關(guān)鍵性技術(shù)
這種面向移動(dòng)通信的新一代DSP（μPD77210）是16位字長(zhǎng)定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,它是NEC公司μPD7721x系列的第1個(gè)新產(chǎn)品。在該DSP產(chǎn)品里,采用了以下新技術(shù)：
1. 層次化體系結(jié)構(gòu)
μPD77210型DSP的體系結(jié)構(gòu)框圖,如圖1所示。
為了提高產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率,NEC公司采用由內(nèi)核宏模塊（Core Macro）構(gòu)成的層次化設(shè)計(jì)方法。實(shí)際上,它就是當(dāng)今流行的利用IP Core的設(shè)計(jì)自動(dòng)化方法,其關(guān)鍵在于NEC成功地測(cè)試和調(diào)整出該DSP系統(tǒng)。因?yàn)槔肐P Core設(shè)計(jì)芯片容易,但是要保證系統(tǒng)正確無(wú)誤,測(cè)試和調(diào)整十分困難。
該DSP產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)分為以下兩個(gè)層次,其一是DSP Core和Peripheral Core,再者是芯片內(nèi)置的存儲(chǔ)器。關(guān)于DSP Core部分,包括有32位的指令總線,16位寬度的數(shù)據(jù)總線（X-數(shù)據(jù)總線,Y-數(shù)據(jù)總線）,它是掌管運(yùn)算器、程序控制部件和數(shù)據(jù)尋址部件等體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)核（Core）。外圍電路內(nèi)核是由各個(gè)接口電路和DSP Core和內(nèi)置存儲(chǔ)器之間的接口控制電路等構(gòu)成的。芯片內(nèi)置存儲(chǔ)器是體系結(jié)構(gòu)的第2層次,有其固有的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
2. 內(nèi)置存儲(chǔ)器
內(nèi)置存儲(chǔ)器包括有存儲(chǔ)程序用的31.5KB×32位的指令RAM和每面存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的30KB×16位的數(shù)據(jù)RAM（包括X面和Y面,實(shí)際是30KB×16位×2面）以及足夠容量的靜態(tài)RAM。
通過(guò)引導(dǎo)（boot up）程序可以改寫(xiě)程序,該DSP既可使用μPD7721x系列的應(yīng)用程序又可在現(xiàn)場(chǎng)下載形形色色的應(yīng)用程序。
另外,在大容量RAM里,劃分成若干個(gè)2K×16位的RAM存儲(chǔ)器模塊,作為訪問(wèn)目標(biāo)以外的模塊,令其處于備用狀態(tài),為的是降低功耗。
對(duì)內(nèi)置RAM的引導(dǎo)服務(wù),除去μPD77111系列已有的功能之外,還有用提高安裝效率的串行接口引導(dǎo),而且支持由連接到外部的ROM、快閃存儲(chǔ)器等構(gòu)成的外部存儲(chǔ)器引導(dǎo)。
3. 內(nèi)置外圍功能
�。�1） 外圍存儲(chǔ)器傳送PMT
PMT（Peripheral Memory Transfer）是不經(jīng)過(guò)處理機(jī)便能執(zhí)行內(nèi)置存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳送的直接存取DMA電路。由于PMT的存在,可削減使用處理機(jī)的數(shù)據(jù)輸入/輸出處理的額外開(kāi)銷(xiāo)。作為傳送對(duì)象的接口,包括外部存儲(chǔ)器接口、主機(jī)接口、TSA串行接口和聲音串行接口,共計(jì)4種;各個(gè)輸入/輸出,支持8通道的排除隊(duì)。關(guān)于在按每一字循環(huán)（Round-robin）方式里用于選擇傳送對(duì)象的串行接口等的編碼/解碼處理,可一面平衡輸入/輸出一面進(jìn)行傳送。
作為傳送對(duì)象的數(shù)據(jù)RAM,支持14kW×2面（X/Y）的空間;隨著上一次傳送終了的同時(shí),由于具有根據(jù)地址再開(kāi)始下一次傳送的循環(huán)功能,可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器使用效率高的數(shù)據(jù)傳送。
（2） 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口
該DSP芯片具有支持16位×1MW存儲(chǔ)空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口,在該接口里各有以下兩種訪問(wèn)方式：其一是根據(jù)存/取指令,采取直接存取模式;由于DSP內(nèi)核備有64kW地址空間,利用偏移（offset）相加地址值方法擴(kuò)充,映像到1MW空間。其二是通過(guò)存儲(chǔ)器映像的特定外圍寄存器,實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)的方法。在這種外圍電路訪問(wèn)方法里,初始地址無(wú)位移地址（offset Address）,把字?jǐn)?shù)預(yù)置,具有按每次訪問(wèn)自動(dòng)更新的二維尋址功能,取出圖像數(shù)據(jù)也變得更容易。在上述外圍存儲(chǔ)器傳送PMT里,通過(guò)外圍存取進(jìn)行外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的直接存取DMA傳送。并且,由PMT構(gòu)成的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)中,雖然也有沖突但是由于能夠自動(dòng)解決沖突,程序員不必過(guò)問(wèn),執(zhí)行存/取指令,也可以直接進(jìn)行外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器訪問(wèn)。
�。�3） 串行接口
該DSP芯片（μPD77210）內(nèi)置有以下各串行接口：① 擴(kuò)充有和μPD77111系列串行接口兼容的聲音編碼/解碼器功能和時(shí)間槽分配TSA（Time Slot Assignment）功能的TSA串行接口;② 增加有可連接一種處理同以往兼容的聲音編碼/解碼器功能和立體聲信號(hào)的音頻編碼/解碼器功能的音頻串行接口。
所謂時(shí)間槽分配TSA功能是指,它能把串行數(shù)據(jù)按時(shí)間槽（Time Slot）分時(shí)處理,它可和脈沖編碼調(diào)制PCM（Pulse Code Modulation）總線（Highway）之間實(shí)現(xiàn)連接或者是在多個(gè)μPD7721x電路之間交換數(shù)據(jù)（進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入/輸出）。最多可使用128個(gè)時(shí)間槽,可以指定獨(dú)立用于接收/發(fā)送的時(shí)間槽。
音頻串行接口能夠處理多達(dá)64位的串行數(shù)據(jù),通過(guò)應(yīng)用MP-3（MPEG-I Audio Layer3）、AAC（MPEG-II Advanced Audio Coding）等的中間軟件庫(kù),可以容易地實(shí)現(xiàn)音頻譯碼。
�。�4） 其他外圍電路
μPD77210其他外圍電路包括：16位主機(jī)接口、16位定時(shí)器、4位通用端口、中斷擴(kuò)充電路、JTAG接口以及內(nèi)置的可進(jìn)行128倍頻的鎖相環(huán)電路。其中,JTAG接口很重要,它支持作為IP Core連接測(cè)試用的邊界掃描,它是控制芯片上凍結(jié)（On chip ice）功能。
發(fā)展前景
面向移動(dòng)通信的DSP新產(chǎn)品剛剛問(wèn)世,今后將有更大的發(fā)展。例如,NEC公司認(rèn)為,為適應(yīng)市場(chǎng)需求,將發(fā)展具備更大存儲(chǔ)容量的DSP新產(chǎn)品,如像具備60KB指令存儲(chǔ)器/120KB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的DSP和具備音頻解碼和視頻編碼解碼功能（RAM和ROM混合）的新產(chǎn)品。
