1.3 德州仪器公司的DSP产品

按照应用领域的要求，DSP器件可以分为三类：第一类应用于工业控制领域，这方面的应用要求DSP工作稳定、可靠、集成度高、成本低，这类芯片一般都在内部集成了CAN总线、PWM模块等适合于工业控制的专用外设；第二类是大量的低成本嵌入式应用系统，如手机、磁盘驱动器、MP3播放器等，在这些应用中，成本、集成度和功耗是最重要的因素；第三类是需要用复杂算法对大量数据进行处理的应用，如声呐探测和地震探测等，该类设备批量小、算法复杂、对性能要求苛刻，而对成本和功耗并不是特别关注。因此，在选择DSP处理器时，要根据目标系统的不同要求，综合考虑性能、成本、集成度、开发的难易程度及功耗等因素。

德州仪器公司的DSP产品已经发展了三代，第一代是以TMS320C10为代表的数字信号处理器产品；接下来又推出了以C2x、C3x和C4x系列为代表的第二代数字信号处理器，其中C2x为16位定点信号处理器，C3x和C4x为32位浮点信号处理器。 1992年，德州仪器公司推出了TMS320C541处理器，从此，德州仪器公司的数字信号处理器进入了第三代。第三代处理器在10余年的时间得到了飞速发展，现在已经拥有主要用于控制领域的C24x和C28x系列，用于便携消费电子产品的低功耗16位定点数字信号处理器C54x、C55x系列，用于高速信号处理和图像处理的高性能16位定点数字信号处理器C62x、C64x系列，用于浮点信号处理的32位浮点信号处理器C67x和TMS320C33。首先对德州仪器的第三代数字信号处理器产品系列进行简要的介绍，读者可据此选择适合的DSP芯片。

1.3.1 C24x系列和C28x系列

C24x系列主要用于电机控制领域，它可为交流感应电机、直流永磁体电机和开关激励式电机等提供高效控制，为无刷电机的变速控制提供了廉价且高可靠性的解决方案，例如应用C24x系列处理器进行变频调节与非变频系统相比可以节省25%的能源消耗。C24x系列处理器采用TMS320C2XX内核，该内核具有一个32位算术逻辑单元，一个32位累加器，一个16位×16位乘法器，为了配合算术逻辑单元工作还提供了输入和输出数据移位器，为8个辅助寄存器和一个辅助寄存器算术单元提供了数据地址产生电路，还有专用的程序地址产生电路。它们内部集成了DSP内核和微控制器片上外设，为用户提供了一种方便的单片解决方案。C24x内部集成了DARAM、Flash（或EEPROM）存储器、16位定时器、脉宽调制器、A/D转换器、看门狗模块及CAN总线接口模块、SPI（Serial Peripheral Interface）和SCI（Serial Communications Interface）等通信接口。表1-1给出了C24x系列处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

C28x系列处理器是德州仪器公司为控制领域的高端应用而开发的系列产品。首先内核由C24x系列的16位提升为32位， DSP内核提供了2个16位×16位乘法累加器，可以进行16位×16位、32位×32位乘法累加运算。该系列芯片采用了先进芯片制造技术，速度升高到60～150MHz，Flash存储器的容量最高提升到512KB。C28x系列又分为三个小系列，即C280x、C281x和C2833x，而C2833x系列又为用户提供了浮点处理能力。

C280x系列为低价格数字信号控制器，速度从60 MHz到100MHz，表1-2给出了C280x系列处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

C281x系列的速度提高到150MHz，Flash存储器的容量扩展到128KB和256KB，AD转换器的速度提高到12.5MSPS，C2810、C2811还具有代码兼容和引脚兼容的特点，表1-3给出了C281x系列处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

C2833x系列在C281x的基础上还集成了一个单精度浮点运算单元，外部具有了32/16位EMIF接口，为了便于同外设进行通信还提供了1个6通道DMA控制器，Flash存储器的容量扩展到128KB、256KB和512KB，表1-4给出了C2833x系列处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

1.3.2 C62x系列和C64x系列

C62x系列是德州仪器公司第一个采用超长指令字的DSP产品，它的内部包含6个算术逻辑单元和两个16位×16位乘法器，这样C6000系列可以在一个循环中完成8次操作。C62x系列处理器的推出具有里程碑式的意义，它为高性能DSP树立了标准，表1-5给出了C62x系列处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

C64x系列采用了C64x内核，采用了增强型超长指令字结构，改进了流水线结构，支持32位或64位宽度存储器访问，最高处理能力已经达到9600MIPS，表1-6给出了C64x系列处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

1.3.3 C67x系列和C33

C67x和C33是德州仪器公司的浮点数字信号处理器系列，C67x除了兼容C62x指令集之外，还支持浮点操作。其内核包括4个浮点/定点算术逻辑单元，两个定点算术逻辑单元和两个浮点/定点乘法器，支持单精度和双精度浮点运算，表1-7给出了C67x系列和C33处理器的内部资源、封装、电源等基本情况。

1.3.4 C54x系列和C55x系列

C54x和C55x系列是德州仪器公司为便携消费电子产品推出的低功耗16位定点数字信号处理器，本书将对C55x系列进行详细的介绍，在这里先对其内部资源、供电、封装等进行简单的描述。

C54x系列针对低功耗应用采用了一系列措施，在确保性能的同时保证了DSP的低功耗，表1-8给出了C54x系列的简要描述。

C55x是在C54x基础上开发的新型低功耗、高性能数字信号处理器，它兼容C54x代码集，乘法器变成两个，而采用最新芯片制造技术大幅度提升了DSP的主频，从而提高了C55x系列处理器的处理能力，表1-9给出了C55x系列的内部资源、封装、电源等基本情况。