TMS320C80与存储器接口分析
发布时间:2007/9/10 0:00:00 访问次数:459
摘 要: 通过一个设计实验,讨论了TMS320C80通过传输控制器与几种常用存储器的接口方式,提出了接口设计中应该考虑的一些问题。
关键词: TMS320C80 存储器接口 译码
多媒体视频处理器 TMS320C80是新一代的数字信号处理芯片,其内部集成有四个DSP(PPs)和一个RISC主处理器(MP),一个传输控制器(TC),一个视频控制器(VC)和50K字节的SRAM等资源。处理能力每秒达20亿次操作(2BOPS),具有高度并行性,高计算精度和通用性。该芯片可实时实现新一代的视频压缩和解压缩,可广泛应用于会议电视,高速电信,多媒体,虚拟现实,保密,雷达和声纳处理等应用场合,在军事和民用方面有着广阔的应用前景。
由于C80的多处理器结构,高速处理能力和全可编程性,使C80可以适应主处理器或者协处理器等范围广泛的应用系统要求。
C80应用系统包括主处理器和与之相连的保证处理器能完成既定功能的外部器件,存储器为重要的外部器件之一。由于C80没有内部ROM,系统的启动靠加载在存储器高端区的引导程序,使系统配置程序运行,故在一个应用系统中,EPROM必不可少。在程序调试和与主机的通信中,常常使用SRAM或者双口RAM。双口RAM由于有中断接口,信号灯机制以及示忙电路,方便了C80与主机或者外设进行的通信和数据交换;电路中使用高速SRAM芯片,起到补充C80片内SRAM的作用,在程序调试过程中,可加载应用程序在其中,使系统能够全速运行。DRAM与片内快速RAM的组合即保证了系统的高性能,又减少了系统成本。对于不同的系统应用,C80需要外接的存储器也不同。本文对SRAM、双口RAM、EPROM、DRAM等存储器与C80的接口进行了分析。
1 外部存储器接口
1.1 接口概述
C80与外设的接口由传输控制器(TC)处理,TC通过外部存储器接口访问片外存储器和外设。TC内的一个状态序列器产生与各种RAM和外设接口的周期控制信号,这些周期控制信号经过外部逻辑器件译码生成访问识别信息和存储器访问控制信号。访问识别信息为AS,BS,CT,PS,UTLME等,它们输入传输控制器用以配置外部存储器访问时序,使C80可动态地选择存储器类型,根据存储器的速度选择最佳访问时序;存储器访问控制信号输入外部存储器控制端口,使C80能对外部存储器进行正确的操作。外部存储器接口信号定义见参考文献2。
C80与存储器接口框图如图1所示。PLD为控制逻辑产生部分,产生C80需要的存储器识别信号以及C80对存储器的访问控制信号。总线缓冲收发电路用于缓冲数据线,地址线和控制线,以及用于C80与5V外部器件的接口电平转换(3.3V到5V)。存储器电路包括SRAM,双口RAM,DRAM,EPROM。
C80与存储器接口可分为地址通道,数据通道和控制通道。地址通道由地址总线组成,根据AS值的不同,决定地址线连接方式。数据通道由数据总线组成,根据BS值的不同,决定数据总线宽度;系统启动时,在系统复位信号的上升沿采样UTIME信号,确定C80运行时使用何种数据输出模式,当UTIME=0时,工作于大端模式(Big_endian,反之,工作于小端模式(Little_endian)。C80的数据输出模式在下次系统复位前一直有效。数据总线和CAS信号对应关系如表1。
控制通道由存储器读写信号,选通信号以及C80访问识别信息组成。C80端读写信号通过缓冲器与存储器读写端口相连。为简化接口逻辑,片选信号采用部分译码方式产生,仅对C80地址线高4位A[31:28]进行译码。存储器地址分配如表2所示。
C80访问外部存储器时,行时间状态码在列访问期间将会改变;C80访问DRAM时,由于地址总线复用,其最高位地址在列访问时无效。故参与存储器译码的地址信号和状态信号必须用C80输出的RL信号来锁存,设锁存后输出的地址信号为LA[31:28],锁存后的状态信号为LS[5:0]。
另外,由于C80并不是每次都输出一个有用的地址(如刷新操作),总线冲突有可能发生。因此,行时间状态码信号STATUS必须参与译码,用来指示C80的时序类型。
摘 要: 通过一个设计实验,讨论了TMS320C80通过传输控制器与几种常用存储器的接口方式,提出了接口设计中应该考虑的一些问题。
关键词: TMS320C80 存储器接口 译码
多媒体视频处理器 TMS320C80是新一代的数字信号处理芯片,其内部集成有四个DSP(PPs)和一个RISC主处理器(MP),一个传输控制器(TC),一个视频控制器(VC)和50K字节的SRAM等资源。处理能力每秒达20亿次操作(2BOPS),具有高度并行性,高计算精度和通用性。该芯片可实时实现新一代的视频压缩和解压缩,可广泛应用于会议电视,高速电信,多媒体,虚拟现实,保密,雷达和声纳处理等应用场合,在军事和民用方面有着广阔的应用前景。
由于C80的多处理器结构,高速处理能力和全可编程性,使C80可以适应主处理器或者协处理器等范围广泛的应用系统要求。
C80应用系统包括主处理器和与之相连的保证处理器能完成既定功能的外部器件,存储器为重要的外部器件之一。由于C80没有内部ROM,系统的启动靠加载在存储器高端区的引导程序,使系统配置程序运行,故在一个应用系统中,EPROM必不可少。在程序调试和与主机的通信中,常常使用SRAM或者双口RAM。双口RAM由于有中断接口,信号灯机制以及示忙电路,方便了C80与主机或者外设进行的通信和数据交换;电路中使用高速SRAM芯片,起到补充C80片内SRAM的作用,在程序调试过程中,可加载应用程序在其中,使系统能够全速运行。DRAM与片内快速RAM的组合即保证了系统的高性能,又减少了系统成本。对于不同的系统应用,C80需要外接的存储器也不同。本文对SRAM、双口RAM、EPROM、DRAM等存储器与C80的接口进行了分析。
1 外部存储器接口
1.1 接口概述
C80与外设的接口由传输控制器(TC)处理,TC通过外部存储器接口访问片外存储器和外设。TC内的一个状态序列器产生与各种RAM和外设接口的周期控制信号,这些周期控制信号经过外部逻辑器件译码生成访问识别信息和存储器访问控制信号。访问识别信息为AS,BS,CT,PS,UTLME等,它们输入传输控制器用以配置外部存储器访问时序,使C80可动态地选择存储器类型,根据存储器的速度选择最佳访问时序;存储器访问控制信号输入外部存储器控制端口,使C80能对外部存储器进行正确的操作。外部存储器接口信号定义见参考文献2。
C80与存储器接口框图如图1所示。PLD为控制逻辑产生部分,产生C80需要的存储器识别信号以及C80对存储器的访问控制信号。总线缓冲收发电路用于缓冲数据线,地址线和控制线,以及用于C80与5V外部器件的接口电平转换(3.3V到5V)。存储器电路包括SRAM,双口RAM,DRAM,EPROM。
C80与存储器接口可分为地址通道,数据通道和控制通道。地址通道由地址总线组成,根据AS值的不同,决定地址线连接方式。数据通道由数据总线组成,根据BS值的不同,决定数据总线宽度;系统启动时,在系统复位信号的上升沿采样UTIME信号,确定C80运行时使用何种数据输出模式,当UTIME=0时,工作于大端模式(Big_endian,反之,工作于小端模式(Little_endian)。C80的数据输出模式在下次系统复位前一直有效。数据总线和CAS信号对应关系如表1。
控制通道由存储器读写信号,选通信号以及C80访问识别信息组成。C80端读写信号通过缓冲器与存储器读写端口相连。为简化接口逻辑,片选信号采用部分译码方式产生,仅对C80地址线高4位A[31:28]进行译码。存储器地址分配如表2所示。
C80访问外部存储器时,行时间状态码在列访问期间将会改变;C80访问DRAM时,由于地址总线复用,其最高位地址在列访问时无效。故参与存储器译码的地址信号和状态信号必须用C80输出的RL信号来锁存,设锁存后输出的地址信号为LA[31:28],锁存后的状态信号为LS[5:0]。
另外,由于C80并不是每次都输出一个有用的地址(如刷新操作),总线冲突有可能发生。因此,行时间状态码信号STATUS必须参与译码,用来指示C80的时序类型。
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