dsp4(dsp集成外設(shè))

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1、主講教師：任海鵬1.片內(nèi)存儲(chǔ)器2.DMA2.DMA3.定時(shí)器《DSP原理及應(yīng)用》2任海鵬C6000系列DSPs支持多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議，具有高帶寬的數(shù)據(jù)I/O能力。C671x主要具有以下特點(diǎn)：?片內(nèi)大容量存儲(chǔ)器，采用2級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)；?外部存儲(chǔ)器接口（EMIF），能夠與幾乎所有的存儲(chǔ)器直接接口，且數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)；?4個(gè)通道直接存儲(chǔ)器訪問（DMA），在無CPU參與下完成DSP存儲(chǔ)空間內(nèi)的數(shù)據(jù)搬移；《DSP原理及應(yīng)用》3任海鵬C6000系列DSPs支持多種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議，具有高帶寬的數(shù)據(jù)I/O能力。C671x主要具有以下特點(diǎn)：?16個(gè)通道的擴(kuò)展直接存儲(chǔ)器訪問（EDMA），負(fù)責(zé)片內(nèi)L2

2、存儲(chǔ)器與其它外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸；?多通道緩沖串口（McBSP），支持多種方式的傳輸接口，多個(gè)通道并行收發(fā)，傳輸數(shù)據(jù)字長可變；?具有主機(jī)口（HPI）；擴(kuò)展總線；PCI接口；定時(shí)器（Timers）；中斷控制；Powerdown邏輯；《DSP原理及應(yīng)用》4任海鵬C6000系列DSPs結(jié)構(gòu)框圖《DSP原理及應(yīng)用》5任海鵬ò存儲(chǔ)器訪問的近鄰原理近鄰原理假設(shè)：如果存儲(chǔ)器的某地址剛被引用過，那么同一單元或它的鄰近單元很有可能即將再次被訪問。￠存儲(chǔ)單元某地址剛被引用過，其很可能再次被引用——時(shí)間近鄰性￠存儲(chǔ)單元某地址剛被引用過，其相鄰單元很可能再次被引用——空間近鄰性《DSP原理及應(yīng)用》6任海鵬ò為

3、什么采用cache？?CPU的速度提高的速度很快；?相對(duì)而言，存儲(chǔ)器的速度提高慢；?片內(nèi)高速存儲(chǔ)器的成本和尺寸都很大；?外部存儲(chǔ)器速度慢使得處理速度降低；存使用根儲(chǔ)據(jù)器C時(shí)ach平均空近e可訪鄰以提問速原理高度，《DSP原理及應(yīng)用》7任海鵬ò671xcache結(jié)構(gòu)《DSP原理及應(yīng)用》8任海鵬L1P采用直接映射結(jié)構(gòu)特性C621x/C671xDSPC64xDSP結(jié)構(gòu)直接映射直接映射協(xié)議讀分配讀分配CPU訪問時(shí)間單周期單周期容量4KB16KB行大小64B32B單個(gè)缺失延遲5個(gè)周期8個(gè)周期缺失流水否是6713DSPL1P采用直接映射結(jié)構(gòu)，行大小為64Byte，緩存64組；642642DSPL

4、1PDSPL1P采用直接映射結(jié)構(gòu)，行大小為32Byte，緩存512組；《DSP原理及應(yīng)用》9任海鵬ò（程序一級(jí)緩存）直接映射CachesC64xL1P的結(jié)構(gòu)L1P中每一行對(duì)應(yīng)有一個(gè)有效位和一個(gè)18位的Tag地址域;有效位表示這一行數(shù)據(jù)是否有效緩存,Tag地址域表示存儲(chǔ)行(指令包)的18位高字節(jié)地址;每行32字節(jié)緩存可以存儲(chǔ)一個(gè)取指包;《DSP原理及應(yīng)用》10任海鵬ò（程序一級(jí)緩存）直接映射Caches程序讀取過程指令執(zhí)行包含取指、譯碼和執(zhí)行3個(gè)階段；取指階段的地址產(chǎn)生節(jié)拍將產(chǎn)生取指包對(duì)應(yīng)的32位地址，該地址的高18位定義為Tag地址域；某個(gè)指令包首次讀取時(shí)，由于緩存中沒有任何緩存數(shù)據(jù)

5、，所有行的V位都為無效，將產(chǎn)生讀缺失?！禗SP原理及應(yīng)用》11任海鵬ò直接映射Caches讀缺失（ReadMiss）如CPU要訪問0020h，而Cashe中所有數(shù)據(jù)都是無效的（V=0），這時(shí)將產(chǎn)生讀缺失；此時(shí)，由于2級(jí)緩存也沒有數(shù)據(jù)，因此，直接到外部存儲(chǔ)器讀取程序，讀取程序后，先送入2級(jí)緩存，再送入1級(jí)緩存行1；同時(shí)，將地址的Tag域送入Cashe的Tag位，置V=1，表示數(shù)據(jù)有效；相應(yīng)內(nèi)容同時(shí)被送入CPU?！禗SP原理及應(yīng)用》12任海鵬ò（程序一級(jí)緩存）直接映射CachesC64xL1P的結(jié)構(gòu)——直接映射所謂直接映射即將L2級(jí)存儲(chǔ)器內(nèi)容作為表，將表內(nèi)容直接映射到L1P的對(duì)應(yīng)空間?！?/p>

6、DSP原理及應(yīng)用》13任海鵬ò直接映射Caches讀命中(ReadHits)CPU產(chǎn)生的程序地址的Tag域與RAM中的Tag域相同，并且V=1，則產(chǎn)生讀命中，數(shù)據(jù)被送入CPU?！禗SP原理及應(yīng)用》14任海鵬ò高速緩存的控制（C621x/C671x）L1P的控制?L1P內(nèi)容的更新由L1P控制器來完成；?兩種方法使L1P中的緩存內(nèi)容失效：a.向CCFG的IP位寫入1，將L1PTagRam中所有cache標(biāo)記變?yōu)闊o效；b.使L1P中的某一段數(shù)據(jù)失效，即先向L1PFBAR中寫入一個(gè)強(qiáng)制失效的起始地址，后向L1PFWC寫入要求失效的數(shù)量，從而將指定區(qū)段的緩存置為無效?！禗SP原理及應(yīng)用》15任

7、海鵬ò直接映射Caches缺失類型?CompulsoryMisses第一次讀取時(shí)，V=0，必然產(chǎn)生缺失。?CapacityMissesCashe的容量不夠，經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)超過緩存范圍。?ConflictMisses使用同一映射的兩個(gè)地址被相繼讀取，地址超出范圍?！禗SP原理及應(yīng)用》16任海鵬兩組聯(lián)合（雙路聯(lián)想）緩存可減少?zèng)_突缺失的可能性；642的L1D采用雙路聯(lián)想緩存結(jié)構(gòu)，容量是16K，每路8K，每行64字節(jié)；C621x/C671xL1DC621x/C67