Motorola 56000 - Motorola 56000

Motorola XSP56001

The Motorola DSP56000 (také známý jako 56 tis) je rodina procesor digitálního signálu (DSP) čipy vyrobené společností Motorola Polovodič (později známý jako Freescale Semiconductor, nyní získané NXP ) počínaje rokem 1986[1][2][3][4][5] a v 2010s se stále vyrábí v pokročilejších modelech. Série 56k byla na nějaký čas docela populární v řadě počítačů, včetně Další, Atari Falcon030 a SGI Indigo pracovní stanice vše pomocí 56001.[6] Vylepšené verze 56k se používají dodnes v audio zařízení, radary, komunikační zařízení (jako mobilní telefony ) a různé další vložený DSP aplikace. Model 56000 byl také použit jako základ pro aktualizaci 96000, který nebyl komerčně úspěšný.

Technický popis

Zemřít Motorola DSP56001.

DSP56000 používá aritmetika s pevným bodem, s 24-bit program slova a 24-bit datová slova. Zahrnuje dva 24bitové registry, který lze také označit jako jediný 48bitový registr. Zahrnuje také dva 56bitové akumulátory, každý s 8bitovým „rozšířením“ (neboli světlou výškou); jinak jsou akumulátory podobné ostatním 24 / 48bitovým registrům. Být a Upravená harvardská architektura procesor, 56k má tři paměťové prostory +autobusy (a paměťové banky na čipu u některých modelů): programový paměťový prostor / sběrnice a dva datové paměťové prostory / sběrnice.[7]

Jako základní délka slova bylo vybráno 24 bitů, protože systému poskytoval přiměřený rozsah čísel a přesnost pro zpracování zvuku (zvuku), což je hlavní věc 56000.[Citace je zapotřebí ] 24 bitů odpovídá velkému 144 dB dynamický rozsah, dostačující v 80. letech, kdy analogově-digitální převaděče (ADC) a digitálně-analogové převaděče (DAC) zřídka překročil 20 bitů. Jedním z příkladů je ADSL aplikace, kde filtry obvykle vyžadují 20 bitů přesnosti. Zvažují se čtyři nejvíce levé bity[kým? ] dostatek prostoru pro výpočty.

Procesor je schopen provádět 16,5 milionů instrukcí za sekundu (MIPS) při maximální zadané rychlosti hodin 33 MHz.,[7] a má hardwarovou podporu pro block-plovoucí bod FFT.[7] Využívá to 5 V TTL úrovně a přibližně spotřebovává 0,4 W.[7]

Aplikace a varianty

Zemřít Motorola DSP56002.

Ve většině návrhů je 56000 věnován jednomu úkolu, protože digitální zpracování signálu pomocí speciálního hardwaru je většinou reálný čas a žádné nepovoluje přerušení. U poněkud méně náročných úkolů, které nejsou časově kritické, nebo u více jednoduchého typu „if-then“, návrháři obvykle používají samostatný procesor nebo MCU.

56000 dokáže provést komplex 1024 bodů Rychlá Fourierova transformace (FFT) v 59 898 hodin který trvá 1,8 ms na 33 MHz,[7] nebo rychlostí něco málo přes 555 operací za sekundu, což umožňuje jak dekódování v reálném čase, tak kódování / do přiměřeně pokročilých zvukových kodeků, jako je MP3, pro účely záznamu přímo na disk.[8][9]

Přidání SIMD pokyny pro většinu stolních počítačů CPU znamenají, že vyhrazené DSP čipy, jako je 56000, částečně ustoupily z některých aplikačních oblastí, ale nadále se široce používají v komunikačních a jiných profesionálních použitích. Za tímto účelem 56800 série přidala kompletní MCU který vytvořil jednočipové řešení „DSPcontroller“, zatímco u 68456 - a 68000 s 56 000 na něm.

Stále poměrně převládajícím modelem 56000 je třetí generace 563xx rodina vyvinutá v roce 2000, která obsahuje několik modelů, počínaje modelem 56301[10] který obsahuje několik modelů se zabudovanými speciálními aplikacemi a firmwarem, jako PCI logika rozhraní, CRC procesory nebo audio komandéry. Frekvence základních hodin se pohybovala až do 250 MHz.[11]

Reference

  1. ^ Procesor digitálního signálu Motorola DSP56000 IEEE
  2. ^ 24-BIT. DIGITÁLNÍ PROCESOR SIGNÁLU. RODINA
  3. ^ Frakční a celočíselná aritmetika pomocí rodiny DSP56000
  4. ^ Programovatelné architektury DSP
  5. ^ Uživatelská příručka kompilátoru rodiny Motorola DSP56000 Optimizing C.
  6. ^ atariforge.org - Atari Falcon030 Schematic Rev A Archivováno 2015-07-24 na Wayback Machine, 1992-06-28
  7. ^ A b C d E freescale.com - Náhled produktu, 24-BITOVÝ DIGITÁLNÍ SIGNÁLOVÝ PROCESOR, DSP56001A, 1997
  8. ^ Scot Hacker. „Jak funguje MP3: Uvnitř kodeku“. MP3: Definitivní průvodce. O'Reilly. Citováno 16. dubna 2013.
  9. ^ Mike Adana. "Vývoj MP3". Průvodce pro MP3 blog. Citováno 16. dubna 2013.
  10. ^ Motorola (říjen 1999). „56301 SPEC“ (PDF). 128IC. DSP56301P / D. Archivováno (PDF) z původního dne 15. srpna 2020. Citováno 7. srpna 2020.
  11. ^ Přehled rodiny DSP56K, str. 45 a násl Kromě DSP, listopad 2010 (freescale / NXP).

externí odkazy