ADSP-2185L:DSP微型计算机

特征

性能

●3.3伏、52 MIPS下的19 ns指令周期时间

●持续性能

●单周期指令执行

●单周期上下文切换

●3-Bus架构允许双操作手柄

●每个指令周期

●多功能指令

●具有低CMOS待机功能的断电模式

●400次循环恢复的功耗

●断电状态

●空闲模式下的低功耗

一体化

●ADSP-2100系列代码兼容，带指令集扩展

●80K字节片上RAM，配置为16K字

●程序存储器RAM和16K字

●数据存储器RAM

●指令两用程序存储器␣ 和数据存储

●独立ALU、乘法器/累加器和桶

●移位器计算单位

●两个独立的数据地址生成器

●强大的程序序列器提供零开销

●循环条件指令执行

●带前置100导联LQFP的可编程16位间隔定时器

系统接口

●16位内部DMA端口，用于高速访问

●片上存储器（模式可选）

●4 MB内存接口，用于存储数据表和程序叠加（模式可选）

●8位DMA到字节存储器，用于透明的程序和数据存储器传输（模式可选）

●支持2048个位置的I/O内存接口

●并行外设（模式可选）

●可编程存储器闪光灯和独立I/O存储器

●空间允许“无胶”系统设计

●可编程等待状态生成

●两个带压缩功能的双缓冲串行端口

●硬件和自动数据缓冲

●从字节宽的外部存储器（如EPROM）或通过内部DMA端口自动启动片上程序存储器

●13个可编程标志引脚提供灵活的系统信号

●通过软件SPORT重新配置进行UART仿真

●ICE Port™仿真器接口支持在Final系统中进行调试

一般说明

ADSP-2185L是一款针对数字信号处理（DSP）和其他高速数字处理应用进行优化的单片机。

ADSP-2185L将ADSP-2100系列基础架构（三个计算单元、数据地址发生器和程序定序器）与两个串行端口、一个16位内部DMA端口、一字节DMA端口、可编程定时器、标志I/O、广泛的中断功能以及片上程序和数据存储器相结合。

ADSP-2185L集成了80K字节的片上存储器，配置为16K字（24位）的程序RAM和16Kwords（16位）的数据RAM。还提供了断电电路，以满足电池供电的便携式设备的低功耗需求。ADSP-2185L采用100引脚LQFP封装。

此外，ADSP-2185L支持的指令包括位操作——位集、位清除、位切换、位测试——ALU常数、乘法指令（x平方）、偏置舍入、无结果ALU操作、I/O内存传输和全局中断屏蔽，以提高灵活性。

ADSP-2185L采用高速、低功耗CMOS工艺制造，指令周期时间为19ns。每条指令都可以在单个处理器周期内执行。

ADSP-2185L的灵活架构和全面的指令集使处理器能够并行执行多个操作。在一个处理器周期内，ADSP-2185L可以：

•生成下一个程序地址

•获取下一条指令

•执行一到两次数据移动

•更新一个或两个数据地址指针

•执行计算操作

这发生在处理器继续执行以下操作时：

•通过两个串行端口接收和传输数据

•通过内部DMA端口接收或传输数据

•通过字节DMA端口接收或传输数据

•递减定时器

开发系统

ADSP-2100系列开发软件是一套完整的软件和硬件系统开发工具，支持ADSP-2185L。System Builder提供了一种高级方法来定义正在开发的系统的架构。汇编程序具有易于编程和调试的代数语法。链接器将对象文件组合成可执行文件。模拟器提供具有可重新配置用户界面的交互式指令级模拟，以显示硬件环境的不同部分。

PROM拆分器生成PROM编程器兼容文件。C编译器基于自由软件基金会的GNU C编译器，生成ADSP-2185L汇编源代码。源代码调试器允许在C环境中更正程序。运行库包括100多个ANSI标准数学和DSP特定函数。

EZ-KIT Lite是一个硬件/软件套件，为整个ADSP-21xx系列提供了一个完整的开发环境：一个基于ADSP-218x的评估板，带有PC监视器软件以及汇编、链接、模拟器和PROM拆分器软件。ADSP-218x EZ-KIT Lite是一个低成本、易于使用的硬件平台，您可以在其上快速开始DSP软件设计。EZ-KIT Lite包括以下功能：

•33 MHz ADSP-218x

•全16位立体声音频输入/输出，带AD1847 SoundPort®编解码器

•使用Windows 3.1控制软件与PC进行RS-232接口连接

•用于仿真器控制的EZ-ICE®连接器

•DSP演示程序

ADSP-218x EZ-ICE仿真器有助于ADSP-2185L系统的硬件调试。仿真器由硬件、主机驻留软件和目标板连接器组成。ADSP-2185L将片上仿真支持与14针ICE端口接口集成在一起。该接口提供了一种更简单的目标板连接，与其他ADSP-2100系列EZ-ICE相比，需要更少的机械间隙考虑。使用EZ-ICE时，ADSP-2185L设备不需要从目标系统中移除，也不需要任何适配器。由于EZ-ICE连接器的占地面积小，因此可以在最终的电路板设计中支持仿真。

EZ-ICE执行全方位的功能，包括：

•目标操作

•最多20个断点

•单步或全速操作

•可以检查和更改寄存器和内存值

•PC上传和下载功能

•程序启动和执行的指令级仿真

•完整的组装和拆卸说明

•C源代码级调试

有关EZ-ICE目标板连接器的确切规格，请参阅ADSP-2100系列EZ工具手册（ADSP-2181部分）中的“设计EZ-ICE兼容目标系统”以及本数据表的“设计EZ-ICE兼容系统”部分。

体系结构概述

ADSP-2185L指令集提供灵活的数据移动和多功能（一个或两个数据移动和计算）指令。每条指令都可以在单个处理器周期内执行。ADSP-2185L汇编语言使用代数语法，便于编码和可读性。一套全面的开发工具支持程序开发。

图1:功能框图

图1是ADSP-2185L的整体框图。该处理器包含三个独立的计算单元：ALU、乘法器/累加器（MAC）和移位器。计算单元直接处理16位数据，并具有支持多精度计算的功能。ALU执行一组标准的算术和逻辑运算；还支持divisionprimitives。MAC执行单周期乘法、乘法/加法和乘法/减法操作，累积40位。移位器执行逻辑和算术移位、归一化、非归一化和导出指数运算。

移位器可用于有效地实现数字格式控制，包括多字和块浮点表示。

内部结果（R）总线连接计算单元，以便任何单元的输出都可以是下一个周期中任何单元的输入。

强大的程序定序器和两个专用的数据地址生成器可确保将操作数高效地传递到这些计算单元。序列器支持条件跳转、子程序调用和在单个周期内返回。通过内部循环计数器和循环堆栈，ADSP-2185L以零开销执行循环代码；不需要明确的跳转指令来维护循环。

两个数据地址生成器（DAG）为同时进行的双操作数提取（从数据存储器和程序存储器）提供地址。每个DAG维护和更新四个地址指针。每当指针用于访问数据（间接寻址）时，它都会被四个可能的修改寄存器之一的值修改。长度值可以与每个指针相关联，以实现循环缓冲区的自动模寻址。

通过使用五条内部总线实现了高效的数据传输：

•程序存储器地址（PMA）总线

•程序存储器数据（PMD）总线

•数据存储器地址（DMA）总线

•数据存储器数据（DMD）总线

•结果（R）总线

两条地址总线（PMA和DMA）共享一条外部地址总线，允许在片外扩展内存，两条数据总线（PMD和DMD）共享一个外部数据总线。字节内存空间和I/O内存空间也共享外部总线。

程序存储器可以存储指令和数据，允许ADSP-2185L在一个周期内获取两个操作数，一个从程序存储器中获取，另一个从数据存储器中获取。ADSP-2185L可以从程序内存中获取操作数，并在同一周期内获取下一条指令。

ADSP-2185L可以配置为与外部系统的16位内部DMA端口（IDMA端口）连接，以代替用于外部存储器连接的地址和数据总线。IDMA端口由16个数据/地址引脚和5个控制引脚组成。IDMA端口提供对DSP片上程序和数据RAM的透明、直接访问。

byte DMA端口（BDMA端口）提供低成本字节宽存储器的接口。BDMA端口是双向的，可以直接寻址多达4兆字节的外部RAM或ROM，用于程序覆盖或数据表的片外存储。

字节存储器和I/O存储器空间接口支持慢速存储器和具有可编程等待状态生成的I/O存储器映射外设。外部设备可以通过总线请求/授权信号（BR、BGH和BG）获得对外部总线的控制。一种执行模式（Go模式）允许ADSP-2185L继续从片上存储器运行。正常执行模式要求处理器在总线被授予时停止。

ADSP-2185L可以响应11个中断。定时器、串行端口（SPORT）、ByteDMA端口和断电电路最多可以产生六个外部中断（一个边缘敏感、两个电平敏感和三个可配置）和七个内部中断。还有一个主RESET信号。这两个串行端口提供了一个完整的同步串行接口，具有可选的硬件压扩和各种有帧或无帧数据传输和接收操作模式。

每个端口都可以生成内部可编程串行时钟或接受外部串行时钟。

ADSP-2185L最多提供13个通用标志引脚。SPORT1上的数据输入和输出引脚可以交替配置为输入标志和输出标志。此外，有八个标志可编程为输入或输出，三个标志始终为输出。

可编程间隔定时器产生周期性中断。A16位计数寄存器（TCOUNT）每n个处理器周期递减一次，其中n是存储在8位寄存器（TSCALE）中的缩放值。当计数寄存器的值达到零时，会生成一个中断，并从16位周期寄存器（TPERIOD）重新加载计数寄存器。