摘要：TMS320C55X是美國德州儀器公司生產(chǎn)的一種低功耗高性能數(shù)字信號處理器，它的每個MIPS功耗只需0.05mW，因而可使網(wǎng)絡音頻播放器在兩節(jié)AA電池作電源時工作200小時。文中介紹了TMS320C55X的主要特性，并詳細分析了TMS320C55X的CPU結構。

關鍵詞：數(shù)字信號處理器  低功耗  CPU結構  TMS320C55X

1 概述

TMS320C55X是德州儀器公司（TI）數(shù)字信號處理器產(chǎn)品TMS320CC5000系列中最新的一種。它極大地降低了功耗，每個MIPS只需要0.05mW，與目前市場上的主流產(chǎn)品TMS320C54X相比，TMS320C55X的功耗降低了6倍。由于TMS320C5000系列具有可編程、低功耗特性，全世界有70%的移動電話使用了這個系列的元件，而TMS320C55X則通過其強大的電源管理功能使省電特性進一步增強。例如，TMS320C55X可使網(wǎng)絡音頻播放器用兩節(jié)AA電池工作200個小時，是目前播放器的10倍；而且它還可以支持所有的INTERNET音頻標準。芯片中的可編程內核與現(xiàn)行主流TMS320C54X軟件相兼容。

TMS320C55X可廣泛應用個人無線通信系統(tǒng)，個人醫(yī)療設備（助聽器、內耳植入器等）、數(shù)字相機、INTERNET音頻系統(tǒng)以及數(shù)字音樂隨射播放器等。

一般來說，TMS320C55X主要針對個人消費及通信市場，對執(zhí)行諸如語音解碼和碥碼調制解調、圖像壓縮及解壓、語音識別及語音合成等方面所用到的數(shù)字信號處理算法是十分有效的。

2 主要特性

TMS320C55X具有以下特性：

●1個32×16位的指令緩沖隊列；

●2個17×17位的乘積并累加單元（multiply-and-accumulate unit,MAC）；

●1個40位的算術邏輯單元（ALU）；

●1個40位的移位器（Shifter）；

●1個16位算術邏輯單元（ALU）；

●4個40位的累加器（accumulate）；

●12組獨立總線。其中包括：3組數(shù)據(jù)讀總線、2組數(shù)據(jù)寫總線、5組數(shù)據(jù)地總線、1組等程序讀總線和1組程序寫總線。

3 TMS320C55X的CPU結構

TMS320C55X的中央處理單元（CPU）內部結構由四部分組成（如圖1）。它們分別是：指令緩沖單元，程序流程單元，地址數(shù)據(jù)流程單元，數(shù)據(jù)處理單元。下面對各個單元進行簡要地介紹。

3.1 TMS320C55X的總線結構

TMS320C55X采用增強型哈佛結構，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器具有各自的總線結構，在CPU內部共有12組總線。下面對這12組總線分別進行介紹：

●數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)總線：

該總線共3組，分別是BB、CB和DB，每組均為16位。數(shù)據(jù)讀數(shù)據(jù)總線的功能是將16位的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)空間或I/O空間送入CPU的功能單元（如MAC單元）。其中，BB總線只能把數(shù)據(jù)送入數(shù)據(jù)處理單元（D單元），它的主要功能是聯(lián)結存儲器和數(shù)據(jù)處理單元中的兩個乘積并累加單元（MAC）。TMS320C55X指令集中有一些專門的指令使編程人員能夠使用BB，CB和DB在同一時刻讀取3個操作數(shù)。CB和DB總線上的數(shù)據(jù)可以送入程序流程單元（P單元）、數(shù)據(jù)處理單元（D單元）和地址數(shù)據(jù)流程單元（A單元）。指令如果同時讀取兩個操作數(shù)，則CB和DB同時被使用，而在只讀取一個操作數(shù)時僅使用DB總線。

●數(shù)據(jù)讀地址總線：

數(shù)據(jù)