一“芯”二用，MCU+DSP处理器大盘点

　　近年来，越来越多的领域需要用到高性能，高集成度的DSP器件，功能日益增加的多媒体处理器对DSP的需求也日益剧增，于是，基于MCU+DSP架构的集成芯片也随之应运而生，更低的成本、更小的封装和更微的功耗所开辟的，是一条属于DSP或者MCU厂商们的“阳光大道“而未来，它们还将沿着这条新路继续前行。本系列文章将为你介绍市面上比较流行的基于MCU+DSP架构的处理器或者解决方案。

　　飞思卡尔DSP56800E

　　飞思卡尔在DSP与MCU领域深耕数年，为满足市场发展需求，公司率先在56800内核基础上又推出了新一代增强型内核56800E，该产品可在单一内核上提供DSP和MCU双重功能。56800E 系列DSP将为不断增长的工业、电机控制、汽车和融合中的通信与数据通信市场应用提供低功耗、低成本的单芯片方案。由于这种单内核设计消耗更少的功耗，飞思卡尔启动了大量新的、以电池供电、需要信号处理功能的便携式应用，如便携式数字音频、互联网设备和PDA等。

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　　简介

　　与56800相比，56800E性能最高可改善5倍，为需要更多存储空间、更高代码编译效率和更高的MIPS性能的客户提供了清晰的产品移植路径。DSP56800E 由几个功能独立的模块组成。包括：数据算术逻辑单元（ALU），地址生成单元（AGU），程序控制器，位操作单元，强化的片上仿真模块（Enhanced OnCE）和系统总线。如图所示。

　　灵活的内存模式是DSP56800E 结构的一大特色，包括下面的几个方面：

　　程序RAM 和ROM 模块

　　数据RAM 和ROM 模块

　　非易失内存（NVM）模块

　　引导ROM，自举RAM 区执行代码的模块

　　Freescale 的标准片上外围接口总线（IP-BUS）支持多种的片上外设模块，包括下面几个模块：

　　锁相环（PLL）模块

　　16 位定时器模块

　　看门狗（COP）模块和实时定时模块

　　同步串行接口（SSI）模块

　　串行外设接口（SPI）模块

　　可编程的通用I/O 口（GPIO）模块

　　特性

　　DSP56800E 结构具有一系列新的特点，用于提高系统性能，降低应用成本，简化产品开发。包括以下各个方面。

　　高性能：DSP56800E 支持很多的ＤＳＣ应用场合。

　　兼容性：向下兼容DSP56800 系列的源代码，DSP56800 只需要重新编译或者重新汇编就可以在DSP56800E 系统上执行。

　　易编程性：DSP56800E 的指令助记符类似于MCU 的指令助记符，易于从传统的微控制器编程转到DSC 编程。为了优化算法的执行，DSP56800E 的指令集支持小数和整数类型。

　　对高级语言的支持：C 语言编写的程序非常合适DSP56800E 结构，大部分的应用可以使用高级语言编写却不会影响DSC 的性能，灵活的指令集和编程模式使得编译代码的高效生成变为可能。

　　丰富的指令集：除了支持DSC 算法的指令集，DSP56800E 还提供控制、位操作和整型处理等指令，支持多种数据类型和寻址模式。使得用户方便地生成高效、紧凑的代码。

　　高代码密度：DSP56800E 基本的单字指令长度仅为16 位，而多字指令则用于更复杂的操作，达到优化的代码密度目的。DSP56800E 指令集强调的是高效控制的编程，因为在一个应用中最大的部分是这方面的操作。

　　支持多任务：在DSP56800E 上执行一个实时操作系统或者简单的多任务系统将比其他的DSC 芯片更容易。DSP56800E 完全支持软件堆栈，快速的从系统堆栈中实现32 位上下文切换，基本的测试和设置指令，四优先级的软件中断。

　　精确性：DSP56800E 具有精确计算的能力。

　　硬件循环：DSP56800E 提供2 种类型大于0 的硬件循环。提高了性能，使得不再需要使用解开式循环技术。

　　并行性：每个片上执行单元，内存设备，外围操作是独立并行处理的。由于很高的并行性，下面的操作能在1 条指令内被并行执行：

　　—取下条指令

　　—16 位乘16 位，并将结果和一个36 位数累加

　　—可选择性进行结果取反、四舍五入以及饱和度处理

　　—2 个16 位数的移动

　　—无负荷的硬件循环

　　—2 个地址指针的更新

　　不可见的指令管道（pipeline）：八级指令管道提高了系统的性能，却保持对编程者的不可见。开发者可以使用高级语言而不需要考虑到管道。

　　低功耗：由于使用的是CMOS 工艺，DSP56800E 本身消耗的能量是很少的， 而且DSP56800E 支持两种更加省电模式，STOP 和WAIT 模式。电源管理模块能关闭那些逻辑上不使用的部分

　　实时调试：Freescale 的加强型片上仿真技术提供了对DSP56800E 内核的状态实现了简单、低价、非入侵、速度无关的存取方式。通过使用这一技术，在不停止内核的运行情况下，编程者能完全的控制处理器的操作，能简单、高速的完成调试任务。

DSP56800E 的高效指令