Motorola 56000 - Motorola 56000

Motorola XSP56001

Motorola DSP56000 (také známý jako 56K ) je rodina pro zpracování digitálních signálů (DSP) granulí ve výrobním Motorola Semiconductor (později známá jako Freescale Semiconductor , nyní získané NXP ) začínající v roce 1986 a je stále produkován v pokročilejších modelů v 2010s. Řada 56k byla nějakou dobu docela populární v řadě počítačů, včetně pracovních stanic NeXT , Atari Falcon030 a SGI Indigo, všechny využívající 56001. Upgradované verze 56k se dodnes používají v audiozařízeních, radarech , komunikačních zařízeních (jako jsou mobilní telefony ) a různé další vestavěné aplikace DSP. 56 000 byl také použit jako základ pro aktualizovaný 96 000 , který nebyl komerčně úspěšný.

Technický popis

Zemřít Motorola DSP56001.

DSP56000 používá aritmetiku s pevným bodem , s 24bitovými programovými slovy a 24bitovými datovými slovy. Obsahuje dva 24bitové registry , které lze také označit jako jeden 48bitový registr. Obsahuje také dva 56bitové akumulátory , každý s 8bitovým „rozšířením“ (aka headroom); jinak jsou akumulátory podobné ostatním 24/48bitovým registrům. Jako procesor s modifikovanou architekturou Harvard má 56k tři paměťové prostory + sběrnice (a v některých modelech paměťové banky na čipu): programový paměťový prostor/sběrnice a dva datové paměťové prostory/sběrnice.

Jako základní délka slova bylo vybráno 24 bitů, protože to dávalo systému rozumný rozsah čísel a přesnost pro zpracování zvuku (zvuku), což je hlavní starostí 56000. 24 bitů odpovídá velkému dynamickému rozsahu 144 dB , což je dostačující v 80. letech, kdy analogově-digitální převodníky (ADC) a převodníky digitálně-analogových převodníků (DAC) zřídka překračovaly 20 bitů. Jedním z příkladů jsou aplikace ADSL , kde filtry obvykle vyžadují přesnost 20 bitů. Levé čtyři bity jsou považovány za dostatečný prostor pro výpočty.

Procesor je schopen provádět 16,5 milionu instrukcí za sekundu (MIPS) při maximální uvedené hodinové rychlosti 33 MHz. , a má hardwarovou podporu pro FFT s plovoucí desetinnou čárkou . Používá 5 V úrovně TTL a spotřebovává přibližně 0,4 W.

Aplikace a varianty

Zemřít Motorola DSP56002.
Základní deska z NeXTcube z roku 1990, který má Motorola 68040 (25 MHz) a digitální signálový procesor Motorola 56001 s 25 MHz, která byla přímo přístupná prostřednictvím rozhraní.

Ve většině návrhů je 56000 věnován jednomu jedinému úkolu, protože digitální zpracování signálu pomocí speciálního hardwaru probíhá většinou v reálném čase a neumožňuje žádné přerušení . U poněkud mírně náročnějších úkolů, které nejsou časově kritické, nebo spíše jednoduchého typu „kdyby-pak“, návrháři běžně používají samostatný CPU nebo MCU .

56000 dokáže provést 1024bodovou komplexní rychlou Fourierovu transformaci (FFT) v 59 898 taktech, což trvá 1,8 ms při 33 MHz, nebo rychlostí něco přes 555 operací za sekundu, což umožňuje jak dekódování v reálném čase, tak i kódování/do relativně pokročilého zvuku kodeky, jako je MP3, pro účely záznamu přímo na disk.

Přidání instrukcí SIMD k většině procesorů stolních počítačů znamenalo, že vyhrazené DSP čipy, jako je 56000, částečně ustoupily z některých aplikačních polí, ale nadále se široce používají v komunikaci a dalších profesionálních použitích. Za tímto účelem řada 56800 přidala kompletní MCU, který vytvořil jednočipové řešení „DSPcontroller“, zatímco u 68456 došlo k opaku-68 000 s 56 000 na něm.

Stále ještě převládajícím modelem 56000 je rodina 563xx třetí generace vyvinutá v roce 2000, která nabízí několik modelů, počínaje modelem 56301, který nabízí několik modelů se zabudovanými speciálními aplikacemi s pevným a firmwarem, jako je logika rozhraní PCI , procesory CRC nebo zvukové kompandery . Taktovací frekvence jádra se pohybovaly až do 250 MHz .

Reference

externí odkazy