基于TMS320VC5509實現(xiàn)MP3解碼
TMS320VC5509（以下簡稱C5509）是TI公司C5000DSP系列中的新一代產(chǎn)品，該芯片最低工作電壓為0.9V，其核的最低功耗僅為0.05MW/MIPS，性能最高可達(dá)800 MIPS。C5509為嵌入式DSP應(yīng)用及高性能儀器儀表、智能機(jī)器人、手持設(shè)備、數(shù)字音頻播放器和數(shù)碼相機(jī)等應(yīng)用提供了有效的解決方案。MP3是指MPEG（活動圖像專家組）國際標(biāo)準(zhǔn)音頻第三層編/解碼，MP3編碼是通過將音頻信號由時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，并根據(jù)人類心理聲學(xué)特征去除部分冗余信息實現(xiàn)的，ISO/IEC11172-3 Part 3給出了詳細(xì)的編/解碼標(biāo)準(zhǔn)。解碼涉及霍夫曼解碼、修正余弦反變換（IMDCT）、子帶合成等復(fù)雜運(yùn)算模塊。本文利用C5509實現(xiàn)對MP3的解碼運(yùn)算。
1 C5509 DSP 處理器的特點(diǎn)和工作原理
1.1 C5509 DSP的性能概述
C5509有32×16bit指令緩沖隊列，可實現(xiàn)高效的塊循環(huán)操作；兩個17×17bit的MAC單元，可在單周期內(nèi)執(zhí)行兩次MAC操作；1個40bit的ALU、1個40bit的桶型移位器，4個40bit的累加器可執(zhí)行比C54系列DSP更高效的算術(shù)運(yùn)算，在400MHz的晶振驅(qū)動下，可達(dá)到800MIPS的性能。以44.1kHz采樣率的MP3數(shù)據(jù)流為例，對128kbit/s數(shù)據(jù)率的MP3數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼�；舴蚵獯a、IMDCT、子帶合成等運(yùn)算模塊共需消耗1.3MIPS的CPU資源，對于平均每秒必須解碼44.6幀數(shù)據(jù)來講，總運(yùn)算量為44.6×1.3＝57.98MIPS，C5509完全可以滿足此速度要求。
C5509還具有128K×16bit的片上RAM，其中包括64KB的DARAM、192KB的SARAM和64KB的片上ROM。
與眾多TMS320系列DSP處理器一樣，C5509采用了哈佛結(jié)構(gòu)，共有12組獨(dú)立總線，其中包括3組數(shù)據(jù)讀總線、2組數(shù)據(jù)寫總線、5組數(shù)據(jù)地址總線、1組程序讀總線和1組程序地址總線，這些總線并行地為各個計算單元提供指令和操作碼，從而為高速的數(shù)據(jù)運(yùn)算提供了有力的保障。
1.2 C5509 DSP的外設(shè)介紹
C5509提供了專用的外部存儲器接口（EMIF），用于控制DSP與外部存儲器之間所有數(shù)據(jù)的傳輸�？膳cEMIF無縫鏈接的存儲器有：異步存儲器（ROM、FLASH、 SRAM）、同步突發(fā)SRAM、同步DRAM（SDRAM），并可支持可選的32、16、8位數(shù)據(jù)訪問。對EMIF編程時，必須根據(jù)實際的外部存儲器考慮如何分配片內(nèi)使能空間(CE)。通過EMIF接口，主處理器可將數(shù)據(jù)和程序置于片外，從而節(jié)省了片上硬件資源。
其次，C5509有3個獨(dú)立的多通道緩存串口（McBSP），使得C5509能夠直接與其他C55xx系列DSP、多媒體數(shù)字信號編解碼器等設(shè)備高速互連，這些McBSP可以提供全速雙工通信，并支持128通道的收發(fā)，接收或者發(fā)送可以選擇使用獨(dú)立的時鐘，字寬為8、12、16、20、24位任選。
