ADSP-TS201-Chapter1-Architecture

ADSP-TS201 TigerSHARC Processor Hardware Reference(虎鲨处理器硬件参考)介绍了虎鲨处理器的架构和硬件系统特点，提供了配置虎鲨处理器系统所必须的参考信息。如图Figure 1-1和Figure 1-2所示，处理器架构包括两部分：处理器内核（即指令执行部分）和I/O外设（数据存储和片外I/O）。本章节仅提供处理器内核和外设的简单介绍，详细说明请见其它章节。

ADSP-TS201是128位高性能虎鲨处理器，它定义了数字信号处理器的新标准，集成了浮点运算的多运算单元和超宽字的定点运算。该处理器的片上系统(System-On-Chip)包括24Mbits的片上DRAM（分为6块，每块4Mbits）,6块4K字的缓存（配备在每块DRAM上）,集成的I/O外设，1个主处理器接口，DMA控制器，低压差分信号链路口和用于多处理器的全连通的共享总线。

TS201双运算模块，每个运算模块有1个ALU，1个乘法器，1个移位寄存器，1个32字的寄存器组和1个通信逻辑运算单元CLU。双整数ALU：J和K,每个包含1个32位的IALU和1个32字的寄存器组。TigerSHARC处理器程序序列器通过向存储器提供地址管理程序结构和程序流以便提取指令。 程序序列器中的指令对齐缓冲器(IAB)缓冲多达五个取出的指令线等待执行。 程序序列器从IAB中提取指令线，并将其分配至适当的内核器件用于执行。 其它程序序列器功能包括：根据JUMP、CALL、RTI和RTS等指令确定流，减少环路计数器，处理硬件中断，并采用分支预测和128项分支目标缓冲器(BTB)减少分支延迟，用于有效执行有条件和无条件分支指令。3条128bits的总线为内部存储块和其他处理器内核间提（运算单元，IALU，可编程定时器和SOC接口）供高带宽的通信，1个128位的总线为内部存储块和外部I/O外设（DMA,外部端口和link口）间的高带宽通信。外部端口接口包括主机接口，SDRAM控制器，静态流水线接口，4通道DMA,4通道低压差分信号（LVDS）。TigerSHARC处理器片内DMA控制器，内置14个DMA通道，无需处理器干预即可实现零开销数据传输。 DMA控制器独立工作，对DSP内核是不可见的，在执行DMA操作的同时，内核可以继续执行程序指令。其中4个通道专用于外部存储器设备，8个DMA通道用于链路口，还有2个用于自动DMA操作。ADSP-TS20xS系列具有三种存储器配置。 ADSP-TS201S具有24Mb片内嵌入式DRAM存储器，分为6个4Mb模块（128 K字X32位）；ADSP-TS202S具有12Mb片内嵌入式DRAM存储器，分为6个2Mb模块（64 K字X32位）；ADSP-TS203S具有4Mb片内嵌入式DRAM存储器，分为4个1Mb模块（16 K字X32位）。 各个型号的模块可用于存储程序存储器、数据存储器或二者，因此程序员可根据其特定需求配置存储器。 6个存储器模块通过纵横式方式连接至四个128位宽内部总线，在同一周期内科实现四个存储器传输。 ADSP-TS20xS系列的内部总线架构具有32 GB/s的总存储器带宽，每个周期内内核和I/O可访问12个32位数据字和四个32位指令。ADSP-TS201S和ADSP-TS202S具有四个全双工链路端口，每个端口均采用低压、差分信号(LVDS)技术提供4位接收和4位发送I/O性能。 在500 MHz工作频率下支持双倍数据速率操作，每条链路在每个方向上可支持高达500 MB/s，最大综合吞吐量为4 GB/s

ADSP-TS203S具有两个全双工链路端口，每个端口均采用低压、差分信号(LVDS)技术提供4位接收和4位发送I/O性能。 在250 MHz工作频率下支持双倍数据速率操作，每条链路在每个方向上可支持高达500 MB/s，最大综合吞吐量为4 GB/s 

每个链路端口各自都有三路缓冲四字输入及二路缓冲四字输出寄存器。 DSP内核可直接写入链路端口的发送寄存器并从接收寄存器读取，或DMA控制器可通过8个专用链路端口DMA通道执行DMA传输。ADSP-TS201S和ADSP-TS202S具有四个全双工链路端口，每个端口均采用低压、差分信号(LVDS)技术提供4位接收和4位发送I/O性能。 在500 MHz工作频率下支持双倍数据速率操作，每条链路在每个方向上可支持高达500 MB/s，最大综合吞吐量为4 GB/s

ADSP-TS203S具有两个全双工链路端口，每个端口均采用低压、差分信号(LVDS)技术提供4位接收和4位发送I/O性能。 在250 MHz工作频率下支持双倍数据速率操作，每条链路在每个方向上可支持高达500 MB/s，最大综合吞吐量为4 GB/s 

每个链路端口各自都有三路缓冲四字输入及二路缓冲四字输出寄存器。 DSP内核可直接写入链路端口的发送寄存器并从接收寄存器读取，或DMA控制器可通过8个专用链路端口DMA通道执行DMA传输。