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TMS320C6713BZDP225 DSPガイド：機能、ピンアウト、アプリケーション、代替、およびデータシート

このガイドは、高速デジタル信号プロセッサ（DSP）であるTMS320C6713BZDP225に関するものです。これは、チップがどのように使用されるか、それが何に使用されているか、そしてそれが迅速かつ正確な処理を必要とする仕事に強い選択である理由を説明します。このガイドは、225 MHz速度、浮動小数点サポート、大きなメモリ、オーディオポートやメモリインターフェイスなどの役立つ組み込みツールなどのチップの主要な機能をカバーしています。また、それを接続する方法、段階的にプログラムする方法、使用できる場所、および必要に応じて選択できる他の類似部分を示します。

カタログ

TMS320C6713BZDP225の概要

TMS320C6713BZDP225 高速および高精度タスクを処理するように設計された強力なフローティングポイントデジタル信号プロセッサ（DSP）です。TMS320C6000™DSPプラットフォーム、特にC67Xファミリーに属し、このチップは225 MHzのクロック速度で動作し、最大1350 MFLOPSおよび1800 MIPSの処理能力を発揮します。拡張された非常に長い命令単語（VLIW）アーキテクチャを中心に構築され、サイクルごとに最大8つの命令を実行できます。このデバイスは、264 kbのオンチップRAMを統合し、32ビットの外部メモリインターフェイス（EMIF）を介してSRAMやSDRAMなどの外部メモリをサポートします。また、マルチチャネルオーディオシリアルポート（MCASP）、バッファリングシリアルポート（MCBSP）、16ビットホストポートインターフェイス（HPI）、および効率的なデータ移動のための16チャネルEDMAコントローラーなど、堅牢な周辺サポートも提供します。

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TMS320C6713BZDP225 CADモデル

TMS320C6713BZDP225シンボル

TMS320C6713BZDP225フットプリント

TMS320C6713BZDP225 3Dモデル

TMS320C6713BZDP225機能

コアアーキテクチャ：プロセッサはVLIWアーキテクチャに基づいており、各クロックサイクル中に最大8つの命令を並行して実行できます。このアーキテクチャは、スループットと効率を最大化し、CHIPを信号処理や分析などの計算集約型アプリケーションに適しています。

クロック速度：225 MHzの周波数で動作するチップは、高速処理機能を提供します。このクロック速度により、パフォーマンスと消費電力のバランスの取れたトレードオフが保証されます。これは、組み込みおよび産業システムに適しています。

パフォーマンス：1秒あたり最大1億3,5000万件のフローティングポイント操作（MFLOPS）および1秒あたりの18億命令（MIPS）を実行する機能により、このDSPは複雑なアルゴリズムと大規模な数値計算を効率的に処理します。

オンチップメモリ：プロセッサは、264 kbの高速オンチップメモリ​​を統合します。これにより、重要なデータと命令に迅速にアクセスできるようになり、レイテンシを削減し、実行速度が向上します。

外部メモリインターフェイス：専用の32ビット外部メモリインターフェイス（EMIF）は、SRAM、SDRAM、Flashなどの幅広い外部メモリデバイスをサポートします。これにより、システムはアプリケーション要件に基づいてメモリ容量を拡大できます。

動作電圧：チップは、1.26Vの低コア電圧で動作して電力使用量を最小限に抑え、3.3V I/O標準との互換性を維持します。これは、多くの組み込みシステムで一般的です。

マルチチャネルオーディオシリアルポート：マルチチャネルオーディオデータを送信および受信するための2つのMCASPインターフェイスが含まれています。これらのポートは、オーディオミキシング、音声認識、デジタル音楽処理などのアプリケーションで重要です。

マルチチャネルバッファーシリアルポート ：2つのMCBSPSは、コーデック、デジタルセンサー、またはその他のシリアルデバイスとのインターフェースのための高速シリアル通信を提供します。それらは、オーディオデータとコントロールデータの両方を送信する柔軟性を提供します。

ホストポートインターフェイス（HPI）：16ビットHPIは、DSPとホストプロセッサの間の高速で直接的な通信チャネルを有効にし、システムのデバッグまたは操作中に効率的なデータ交換を可能にします。

TMS320C6713BZDP225ピンアウト図

このピンアウト図は、各接続（または「ボール」）が、225ボールBGAパッケージを使用するTMS320C6713BZDP225チップの下部にどのように配置されるかを示しています。行（a〜y）と列（1〜15）はグリッドを形成し、各正方形はその場所にどのような関数または電源が割り当てられているかを示します。チップには、VSS（グラウンド）やCVDDまたはDVDD（電源）などの多くのパワーピンがあり、チップを均等に保つために広がっています。Clkin、リセット、TMS、TDI、TDOなどのピンは、JTAGでのプログラミングとデバッグに使用されます。

他のピンは、プロセッサをメモリや他のデバイスなどの外部部品に接続します。これらには、アドレスライン（EAX）、データライン（EDX）、チップ選択（CEX）、および制御信号（Hold、Busreqなど）が含まれます。また、MCBSPや汎用I/OS（GPIO）などのシリアル通信用のピンが表示され、多くのデザインでチップが柔軟になります。チップの中央には、安定したパワーと熱バランスを支援するために、より多くのVSSとVDDピンがグループ化されています。このレイアウトは、特に高速デジタル信号処理タスク用に設計されているため、プロセッサがスムーズに実行されるのに役立ちます。

TMS320C6713B機能ブロック図

TMS320C6713BZDP225を含むTMS320C6713Bの関数ブロック図は、このデジタル信号プロセッサ（DSP）がどのように機能し、他のコンポーネントと接続するかを示しています。中央にはC67X+ CPUコアがあり、VLIW（非常に長い命令ワード）と呼ばれる特別なタイプのデザインを使用しています。これにより、最大8つの命令を同時に実行できるようになり、オーディオや信号処理などのタスクに非常に速くなります。プロセッサには、Path AとPath Bの2つのメインデータパスがあり、それぞれに数学と論理操作を処理するための独自のレジスタとユニットのセットがあります。これにより、プロセッサは複雑な計算を迅速かつ効率的に処理できます。

メモリの場合、DSPには、指示とデータ（各4kb）のL1キャッシュと、キャッシュとして機能するか、直接使用できる大きなL2メモリ（192kb）が含まれます。また、最大4つの64kbメモリブロックを管理するキャッシュ/メモリコントローラーもあり、データアクセスのスピードを上げるのに役立ちます。チップには、CPUを遅くすることなく、メモリと周辺機器の間でデータを移動する16チャネルを備えたDMAコントローラーが含まれています。外部メモリ用のEMIF、シリアル通信用のMCASP、MCBSP、I2C、タイマー、GPIO、およびホストインタラクションのHPIなどのさまざまなインターフェイスをサポートします。これらは、ピンマルチプレックスを使用して接続されており、プロジェクトのニーズに基づいて柔軟な構成が可能になります。また、入力クロックを掛けたり割ったりすることで速度を調整するPLLを備えたクロックシステムと、エネルギーを節約するために電源ダウンロジックがあります。デバッグとシステム制御には、回路内のエミュレーションと割り込み制御が含まれます。

TMS320C6713BZDP225仕様

タイプ	パラメーター
メーカー	テキサスの楽器
シリーズ	TMS320C67X
パッケージング	トレイ
パーツステータス	アクティブ
タイプ	浮動小数点
インタフェース	ホストインターフェイス、I2C、MCASP、MCBSP
クロックレート	225MHz
不揮発性メモリ	外部の
オンチップRAM	264kb
電圧-I/O	3.30V
電圧 - コア	1.26V
動作温度	0°C〜90°C（TC）
取り付けタイプ	表面マウント
パッケージ /ケース	272-BBGA
サプライヤーデバイスパッケージ	272-BGA（27x27）
基本製品番号	TMS320

TMS320C6713BZDP225アプリケーション

オーディオ処理

TMS320C6713BZDP225は、その浮遊点パフォーマンスと処理機能が高いため、オーディオシステムで広く使用されています。デジタルミキサー、エフェクトプロセッサ、スタジオギアのイコライゼーション、フィルタリング、エコーキャンセル、サウンドエフェクトの生成、ダイナミックレンジコントロールなどのタスクに最適です。マルチチャンネルシリアルポート（MCASPおよびMCBSP）のサポートにより、オーディオ入力/出力操作、音声認識システム、デジタル楽器、高品質の音響補強システムに最適です。

通信

通信の分野では、このDSPは高速データストリームと複雑な変調スキームの処理に役割を果たします。セルラーベースステーションおよびモデム内のベースバンド処理で使用されます。エラー補正、エコー抑制、およびデータ圧縮のために高度なアルゴリズムを管理するプロセッサの機能により、ネットワーク全体で信頼できる音声とデータ伝送が保証されます。また、ルーターとスイッチのネットワークトラフィックの形成とパケット処理タスクをサポートし、効率的でインテリジェントな通信システムに貢献します。

医療イメージング

TMS320C6713BZDP225は、超音波、CT、MRIマシンなどの医療機器で使用されています。画像データの迅速な処理、ノイズリダクション、エッジの強化、画像の再構成などの機能を時間内に実行できます。強力な算術ユニットとメモリ処理機能により、このDSPは画像の明確さを改善し、診断の遅延を減らします。その応答性は、患者の監視または画像誘導手順が時間に敏感なアプリケーションにとって重要です。

産業用自動化

産業制御環境では、このDSPは、正確なモーター制御、ロボット工学、監視に対して信頼されています。CNC機械、組立ライン、ロボット工学にとって重要な正確なモーション制御を確保するために、モーターとアクチュエーターからセンサーデータを処理します。その高速信号処理により、信頼できるフィードバック制御システムが可能になり、エネルギー効率と運用上の安全性が確保されます。このデバイスは、スマートセンサーネットワークでも使用され、ローカルデータ分析を実行し、集中システムの負荷を減らします。

自動車システム

現代の車両では、このDSPはインフォテインメントと安全性の両方をサポートしています。ノイズキャンセルやサウンドエンハンスメントなど、自動車エンターテイメントシステムのオーディオおよびビデオデータ処理を処理します。さらに、Advanced Driver Assistance Systems（ADA）でセンサーデータを処理し、オブジェクトの検出、車線逸脱警告、および適応制御を支援します。その信頼性と速度により、自動車電子機器内のタスクに適しています。

軍事および航空宇宙

TMS320C6713BZDP225は、防衛アプリケーションのレーダー、ソナー、および安全な通信システムで使用されます。監視およびターゲティングシステムのための信号検出、ノイズフィルタリング、および波形分析を処理します。航空宇宙では、衛星通信信号のデコードとテレメトリ処理をサポートします。要求の厳しいデータの負荷に耐え、出力を提供するプロセッサの能力により、頑丈なハイステーク環境での信頼性が保証されます。

TMS320C6713BZDP225同様の部品

• TMS320C6713BGDP225

TMS320C6713BGDP225は、TMS320C6713BZDP225の近接バリアントであり、同じ225 MHzクロック速度と272ボールBGAパッケージを共有しています。主な区別は、特定の環境のサプライチェーンまたは規制コンプライアンスに影響を与える可能性のある内部パッケージまたはわずかな製造の違い（多くの場合、温度グレーディングまたは材料オプションに関連する）にあります。同一のパフォーマンスとピンの互換性を提供するため、直接ドロップイン交換として機能し、BZDP225が利用できない場合、最も便利な代替品の1つになります。

• TMS320C6713BZDP300

TMS320C6713BZDP300は、同じBGAパッケージと電圧要件を維持しながら、300 MHzのクロック速度が高速でパフォーマンスを向上させます。この処理速度の向上により、フローティングポイントアルゴリズムの実行が速くなることができます。これは、高度なオーディオ処理やデータ収集など、より高いスループットを必要とするアプリケーションに最適です。ハードウェアを再設計せずにシステムのパフォーマンスを強化したい人のために、これは225 MHzバージョンよりも優れたアップグレードです。

• TMS320C6713BGDP300

TMS320C6713BGDP300は、BZDP300と同じ300 MHz処理能力を提供しますが、BGDP225と同様に、内部包装またはアセンブリ材料にわずかな違いが組み込まれる場合があります。ほとんどのアプリケーションケースでは、PIN互換性があり、機能的に同一です。これにより、特にコンポーネントの柔軟性とコンプライアンスが必要になる産業または規制された環境のために、優れた高性能の代替品になります。

TMS320C6713BZDP225プログラミング手順

1.開発環境を設定します

TMS320C6713BZDP225のプログラミングを開始するには、テキサスインスツルメンツの公式統合開発環境（IDE）であるCode Composer Studio（CCS）をインストールする必要があります。この環境は、DSPプロジェクトのコンパイル、デバッグ、および管理をサポートしています。DSPスターターキット（DSK）またはサポートされている開発ボードを、USBまたはJTAGインターフェイスを介してPCに接続します。ボードが適切に電源を入れ、ドライバーが正しくインストールされていることを確認してください。CCSがハードウェア接続を認識すると、プロジェクトワークスペースを構成する準備が整います。

2.新しいプロジェクトを作成および構成します

CCSを起動し、TMS320C6713デバイス専用の新しいプロジェクトを作成します。C6713 DSPコアを特に選択する適切なターゲット構成を選択します。その後、コンパイラとリンカーの設定を構成します。これらには、メモリセクションの定義、ディレクトリの指定、および最適化フラグの調整が含まれます。サードパーティライブラリまたはTIのDSP/BIOSカーネルを使用している場合、これはプロジェクト環境に追加する段階でもあります。

3.アプリケーションコードを作成します

さあ、実際のアプリケーションを書く時が来ました。コードは、単純さのためにCで、または最大のパフォーマンスのためにアセンブリで記述できます。C6713はDSPアルゴリズムの非常に効率的な実行をサポートし、TIは最適化されたDSPライブラリ（DSPLIB、IMGLIBなど）を提供して開発を高速化します。EMIFを介して外部メモリに大きなデータを整理しながら、内部RAMを効率的に使用して、メモリ管理を念頭に置いて設計してください。信号処理には、多くの場合、高速ループの実行、バッファ処理、および割り込み管理が含まれるため、それに応じてロジックを構成します。

4.アプリケーションを構築およびデバッグします

ソースコードの準備ができたら、CCSを使用してプロジェクトを構築します。ビルドプロセスはコードをコンパイルし、それをリンクして実行可能ファイル（.out）ファイルを作成します。この出力をCCSを介してDSPにロードします。その後、CCSツールを使用してデバッグプロセスを開始し、ブレークポイントを設定し、変数を監視し、レジスタを検査し、手順をステップスループすることができます。このステップは、特に信号処理タスクで論理的またはタイミングの問題をキャッチするために重要です。

5.テストと最適化

プログラムがエラーなしで実行されたら、機能テストを実行して、実際のユースケースで意図したとおりに動作するようにしてください。CCSのプロファイリングおよびベンチマークツールを使用して、命令サイクル、メモリ使用量、処理遅延などのパフォーマンスメトリックを測定します。これらの洞察に基づいて、実行速度とリソース効率のためにコードを最適化します。一般的な最適化手法には、ループの展開、メモリへのアクセスの最小化、VLIW DSPコアの並列命令アーキテクチャの活用が含まれます。

6.アプリケーションを展開します

テストと最適化の後、最終的な生産対応ビルドを準備します。DSPが独立して実行される場合は、アプリケーションを不揮発性フラッシュメモリにプログラムして、パワーアップで自動的に起動するようにプログラムする必要があります。この手順では、フラッシュプログラマーやブートローダーの構成などのツールが必要になる場合があります。最後に、セットアッププロセス、メモリマップ、ソースコード構造、システムの動作を文書化して、将来の開発、更新、またはデバッグニーズをサポートします。

TMS320C6713BZDP225利点

浮動小数点精度

TMS320C6713BZDP225は、多くの固定点DSPとは一線を画すフローティングポイント操作のネイティブサポートを提供します。この機能は、手動スケーリングと固定点の算術管理の必要性を排除することにより、複雑な数学アルゴリズムの開発を大幅に簡素化します。広い動的な範囲または機密データを使用する場合、浮動小数点精度は価値があり、結果がより正確で検証しやすくなることを保証します。

効率的なアーキテクチャ

TMS320C6713BZDP225のコアには、クロックサイクルごとにプロセッサが同時に最大8つの命令を実行できるようにする非常に長い命令単語（VLIW）アーキテクチャがあります。この並列処理は、スループットを大幅に高め、FFT、フィルタリング、または適応制御ループなどの計算が多いアプリケーションに適したものになります。これは、複数のプロセッサやコップセッサーを必要とせずにシステム全体のパフォーマンスを最適化する能力を意味します。アーキテクチャは、命令レベルの並列性を効果的に活用するように設計されており、遅延を減らし、実行速度を向上させるのに役立ちます。

堅牢な周辺統合

DSPは、マルチチャネルオーディオシリアルポート（MCASP）、マルチチャネルバッファーシリアルポート（MCBSP）、強力な32ビット外部メモリインターフェイス（EMIF）など、多用途のI/Oおよびメモリインターフェース機能を備えて構築されています。これらのインターフェイスにより、オーディオコーデック、センサー、データコンバーター、または外部RAM/フラッシュメモリなどのさまざまな外部デバイスと簡単に統合できます。統合された周辺機器は、外部接着剤ロジックまたはプロセッサの必要性を減らし、システム設計の合理化と開発コストの削減を支援します。

TMS320C6713BZDP225パッケージングの寸法

• パッケージタイプ：プラスチックボールグリッドアレイ（PBGA）

• 体の大きさ：

公称：24.20 mm×24.20 mm

最小：23.80 mm×23.80 mm

最大：24.20 mm×24.20 mm（外縁）

• ボールピッチ：典型的な1.27 mm

• ボールの直径：0.90 mm（公称）、0.60 mm（min）

• パッケージの高さ：1.22 mm（最大）、1.12 mm（min）

• ボールセンターへの座席機：0.15 mm

• ボールアレイ：いくつかの位置が欠落している20×20グリッド（合計272ボール）

• パッケージアウトラインコード：S-PBGA-N272

パッケージの概要

TMS320C6713BZDP225メーカー

TMS320C6713BZDP225は製造されています テキサスの楽器 （TI）、半導体業界の世界的に認められたリーダー。テキサス州ダラスに本社を置くTIは、アナログおよび組み込み処理技術の革新について長年の評判を築いてきました。デジタル信号処理に関する数十年にわたる専門知識により、TIはTMS320C6000™DSPプラットフォーム（C6713シリーズが発売された）を開発し、業界全体で複雑なコンピューティングニーズに対応しました。メーカーとして、TIは、コードコンポーザースタジオや最適化されたDSPライブラリなど、エコシステムを通じて、厳格な品質管理、広範なドキュメント、および継続的なソフトウェアツールサポートを保証します。TMS320C6713BZDP225のような高性能ハードウェアだけでなく、ミッションクリティカルおよび産業用アプリケーションが要求する信頼性と長期的な可用性についても、多くのTIを信頼しています。

結論

TMS320C6713BZDP225は、サウンド処理、通信信号、医療画像、スマートマシンなどの重いタスクを処理できる強力なDSPです。速く動作し、数値を正確に処理し、メモリやその他のデバイスに簡単に接続します。オーディオ、テレコム、ヘルスケア、工場、車、防衛システムなどの多くの分野で使用されています。また、優れたサポート、開発のためのツール、長期的な信頼性も備わっています。全体として、それは強力な処理が必要な複雑なプロジェクトのための賢くて信頼できる選択です。

データシートPDF

TMS320C6713BZDP225データシート：

円筒形のバッテリーホルダー.pdf

資格アセンブリサイト11/Sep/2014.pdf

TMS320C6713B.PDF