生逻辑（PAGEN）及其它芯片组件和数据存储器（其中 CB、DB 传送从数据存储器读出的数据，EB 传送向存储器写的数据）。
（3）四束地址总线（PAB、CAB、DAB 和 EAB）传送指令执行期间所需的地址数据。
2、内部存储器结构
54X 的存储器由程序空间、数据空间和输入/输出空间三个分开的空间组成，包括随机存取存储器 RAM 和只读存储器 ROM。RAM 可当作 DARAM（dnal-access RAM）和 SARAM （Single-access RAM）54X 系列中各种芯片的 ROM、DARAM 和 SARAM 空间大小有所不同。
（1）片上 ROM（On-Chip ROM）它是程序存储器的一部分，常用以接受 boot Loading。（2）DARAM（On-Dhip Dual-Access RAM）。它由若干块组成，对 DARAM 中的数据，
CPU 在一个机器周期内可对它进行两次操作（读或写），DARAM 总是映射在数据空间，其
主要目的是存储数值，它也可映射于程序存储空间用以存储程序代码。
（3）SARAM（On-Chip Single-Access RAM）。它由若干块组成，每块在一个机器周期内，可被读或写一次，它一般映射在数据空间，主要是存储数值，它也可映射于程序空间存储程序代码。
（4）片上 RAM 保护。当设计片上 RAM 保护时，外部指令就不能对其进行读写。
4、DSP 外部信号引脚
DSP 处理信号引脚包括：（C548）
（1）外部总线接口包括：（External Bus Iaterface）
并行地址总线口（23-bit）
并行数据总线口（16-bit）
存储器选择 MSTRB_、程序空间选择 PS_、数据空间选择 DS、I/O 选择 IOSTRB_、IS_读/写信号 R/W、READY、信号保持 HOLD_、指令获得 IAQ_等。
（2）控制信号（Control Signals）
复位信号 RS；
外部中断输入 INTX_及中断响应 IACK_等；
分支控制 BIO-；
外部标志输出 XF；
工作方式选择 MP/MC 等。
（3）晶振/时钟信号（Oscillator/Timer Signals）
晶振输出插入 X1、X2/CLKIN
时钟信号：包括 CLKOUT、CKKMDX、TOUT 等。
（4）缓冲串行口信号（Buffered Serial Ports Signals）
接收时钟：BCLKRO、BCLKR1；发送时钟：BCLKXO、BCLKX1；
串行数据接收：BDR0、BDR1；串行数据发送 BDX0、DBX1；
帧同步接收：BFSR0、BFSR1；帧同步发送 BFSX0、BFSX1。
（5）TDM 串口信号
TDM 接收时钟 TCLKR；TDM 发送时钟 TCLKX
串行数据接收 TDR；串行数据发送 TDX
接收帧同步/地址 TFSR/TADD；帧同步发送 TFSX/TFRM
（6）仿真信号（Emulation）
JTAG 测试时钟 TCK
JIAG 数据输入 TDI
JIAG 口模式选择 TMS
JIAG 数据输出 TD0
JIAG 口复位 TRST_
仿真引脚 EMU0、EMU1/OFF
（7）Host 接口 Host Port Interface
并行数据口 HD0~7
控制输入 HCNTL0、HCNTL1
字节识别输入 H＋BIL
片选 1＋CS
数据输入选择 HDS1_HDS1；
地址选通：HAS;
读/写信号：HRW、HRDY
串断输出：HINT;
HPI 模式选择 HPIENA/VDD
如图 3 “C54X 信号引脚”和”C548 信号引脚”。
5、DSP 硬件设计的几个主要问题：
（1）总线控制方案
（2）boot loading
（3）Hardware wait_states
（4）I/O 与中断设计
（5）Memory Map
（6）串口工作方式与时序设计
（7）TAP 接口

图 2 TMS320 C54X 硬件结构

图 3 信号引脚