Введение

Motorola DSP56000 (также известный как 56K) — это семейство микросхем цифровых сигнальных процессоров (DSP), производимых Motorola Semiconductor (позже Freescale Semiconductor, затем NXP), начиная с 1986 года, при этом более поздние модели всё ещё выпускаются в 2020-х годах. Серия 56k предназначалась главным образом для встраиваемых систем, выполняющих обработку сигналов, но также некоторое время была довольно популярна в ряде компьютеров, включая NeXT, Atari Falcon030 и рабочие станции SGI Indigo, все из которых использовали 56001. Усовершенствованные версии 56k до сих пор применяются в аудиоаппаратуре, радиолокационных системах, устройствах связи (например, в мобильных телефонах) и различных других встраиваемых DSP-приложениях. 56000 также был использован в качестве основы для обновлённой 96000, которая не добилась коммерческого успеха.

Техническое описание

DSP56000 использует арифметику с фиксированной точкой, с 24-битными программными словами и 24-битными словами данных. Он включает два 24-битных регистра, которые также могут рассматриваться как единый 48-битный регистр. Также имеются два 56-битных аккумулятора, каждый с 8-битным "расширением" (заголовком); в остальном аккумуляторы аналогичны другим 24/48-битным регистрам. Являясь процессором с модифицированной архитектурой Гарварда, 56k имеет три пространства памяти и шины (а в некоторых моделях – и встроенные банки памяти): пространство/шину памяти программ и два пространства/шины памяти данных, отличные от основного адресного пространства памяти. Стек, используемый при вызовах подпрограмм и "длинных прерываниях", имеет глубину пятнадцать. Это обеспечивает скорость чуть более 555 операций в секунду, позволяя осуществлять декодирование и кодирование в реальном времени достаточно продвинутых аудиокодеков, таких как MP3, для прямой записи на диск. Добавление SIMD-инструкций в большинство центральных процессоров настольных компьютеров привело к частичному исчезновению специализированных DSP-чипов, таких как 56000, из некоторых областей применения, однако они по-прежнему широко используются в системах связи и других профессиональных областях. В связи с этим в серию 56800 был добавлен полноценный микроконтроллер (MCU), создавший однокристальное решение "DSP-контроллер", в то время как в 68456 произошло обратное – 68000 с интегрированным 56000. Семейство 56300 третьего поколения, начиная с 56301, до сих пор является довольно распространенной моделью 56000, включающей несколько моделей со встроенным аппаратным и программным обеспечением для специализированных приложений, таких как логика интерфейса PCI, процессоры CRC или аудиокомпрессоры-экспандеры. Частота ядра достигала 250 МГц. DSP56000 предоставляет полный набор инструментов разработки, включая компилятор C, ассемблер и симулятор набора инструкций.