概述
第三代SHARC?處理器,其中包括ADSP-21375和ADSP-21371,提供了更高的性能、以音頻和應用為重點的外設和存儲器配置,能夠支持環繞聲解碼器算法。所有的器件與其它SHARC處理器如ADSP-21367和ADSP-21369在引腳和代碼方面完全兼容。這些SHARC處理器基于一個單指令多數據(SIMD)內核,支持32位定點和32/40位浮點運算格式,使它們特別適合于高性能音頻應用。
在第三代SHARC處理器系列中,ADSP-21371能以極低的成本提供266 MHz/1596 MFLOP的高性能。這樣的性能水平使ADSP - 21371特別適合于解決日益增長的專業和車載音響市場需求,同時保持了低成本。除了更高的內核性能,ADSP-21371包含了更多的增值外設如S/PDIF發射器/接收器。ADSP-21371還提供一個運行于133 MHz的32位接口,可直接與同步SDRAM接口。
第三代SHARC處理器還集成了專用的外設,旨在簡化硬件設計,較大限度地減少設計風險,并最終縮短上市時間。這些功能模塊組合起來,加上廣為人知的數字音頻接口(DAI),通過軟件可編程的信號路由單元(SRU)可以彼此連接或連接至外部引腳。SRU是一個創新的架構特性,可以在DAI模塊之間實現完整而靈活的路由。通過SRU連接的外設包括但不限于:串行接口、SPI端口和S/PDIF Tx/Rx。
數據表:*附件:ADSP-21371 ADSP-21375面向汽車音頻的32位高性能浮點SHARC處理器技術手冊.pdf
特性
- 266 MHz SIMD SHARC內核,峰值性能可達到1596 MFLOPS
- 1Mb SRAM、內嵌行業標準音頻解碼和后處理系數的4 Mb ROM
- 32位DMA以外設時鐘速度傳送,與全速處理器執行并行
- 32位寬外部端口提供與同步(SDRAM)和異步存儲器的無膠合接口
- 數字音頻接口(DAI)可實現對于外設的用戶可定義訪問,包括S/PDIF Tx/Rx
- 從主存儲器直接執行
- 延遲線DMA引擎通過抽頭/偏移的讀取來維護外部存儲器的循環緩沖區
- 8個支持I2S、左對齊采樣對和TDM模式的串行端口
- 兩個支持主和從模式的SPI端口
- 16個PWM通道
- 3個全特性定時器
- 208引腳LQFP EP封裝:商業和工業溫度范圍
框圖
SHARC系列核心架構
ADSP - 21371/ADSP - 21375處理器在匯編層面上與ADSP - 2136x、ADSP - 2126x、ADSP - 21160以及第一代ADSP - 216x SHARC處理器代碼兼容。ADSP - 21371/ADSP - 21375處理器與ADSP - 2136x、ADSP - 2126x和ADSP - 2116x SIMD SHARC處理器共享架構特性, 如圖2所示,并在以下部分詳細介紹。
SIMD計算引擎
這些處理器包含兩個計算處理單元,它們作為單指令多數據(SIMD)引擎運行。處理單元被稱為PEX和PEY,每個單元都包含一個算術邏輯單元(ALU)、一個乘法器、一個移位器以及寄存器文件。PEX始終處于活動狀態,并且可以通過設置PEYEN位在MODE1寄存器中啟用PEY。啟用此模式后,相同的指令會在兩個處理單元上執行,但每個處理單元對不同的數據進行操作。這種架構在執行數學密集型數字信號處理(DSP)算法時效率很高。
進入SIMD模式也會影響數據在內存和處理單元之間的傳輸方式。在SIMD模式下,傳輸數據需要雙倍的帶寬,以便在處理單元中進行計算操作。由于這種需求,內存SIMD模式還會使內存與處理單元之間的帶寬翻倍。當使用DAGs在SIMD模式下傳輸數據時,會傳輸兩個數據值,以匹配每個操作模式的雙倍速率。
獨立的并行計算單元
每個處理單元都包含一組計算單元。這些計算單元由一個算術邏輯單元(ALU)、一個乘法器和一個移位器組成。這些單元在單個周期內執行所有操作。這三個單元在每個處理單元內并行排列,最大限度地提高了整體計算吞吐量。單指令多操作(SIMO)執行并行的ALU和乘法器操作。在SIMD模式下,并行的ALU和乘法器操作會在兩個處理單元上同時執行。這些計算單元支持IEEE 32位單精度浮點、40位擴展精度浮點和32位定點數據格式。
引腳功能描述
TWI控制器時序
表40和圖34提供了TWI接口的時序信息。輸入信號(SCL、SDA)被路由到DP - P14 - 1引腳上,其時序規范在本數據手冊的其他地方給出。
JTAG測試接入端口和仿真
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