单片集成的数字信号处理器,为高保真音频应用蒋力力.docVIP

安德斯和阿斯莱特：一个单片集成数字信号处理器的高保真音频应用 单片集成的数字信号处理器，为高保真音频应用 安德斯阿斯莱特飞利浦公司集团埃因霍温，荷兰 摘要 以下文字描述了一个新的可编程单片机数字信号处理器为高层先进的系统，射程数字音频应用，其结构和特点履行严格的要求。新的数字信号处理器（ DSP ）已经研制成功，为高保真数字音频系统配有一个模拟接口IC （） 。这是*编造在2微米CMOS制程技术， 与债券市场的出版，也可用于发展目的。导言数字信号处理技术在高保真音响系统提供了机会，在经济上，使系统与新的革命的特点更为紧凑。然而， 数字信号处理器和模拟接口需要有能力再现高质量达到CD随身听（ 达90分贝总谐波失真） 。新DSP，因此符合严格的要求，其中包括： o内部数据字长度超过16位o强大的指令很短指令周期倍o有能力执行定期和不定期算法。 特殊接口还包括用于数据交汇处和控制。 建筑这种处理器能够运行在11.3（88.5 ns指令周期）可达5并行行动中，每个指令。这表现可能由高度并行Harvard建筑。12位系数和24位数据。换句话说，是由两个独立的数据总线;之一有一个宽24位，以及其他宽度部分24位，部分12位。之间的数据交换五个主要功能模块是通过这些buses。内部功能模块，有几个单向数据通道。主要章节是： o乘以/积聚单位定期算法（ mpac ） o算术逻辑单元为不规则算法（算术逻辑单元ALU），再加上一个白手起家软垫及注册档案o对芯片数据存储器地址计算单位和更新节 o数据接口o程序控制单元（） 。主要特点乘以/积聚单位： o 24 × 12 = 36（ 37 ）位的产品注册o 40位元累加器o多元高精度算术支持的硬件o溢出检测和饱和逻辑o 2的步管道。 算术逻辑单元： o 24位数据字长o 2的操作股o 32个不同的行动计划o片上寄存器文件正式登记册，各24位o多精密支持o1-步管道。 对芯片数据的： o内存： 128 × 24位128 × 12位o光碟： 128 × 12位两次地址计算单位，他们每个人能胜任7种不同的业务（列入模算术modulo arithmetic included).数据接口： o两个独立的串行输入/输出接口使用是格式。每个输入/输出可处理两个渠道（/L）的24位数据字。 o一个动态记忆体控制器能直接接口配备64 KB的外部动态内存 系数更新： o适合更新系数，可以通过串行接口使用的I2C格式通过一DMA的，以一个I/O内存页为128×12位的。 程序控制： o程式光碟的512 × 32位o地位和输入/输出寄存器两次级堆栈子程序。 执行周期时间： o 88,5。 技术： 到2微米双金属的CMOS 。 图1是一个简化框图主部门分布结构的数据总线和数据通道的处理器。 指示流量是完全分开和独立处理内部程式控制单元（Harvard结构） 。 图1数字信号处理器 累积再乘以/聚科一乘法阵列的24 × 12位和一个累加器。输入寄存器（PX和） ，36 - 位的产品注册和40位累加器注册功能为流水线寄存器。单位管道，包括运输的操作数，因此，有一个深度的两个。一个溢出检测机组控制裁剪和饱和节，这特点由一个专门的状态寄存器旗。多精度算术支持硬件使用2张（ -11 ）的转移和格式的调整设施。图2是一个功能框图 图2乘以/另一项（图3 ）结合了3个注册，下设5个已登记增补到处理器架构。这演不规则算术，并与24位操作数。共有32个不同的业务（ moadic 并矢），可以。是实施支持多精度算术。注册文件都是真实的三端口寄存器允许每注册演出两场读操作和一个写操作，同时进行。在ALU采用单位输入寄存器注册文件是被视为名册，导致线深度的一个操作交通工具。 图3单位 数据存储与更新单元 该处理器拥有3晶片资料记忆体（图4）。载有128个字的24位和当作内存128换句话说12比特光碟的面积相同的是两个片上地址计算单位用于处理算术。该指令集，其中包括模运算，可以让数位过滤。 图4数据存储器更新单元 在一个图形均衡器，数以千计的系数可能会被要求对系统进行控制，它的必要系数交换在正常处理器操作时。一个系数更新beln实施，为这个目的。它采用集成电路串行协议接口与外围外设，并允许直接记忆体存取（ DMA ）在以额外的I / O页的系数RAM的。 同步逻辑，可确保只有成套更新的系数分别为存取所应用程序。通信与外部周边设备，可双向数据和这使得处理器经营作为SLA的电子接收器或slavetransmitter ，据该集成电路议定书。 并行数据接口 一个动态内存控制器已经被加入，因为实现音频延时线是非常重要的数字音频系统。多达10个独立的延迟线路可处理一个样本期间使用外