TMS320C54x和ADSP218x性能比较

指令都是真正的单周期指令。除了访问慢速的外部存储设备，或者外部存储器出现控制权竞争而需要附加周期的情况外，任何指令的运行一般仅需一个周期。由于它的指令系统没什么“禁忌”，所以程序员大可像编写高级语言程序一样，只需要考虑算法如何实现，至于编程过程就可以不太注意。

可是，TMS320VC5402的指令系统却不是这样。TMS320VC5402的各个单元是基于流水线方式的结构，指令按流水线方式工作。它的大多数指令在单独执行时并不能在一个周期内完成，只是在流水线方式下工作或重复操作的，才可以做到平均每一个周期执行一条指令。因此，在它的指令系统中，不仅有不少的指令需要多个执行周期，而且由于“时延”的原因，如果处理的不好，还会出现额外的附加周期。因此为了保证每条指令准确执行，有时就不得不把程序打乱，就是说，相关联的几条语句要分散插入别的地方。程序的模块化遭到损害，显得杂乱无章，大大影响了可读性。

如下面语句中的句1、句2、句3、句4（选自Geffe发生器）是我们实际应用的形式（指令用代数符号格式，下面如果不特别指出，均为这要您）。

m_seq_ll: ；标号

……

b=a & #1 ;句1

if(aeq)goto m_seq_12 ;句2，if a=0,goto m_seq_12

a=a>>1 ;句3

if(beq)goto m_seq_11 ;句4，if b=0,goto m_seq_11

……

m_seq_12:

……

但是，它们正常语序则应该为

m_seq_11: ;标号

……

a=a>>1 ；句3（若这样，a的初始值随之改变）

if(aeq)goto m_seq_12 ;句2，if a=0,goto m_seq_12

b=a & #1 ;句1

if(beq)goto m_seq_11 ；句4，if b=0,goto m_seq_l1

……

m_seq_l2：

……

不过，若以正常语序执行if语句时，a、b的值会因为时延不够，来不及改变而导致程序出错。为避免这种情况，要么在句3和句2以及句1和句4之间分别加上若干个空操作（nop），这样就会影响速度；要么调整它们的顺序，如实际应用中的句1、句2、句3、句4.有时候，语句顺序实在无法调整，就不得不加上一些空操作。尤其是循环的主体部分，往往一条语句处理的不好，就会导致整个程序多运行成千上万条指令。因此，TMS320C54系列编程对程序员的要求较高，必须非常熟悉指令系统，才可以得到高效的程序。

2.2.3 对数组的循环操作

关于对数组进行循环操作，两者平分秋色。它们都支持寄存器地址自动加减。只不过ADSP-2186N的调试界面看上去更直观些。

2.2.4 对32位长操作数操作

ADSP-2186N不支持32位操作，如果需要的话，必须多条指令共同完成。而TMS320VC5402经过简单的设置，就可以直接进行一些32位操作。

例如，MD5算法中4轮主循环都需要大量的32位逻辑运算及加法操作。

表2示出“与”运算和加法的实例，显然，用TMS320VC-2186N实现时，必须将32位分为高16位和16位分别操作，最后再整合。这也是为什么在实现MD5算法时，用ADSP-2186N实现不如TMS320VC5402有效的主要原因。

表2 分别用TMS320VC5402和ADSP-2186N实现32位与运算和加法

	实现32位与运算	实现32位加法运算
TMS320VC5402实现	a=db1(*ar2); b=b & a; b=b+db1(*ar1);	b=db1(*ar3);
ADSP-2186N实现	ay0=DM(i0,m1); ar=ax0 and ay0, ay1=DM(i0,m1); sr0=ar; sr1=ar;	ay0=DM(i0,m1); AR=AX0+AY0, ay1=DM(i0,m1); AR=AX1+AY1+C,AX0=AR; AR; AX1=AR;

另外，两者在编程时还有一些不同，例如，TMS320VC5402有标号必须顶格写等要求。总的来说，TMS320VC5402指令系统中有不少的“禁忌”，需要经验积累才可以发现，这就给编程者带来了不便。两款DSP芯片实现Geffe发生器和MD5算法的具体结果如表3所示。

表3 分别用两款DSP实现密码算法的结果分析（两者均在各自的最高主频下工作）

	比较项目	程序大小/字	需要指令周期数	需要时间/μs
Geffe发生器	TMS320VC5402 ADSP-2186N	252 188	444,816 268,299	4,448.16 3,353.74
MD5算法	TMS320VC5402 ADSP-2186N	900 436	3,400 3,009	34.00 37.61

可以看出，实现Geffe发生器时，ADSP-2186N较快，主要是因为其指令系统的单周期性；实现MD5算法时，TMS320VC5402稍快，主要原因是它支持32位操作。

2.3 其它

总而言之，从技术上看，ADSP-218X系列稍占优势。但目前的实际情况是：1999年TI占有全球DSP市场48%的份额，市场排名第一。2000年其市场占有率也是第二名的两倍多。尤其在中国，高层占有率在80%左右。主要原因如下：

第一是价格。性能相近的芯片，TI比ADI要便宜很多。如TMS320VC5402的单片价格为$5.66，ADSP-2186N的单片价格则为$8.50。从性价比看，TI占优势。从产品效益看，如果大指生产，显然TI的芯片实惠。

第二是服务。这里指的是指生产商提供的服务。TI公司有非常完善的服务体系，从产品宣传到课程培训，非常齐全。ADI公司这方面略有不足。

第三是第三方服务。市场上支持TI芯片的第三方服务要比支持ADI的多，这也是由于TI芯片的市场占有率高的缘故。反过来，大量支持TI芯片的第三方服务，又保证了TI芯片的市场占有率。两者是相辅相成的关系。

第四是继承性。DSP芯片有其特殊性，不同公司的芯片，其编程方式差异很大。因此，程序员一旦熟悉了一种芯片，就不愿意更换。在我国，TI公司的用户要远远多于ADI公司的用户。为便于交流和学习，新的用户也会倾向于选择TI公司的芯片。

第五是性能。虽然从技术性能看，TI的芯片稍稍逊色一些，但只要程序员付出一定精力，也可以得到高效的程序。

所以，TMS320C54X系列和ADSP-218X系列可以说是各有千秋，互有短长。ADSP-218X系列界面友好、TMS320C54X系列性价比高、服务体系完善、产品效益好，故公司企业多选用它。

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