TMS320

شركة تكساس إنسترومنتس TMS32020

يُعدّ TMS320 اسمًا عامًا لسلسلة من معالجات الإشارات الرقمية (DSPs) من شركة Texas Instruments . وقد تم طرحه في 8 أبريل 1983، من خلال معالج TMS32010، الذي كان آنذاك أسرع معالج إشارات رقمية في السوق.

يتوفر المعالج بإصدارات متعددة، بعضها بحسابات النقطة الثابتة وبعضها بحسابات النقطة العائمة . صُنعت معالجات TMS320 على رقائق دوائر متكاملة من نوع MOS ، بما في ذلك إصدارات NMOS و CMOS . يحتوي معالج الإشارات الرقمية TMS320C3x ذو النقطة العائمة، والذي يستخدم منطق التفرع المؤجل ، على ما يصل إلى ثلاث فتحات تأخير . [ 1 ]

تُستخدم هذه السلسلة من المعالجات كمعالج مساعد لمعالجة الإشارات الرقمية ، وكوحدة معالجة مركزية رئيسية في بعض التطبيقات. وتدعم الإصدارات الأحدث معيار IEEE JTAG للتحكم في فحص حدود الدوائر و/أو تصحيح الأخطاء داخل الدائرة.

يُعدّ معالج TMS32010 الأصلي، بالإضافة إلى إصداراته اللاحقة، مثالًا على وحدة معالجة مركزية ذات بنية هارفارد مُعدّلة ، تتميز بمساحات عناوين منفصلة لذاكرة التعليمات وذاكرة البيانات، مع إمكانية قراءة قيم البيانات من ذاكرة التعليمات. وقد تميّز TMS32010 بعملية ضرب وتجميع سريعة ، مفيدة في تطبيقات معالجة الإشارات الرقمية (DSP) والتحويلات المستخدمة في رسومات الحاسوب. واعتمدت بطاقة التحكم الرسومية لمحطة عمل Apollo Computer DN570، التي صدرت عام 1985، على معالج TMS32010، وكانت قادرة على تحويل 20,000 متجه ثنائي الأبعاد في الثانية.

المتغيرات

تُستخدم بنية TMS320 منذ فترة، لذا فقد ظهرت العديد من إصداراتها المختلفة. وقد استخدمت شركة تكساس إنسترومنتس رموز منتجاتها بعد معالج TMS32010 الأول، والتي تضمنت سلسلة من المعالجات تحمل اسم "TMS320Cabcd"، حيث يُمثل a السلسلة الرئيسية، وb الجيل، و cd رقمًا خاصًا لإصدار فرعي ثانوي.

لهذا السبب، غالبًا ما يختصر العاملون في مجال معالجات الإشارات الرقمية (DSP) اسم المعالج إلى "C5x" عندما يكون اسمه الحقيقي، على سبيل المثال، TMS320C5510، نظرًا لأن جميع المنتجات تحمل اسم "TMS320"، وجميع المعالجات التي تحتوي على "C5" في اسمها متوافقة برمجيًا وتتشارك في نفس الميزات الأساسية. وبالمثل، قد يُشار إلى مجموعة فرعية باسم، على سبيل المثال، C55x، لأن المعالجات في نفس السلسلة والجيل متشابهة للغاية.

تُصنع معالجات TMS320 على رقائق الدوائر المتكاملة MOS ، بما في ذلك متغيرات NMOS و CMOS . [ 2 ]

التسمية

يشير البادئة TMS إلى أن المعالج جهاز إنتاج مؤهل بالكامل. ومن البادئات الأخرى الممكنة TMX أو TMP، والتي تُستخدم للنماذج الأولية. [ 3 ] أما الرقم 320 الذي يليه فهو ببساطة اسم عائلة الجهاز، ليصبح عائلة وحدات التحكم الدقيقة TMS320.

سلسلة ليجاسي

  • TMS320C1x، الجيل الأول من معالجات الإشارات الرقمية ذات النقطة الثابتة 16 بت . جميع المعالجات في هذه السلسلة متوافقة برمجياً مع TMS32010.
    • TMS32010، أول معالج في السلسلة الأولى التي تم طرحها عام 1983، باستخدام ذاكرة خارجية
    • TMS320M10، نفس المعالج ولكن بذاكرة قراءة فقط داخلية سعتها 3  كيلوبايت
    • TMS320C10، TMS320C15، TMS320C25، إلخ
  • معالجات الإشارات الرقمية TMS320C2x، من الجيل الثاني، ذات 16 بت ونقطة ثابتة . جميع المعالجات في هذه السلسلة متوافقة مع كود الكائن الخاص بمعالج TMS32020، ومتوافقة مع كود المصدر الخاص بمعالج TMS32010.
    • TMS32020، المعالج الأول في السلسلة الثانية
    • TMS320C25،  إصدار CMOS بتردد 40 ميجاهرتز مع مجموعة ميزات محسّنة بشكل كبير
    • TMS320C25-50،  نسخة بتردد 50 ميجاهرتز من TMS320C25
    • TMS320C26، مطابق لـ TMS320C25، باستثناء أنه لا يحتوي على ذاكرة قراءة فقط (ROM) بسعة 4 كيلوبايت.
    • TMS320E25، مطابق لـ TMS320C25، باستثناء استخدام EPROM لتخزين البرنامج على الشريحة بكلمة 4K بدلاً من ROM [ 4 ]
  • TMS320C3x، فاصلة عائمة 32 بت
    • TMS320C30، بتردد من 27 إلى 50  ميجاهرتز، وذاكرة وصول عشوائي ثابتة داخلية بسعة 8 كيلوبايت، وجهد 5 فولت.
    • معالج TMS320C31، بتردد من 27 إلى 60  ميجاهرتز، وذاكرة SRAM داخلية سعة 8 كيلوبايت، ويعمل بجهد 5 فولت، وهو نسخة معدلة من معالج TMS320C30 عن طريق إزالة منفذ التسلسل الثاني، وإزالة ناقل الذاكرة الثاني، واستبدال ذاكرة القراءة فقط للمستخدم ببرنامج الإقلاع ROM الخاص بالمصنع.
    • TMS320LC31،  نسخة من TMS320C31 بتردد من 33 إلى 40 ميجاهرتز وجهد 3.3 فولت
    • معالج TMS320C32، بتردد من 40 إلى 60  ميجاهرتز، وذاكرة SRAM داخلية بسعة 2 كيلوبايت، ويعمل بجهد 5 فولت، ويضيف معالج DMA مساعدًا ثانيًا، ويُغير ناقل الذاكرة الخارجية للسماح بالوصول إلى الذاكرة بعرض 8/16/32 بت، بينما تقتصر أجزاء C3x الأخرى على 32 بت فقط.
    • TMS320VC33، بتردد من 60 إلى 75  ميجاهرتز، وذاكرة SRAM داخلية سعة 136 كيلوبايت، وجهد إدخال/إخراج 3.3 فولت مع جهد أساسي 1.8 فولت، وهو نسخة مطورة من TMS320C31 بإضافة ذاكرة SRAM داخلية سعة 128 كيلوبايت
  • TMS320C4x، فاصلة عائمة 32 بت
    • معالج TMS320C40، بترددات 40/50/60/80  ميجاهرتز، وزمن دورة 50/40/33/25 نانوثانية، بتقنية CMOS ، [ 5 ] مزود بثلاث فتحات لتأخير التفرع ويدعم تعليمات التفرع المؤجلة وغير المؤجلة. [ 6 ]
    • TMS320C44، مجموعة فرعية من TMS320C40
  • TMS320C8x، شريحة المعالج المتعدد [ 7 ]
    • يحتوي معالج الفيديو متعدد الوسائط TMS320C80 MVP على "معالج رئيسي" بنقطة عائمة 32 بت وأربعة "معالجات تابعة" بنقطة ثابتة 32 بت.

سلسلة C2000

TMS320F28377DPTPQ (C28x) داخل عاكس محرك سيارة تسلا موديل 3 .

عائلة المتحكمات الدقيقة C2000 (C28x) هي مجموعة من المتحكمات الدقيقة 32 بت المصممة لتطبيقات التحكم في الوقت الحقيقي.

تدمج هذه المتحكمات الدقيقة الأجهزة الطرفية الشائعة الاستخدام في أنظمة التحكم، مثل وحدات تعديل عرض النبضة ( PWM ) ووحدات تحويل الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC) ووحدات التشفير التربيعي . كما تدعم واجهات الاتصال مثل I²C و SPI والشبكة التسلسلية و CAN .

إن ميزات مثل PWM و PWM عالي الدقة (HRPWM) تجعل عائلة C2000 مناسبة لمهام التحكم بما في ذلك التحكم في المحركات والمحركات، والأتمتة الصناعية، وأنظمة الطاقة.

سلسلة C5000

  • معالج الإشارات الرقمية TMS320C54x ذو 16 بت بنقطة ثابتة، وبنية خط أنابيب من 6 مراحل مع تنفيذ متسلسل لرموز العمليات، وتحميل/تخزين متوازي للعمليات الحسابية، وضرب وتجميع، وتحسينات أخرى في معالجة الإشارات الرقمية. ذاكرة داخلية متعددة المنافذ. لا يحتوي على وحدة تخزين مؤقت. [ 8 ]
    • كان خيارًا شائعًا لأجهزة الراديو الخاصة بالهواتف المحمولة من الجيل الثاني التي تعمل بالبرمجيات ، وخاصة GSM ، في أواخر التسعينيات عندما استخدمت العديد من هواتف نوكيا وإريكسون المحمولة C54x.
    • في ذلك الوقت، أدى السعي لتحسين واجهة المستخدم للهواتف المحمولة إلى اعتماد معالج ARM7 كمعالج متعدد الأغراض لواجهة المستخدم والتحكم، مما أدى إلى إعفاء معالج الإشارات الرقمية (DSP) من هذه الوظيفة. وقد أدى ذلك في النهاية إلى ابتكار معالج ثنائي النواة ARM7+C54x DSP، والذي تطور لاحقًا إلى خط إنتاج OMAP.
  • جيل TMS320C55x - نقطة ثابتة، يقوم بتشغيل كود C54x ولكنه يضيف المزيد من التوازي الداخلي (وحدة حساب ومنطق أخرى، ووحدة ضرب ومجمع مزدوجة، وعرض نطاق ذاكرة أكبر) والسجلات، مع دعم تشغيل طاقة أقل بكثير.
    • اليوم، تُباع معظم معالجات الإشارات الرقمية C55x على شكل رقائق منفصلة
    • تجمع رقائق OMAP1 بين معالج ARM9 (ARMv5TEJ) ومعالج الإشارات الرقمية من سلسلة C55x.
    • تجمع رقائق OMAP2420 بين معالج ARM11 (ARMv6) ومعالج الإشارات الرقمية من سلسلة C55x.

سلسلة C6000

Texas Instruments TMS320C6726BRFP
  • سلسلة TMS320 C6000، أو TMS320C6x: معالجات الإشارات الرقمية القائمة على تقنية VLIW
    • معالج TMS320C62x ذو النقطة الثابتة – 2000 مليون  عملية حسابية في الثانية / 1.9 واط 
    • TMS320C67x فاصلة عائمة - كود متوافق مع TMS320C62x
    • TMS320C64x ذو النقطة الثابتة - رمز متوافق مع TMS320C62x
    • TMS320C67x+ - تحديث معماري لوحدة الفاصلة العائمة TMS320C67x
    • TMS320C64x+ ذو النقطة الثابتة – تحديث معماري رئيسي لـ TMS320C64x
    • TMS320C674x - دمج بين معالجات النقطة الثابتة والعائمة C64x+ و C67x+
    • معالج TMS320C66x ذو فاصلة ثابتة وعائمة – متوافق مع الإصدارات السابقة C674x
  • تشمل الأجزاء الأخرى المزودة بمعالجات الإشارات الرقمية من سلسلة C6000 ما يلي:

سلسلة C7000

صدرت سلسلة C7000 في أوائل عام 2020، لكن النوى غير متوفرة بشكل منفرد. اعتبارًا من أغسطس 2023، أصبحت متاحة فقط ضمن حزم أنظمة على شريحة (SoC) أخرى، مثل TDA4VM ، التي تتميز بمعالج الإشارات الرقمية C71x.

سلسلة دافنشي

  • بدأت سلسلة DaVinci بأنظمة متكاملة على شريحة واحدة، باستخدام معالج إشارة رقمية مدمج من سلسلة C6000 (C64x+)، ومعالجات تطبيقات ARM9 ، ووحدات طرفية للوسائط الرقمية. توجد إصدارات بدون معالجات ARM، وأخرى بدون معالجات إشارة رقمية. يركز تسويقها على قدراتها في معالجة الفيديو. كانت الشرائح الأصلية تدعم نظامي NTSC وPAL، بينما تدعم الشرائح الأحدث تقنية HDTV.

متغيرات OMAP

متغيرات DA

  • متغيرات DA (الهدف "الصوت الرقمي")
    • معالج DA25x هو معالج ARM ذو نواة C55x. يحتوي على بعض الوحدات الطرفية المدمجة، مثل وحدة تحكم USB ثانوية، بالإضافة إلى ميزات أمان. لا تتوفر وثائق هذا المعالج إلا بعد توقيع اتفاقية عدم إفصاح مع شركة Texas Instruments . تُستخدم هذه الإصدارات حصريًا في مشغلات MP3 من Creative ZEN و Dell Digital Jukebox ، كوحدة المعالجة المركزية الرئيسية ومعالج الإشارة لجميع عمليات معالجة تدفقات بيانات MP3 .
    • تم تصميم رقائق Aureus TMS320DA7xx حول معالجات الإشارات الرقمية C67x+
    • تعتمد رقاقات DA830/DA828 Aureus على معالج OMAP-L137، وتتضمن  معالج إشارة رقمية C674x بتردد 300 ميجاهرتز ونواة  ARM926ES-J بتردد 300 ميجاهرتز. [ 9 ] يتميز الإصدار DA828 بانخفاض عدد منافذ الإدخال/الإخراج، ويأتي في حزمة TQFP ذات 176 طرفًا بدلاً من حزمة PBGA ذات 256 طرفًا .
    • المعالج DA610/601 هو معالج ذو نواة C67x. يحتوي على وحدات طرفية مدمجة ضرورية للاتصال ببرامج ترميز الصوت لنظام 5.1 أو 7.1. تُستخدم هذه الشريحة في أجهزة استقبال ياماها المتطورة  : RX-V1400، RX-V2400، RX-V1600، RX-V2600، RX-V2500. [ 10 ]

متغيرات DM

  • تكساس إنسترومنتس TMS320DM270
    أنواع الرسائل الخاصة:

موردون آخرون

قالب جهاز General Instrument DSP32010

قامت شركة جنرال إنسترومنت بتصنيع جهاز TMS32010 كمصدر ثانٍ .

ZMD U320C20FC

في حوالي عام 1991، تم تصنيع نسخة CMOS من TMS32020 بواسطة ZMD تحت اسم U320C20FC. [ 11 ]

NIIET 1867VC10T

يُنتج معهد فورونيج الوطني للهندسة والتكنولوجيا (NIIET) عددًا من الأجهزة من سلسلة TMS320 تحت مسمى سلسلة 1867، [ 12 ] بما في ذلك نسخة مقاومة للإشعاع من TMS320C25 تحت مسمى 1867VM7T ( بالروسية : 1867ВМ7Т ). وبدأ إنتاج نسخ مقلدة من TMS320C546 في مصنع ميلاندر بموسكو عام 2009 تحت مسمى 1967VC1T ( بالروسية : 1967ВЦ1Т ) [ 13 ] وفي عام 2016 في مصنع نيجني نوفغورود تحت مسمى 1910VM1T ( بالروسية : 1910ВМ1Т ). [ 14 ] كما يُنتج مصنع ميلاندر جهاز TMS320C54x مزودًا بنواة ARM إضافية تحت مسمى 1901VC1T ( بالروسية : 1901ВЦ1Т ). [ 15 ]

دعم البرامج

يمكن برمجة سلسلة TMS320 باستخدام لغات C و C++ و/أو لغة التجميع . ويتم إنجاز معظم العمل على معالجات TMS320 باستخدام مجموعة أدوات شركة Texas Instruments الخاصة وبيئة التطوير المتكاملة Code Composer Studio ، والتي تتضمن نظام تشغيل مصغرًا يُسمى DSP/BIOS . بالإضافة إلى ذلك، قام قسم في جامعة كيمنتس للتكنولوجيا بتطوير دعم أولي لسلسلة TMS320C6x في مجموعة GNU Compiler Collection . [ 16 ]

في نوفمبر 2007، أصدرت شركة TI جزءًا من مجموعة أدواتها كبرنامج مجاني للمستخدمين غير التجاريين، حيث قدمت المترجم والمجمع والمُحسِّن والرابط الأساسيين بموجب ترخيص احتكاري. [ 17 ] [ 18 ] ومع ذلك، لم يتم تضمين بيئة التطوير المتكاملة (IDE) أو مصحح الأخطاء، لذا لا يزال يتعين على المستخدمين شراء مجموعة الأدوات الكاملة لتصحيح الأخطاء والوصول إلى معالجات الإشارات الرقمية (DSP) عبر JTAG.

في عام 2010، تعاقدت شركة تكساس إنسترومنتس مع شركة كود سورسيري (التي نُقلت مهمتها لاحقًا إلى شركة مينتور جرافيكس كجزء من استحواذها) لتوفير تكامل ودعم شاملين لسلسلة معالجات C6x في نظام GCC، وذلك في إطار جهودها لنقل نواة لينكس إلى معالجات C6x. وقد تُوِّج هذا الجهد بدعم معمارية C6x في إصدار GCC 4.7 بتاريخ 22 مارس 2012. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "معالج الإشارات الرقمية ذو الفاصلة العائمة TMS320C30" (ملف PDF) . ti.com. ص  14. تاريخ الاسترجاع: 2023-11-04 .
  2. "TMS320C25" . شركة تكساس إنسترومنتس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2019 .
  3. "تصويبات السيليكون" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 24-11-2017.
  4. "معالجات الإشارات الرقمية من الجيل الثاني TMS320" (ملف PDF) . شركة تكساس إنسترومنتس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 ديسمبر 2023 .
  5. "TMS320C40" . شركة تكساس إنسترومنتس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2019 .
  6. "دليل مستخدم TMS320C4x" (ملف PDF) . صفحة 171 (7-9) . تاريخ الاسترجاع: 23-12-2023 . 
  7. غوتاغ، كارل؛ (الولايات المتحدة الأمريكية)، شركة تكساس إنسترومنتس (7 يونيو 1996). بيكوني، جوزيف (محرر). "بنية عائلة TMS320C8x وخارطة الطريق المستقبلية" . تكنولوجيا معالجة الإشارات الرقمية . 2750 : 2-11 . رمز Bibcode : 1996SPIE.2750....2G . doi : 10.1117/12.241977 . S2CID 60536785. تاريخ الاسترجاع: 7 يناير 2017 . (الاشتراك مطلوب)
  8. "مجموعة مراجع معالج الإشارات الرقمية TMS320C54x - المجلد 1: وحدة المعالجة المركزية والملحقات" (ملف PDF) . www.ti.com . تاريخ الاطلاع: 2024-08-06 .
  9. هذه المقالة "LinuxDevices" .{{cite web}}صيانة CS1: خدمة الأرشفة المهملة ( رابط ) تتضمن المزيد من المعلومات حول هذه المنصة
  10. قاعدة بيانات "IC" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 28-12-2009 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 22-09-2009 .يحتوي الموقع على مزيد من المعلومات
  11. ^ هوير، جيرت (1991). Digitaler Signalprozessor U320C20 [ معالج الإشارات الرقمية U320C20 ] (باللغة الألمانية). برلين: فيرلاج تكنيك. رقم ISBN 978-3341009987.
  12. "معالجات DSP" [ معالجات DSP ] . niiet.ru (بالروسية). فورونيج: OAO "NIIET". أرشفة من الأصلي في 26 يونيو 2018 . تم الاسترجاع في 2 ديسمبر 2019 .
  13. "1967ВЦ1Т (аналог TMS320C546)" [ 1967VC1T (corrounding to TMS320C546) ] (باللغة الروسية). موسكو: PKK Milandr. 20 مايو 2009. تاريخ الاطلاع: 9 يناير 2017 .
  14. "Микропроцессоры и микроконтролlerы" [ المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدقيقة ] (بالروسية). نيجني نوفغورود: MVC. 2014 مؤرشفة من الأصلي في 10 مايو 2017 . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 .
  15. "شركة Двуhъядеролный микроконтролler компании "Миландр" для высоконадёзный пrimенений" [ متحكم ثنائي النواة من شركة "Milandr" للتطبيقات عالية الموثوقية ] (PDF) (بالروسية). موسكو: حزب العمال الكردستاني ميلاندر. مؤرشفة من الأصلي (PDF) في 27 أبريل 2016 . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2018 .
  16. جان بارثي وروبرت بومغارتل، نقل GCC إلى بنية TMS320-C6000 DSP ، نُشر في وقائع GSPx'04، سانتا كلارا، سبتمبر 2004،
  17. "شركة TI تُحرر سلسلة أدوات معالجة الإشارات الرقمية الخاصة بها" .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  18. مُجمِّع DSP مجاني مُتاح. رابط مُهمل، مؤرشف بتاريخ 30 يوليو 2012 على archive.today
  19. سلسلة إصدارات GCC 4.7 – التغييرات والميزات الجديدة والإصلاحات