DSP 소개 및 TMS320LF2407A 6th hyaoo.

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1 DSP 소개 및 TMS320LF2407A 6th hyaoo

2 DSP 소개 DSP 란? DSP 종류 DSP 응용 예 DSP 제작업체 TI사의 TMS320 시리즈 제품명 기능 파악

3 DSP 란? 활용분야에 따른 구분 DSP(Digital Signal Processor) 범용 마이크로프로세서 마이크로컨트롤러
대표적인 범용 uP = Intel uP 한 개만으로 동작하지 않으며 외부에 롬,램 및 주변장치 장착을 위한 부가 회로 필수 주변장치를 효율적으로 관리위해 OS 필요 인터럽트 지연시간,하드웨어 단계에서 개발자의 직접적인 접근이 용치치 않음 마이크로컨트롤러 롬,램을 부착하거나 내장되어 간단한 회로 구성으로 동작가능 기기를 제어할 때 많이 사용되는 A/Dc,PWM,카운터,타이머 등등 내장 연산속도는 범용uP 나 DSP에 비해 현격히 느리다 하드웨어 단계에서 개발자 접근 용이, 외부 장치 부착용이 DSP(Digital Signal Processor) 다양한 신호처리 및 고속연산에 유리하도록 특별히 제작한 프로세서 부동소수점(Floating point)연산, MAC(multiplication and accumulation)연산, 빠른 외부 메모리 인터페이스 행렬처리를 MAC연산 기능으로 해결 [DSP의 특징]

4 DSP 란? 내부 명령어의 구조에 따른 구분 CISC (Complex Instruction Set Computer)
어떤 필요한 기능이 있을 때 그 기능을 수행하기 위한 명령어가 프로세서에 지속적으로 추가되어 상대적으로 명령어가 복잡 기존의 프로세서는 대부분 CISC구조를 가짐 추가된 많은 명령어를 활용하면 짧은 프로그램 코드로 빠른 결과를 얻을수 있지만 프로세서 설계가 복잠해 RISC (Reduced Instruction Set Computer) 복잡한 명령어 세트 대신 자주 쓰이는 간단한 명령어들만 남겨두고, 대신 이러한 명령어들이이 보다 빨리 수행될수 있도록 프로세서를 설계 예전에는 고성능 워크스테이션에 주로 사용되었으나 최근에는 uC, DSP 에 적용

5 DSP 란? DSP 기능을 내장한 범용 uP DSP기능을 내장한 uC uC 형태의 DSP Processor 의 추세
DSP [MAC,Floating point을 이용한 빠른 연산] DSP 기능을 내장한 범용 uP DSP기능을 내장한 uC uC 형태의 DSP Processor 의 추세 최근 uC를 사용하는데 복잡해지고 실시간 처리를 요구하는 경향이 두드러져 uC와 DSP 사이의 경계선이 허물어 지고 있다. 즉 uC의 형태를 띠면서 DSP의 특징인 부동소수점,MAC연산기능을 갖는 uC 가 등장 또는 DSP지만uC의 특징인 다양한 부가 회로를 DSP내부에도 내장시켜 상대방의 장점을 활용 DSP의 빠른 연산기능은 범용 uP 제조에도 영향을 미쳐 MMX기술과 같이 특정 연산기능을 지원하는 레지스터를 추가하여 빠른 연산을 지원하는 기술들도 범용uP에서 활용 따라서 이들 사이의 경계선은 최근 상당히 모호해졌으며 상대방의 장점을 적극적 수용하는 추세

6 DSP의 종류 부동소수점 연산의 기능 지원 여부 내부레지스터의 비트 수 CISC or RISC Etc)
Fixed point DSP [2407] Floating point DSP 내부레지스터의 비트 수 16bit Data 처리 [2407] 32bit Data 처리 CISC or RISC 최근 대부분의 DSP는 RISC [2407 RISC Type] Etc) Flash memory type 유무 [2407] 저전압 동작 유무 [2407]

7 DSP 응용 예 실시간으로 빠른 처리가 필요한곳 제어분야 : 모터제어,자동차 엔진분사제어,미사일제어
신호처리 분야 : 능동소음제어, 디지털 필터링 멀티미디어 분야 : HDTV, digital DVR, MP3 player, Digital Radio 통신분야 : ADSL Modem, Digital phone, 광통신 Etc : 배터리 충전기, LCD

8 DSP 제작 주요 업체 Motorola Texas Instrument Analog Device
TMS series Analog Device 비교적 저렴하면서 성능이 뛰어남

9 TI사의 TMS320 시리즈 TMS320C2000 TMS320C5000 TMS320C6000 제어에 최적화된DSP
다양한 모터제어에 매우 유용 디지털제어용 최적화된 구조로 원칩으로 다양한 모터제어용이 최대 40MIPS 최근 C28xx 150MIPS TMS320C5000 빠른 동작속도에 비해 낮은 전력소모가 특징 전력소모 최소화 이동형장치적합 30MIPS ~ 600MIPS TMS320C6000 TI사에서 제조하는 DSP중에서 가장 고성 능을 지님 네크워크,디지털영상 처리에 적합 5000MIPS 내외

10 제품명 기능 파악 TMS 320 LF 2407A PGE A TMS TMX = 초기 양산 device
TMP = prototype device TMS = 규격만족 device DEVICE FAMILY 320 = DSP, 370 = uC, 430 = 초전력uC 470 = ARM TECHNOLOGY LC = Low-Voltage(3.3v) LF = Flash EEPROM(3.3v) DEVICE 240xA DSP PACKAGE TYTE PG = 64pin QFP PAG = 64pin TQFP PGE = 144pin plastic LQFP PZ = 100pin LQFP VF = 32pin LQFP TEMPERATURE RANGE A = -40 to 85 S = -40 to 125

11 TMS320LF2407 고성능 Static CMOS 기술 적용 TMS320C2xx DSP Core 사용
한명령어 수행하는데 최대 25ns 수행 최대 40MIPS 가능 저전력 3.3v Core TMS320C2xx DSP Core 사용 산업체에서 많이 사용되는 F243/F241/C242 시리즈와 코드 호완 F240/C240 과 명령어, 모듈 호환 내부에 메모리를 내장한 On-Chip Memory Data Memory 2.5K Flash Memory 32K Boot ROM SCI/SPI 부트로더 지원

12 TMS320LF2407 최대 2개의 이벤트-매니저 모듈 제공 외부 메모리 인터페이스 기능 포함
각각 EVA, EVB로 줄여 표현 240x 시리즈에서 PWM, Capture, Compare, Timer 등을 하나로 묶은 모듈 PWM 6ch, 비교기 6ch, 캡쳐 3ch, 16bit 타이머 2개 카운터 2개 엔코더 인터페이스 회로 내장 타이머 인터럽트에 동기를 맞춰 A/D 변환하는 기능 이러한 모듈이 2개 제공 EVA,EVB의 기능은 다른 DSP에서 찾아보기 힘든 기능 제어용으로 사용하는 데 있어 매우 막강한 장점부여 외부 메모리 인터페이스 기능 포함 총 192K 워드 메모리 영역 : 64K = P, 64K = D, 64K = I/O

13 TMS320LF2407 8 or 16 입력 ch 375ns or 500ns 최소 변환시간 와치독 타이머 모듈
Timer의 안정성과신뢰설을 위함 10bit A/Dc 8 or 16 입력 ch 375ns or 500ns 최소 변환시간 Controller Area Network(CAN) 2.0B 모듈 내장 다량의 버퍼, 메시지 핸들러 탑재 다중 통신을 가능하게 하는 장점, 장거리 통신지원 UART(SCI) 동기형 16bit (SPI) Phase-Locked-Loop(PLL)에 기반한 클록생성 클럭으로 가공 시스템 동작을 안정화 (0.5x ~ 4x) 범용 I/O (GPIO) 5개의 외부 인터럽트

14 TMS320LF2407 실시간 JTAG-호환 에뮬레이션 지원 IEEE Standard 1149.1
고정 소수점(Fixed point) DSP 16bit 레지스터,어드레스,Data Bus 내부에 많은 부가 회로를 가지고 있는 DSP로서 모터 컨트롤이나 기타 제어용으로 적합하게 설계된칩 uP Mode / uC Mode

15 TMS320LF2407 하버드 구조

16 TMS320LF2407 블록 다이어 그램