第2章 总线、CPU结构及存贮的配置PAB DRAB DWABPRDB DRDB DWEB外部地址总线外部数据总线总线结构： PAB： 程序地址总线，程序空间地址 CPU DRAB：程序读总线， 程序存储器内容 CPU DWAB：数据写地址总线， 写数据空间时的地址PRDB： 程序读数据总线, 读数据空间时的地址 DRDB：数据读总线, 数据存储器内容 CPU DWEB：数据写总线， 数据 数据存储器或程序存储器1§ 2.1 中央处理单元中央处理单元CPU 辅助寄存器算术单元输入比例部分(输入定标单元)中央处理单元 中央算术逻辑运算部分乘法器部分①CPU的任务是从程序读总线(PRDB)或数据读总线 (DRDB)获取数据②经过加、 乘、 移位等运算③再经数据写总线(DWEB)将结果送出2移位器(32位)输入定 标器部 分将16位输入与32位的 CALU的数据对齐TRGE乘法器16X16PREG乘积移位器(32)CALUACC(累加器)C输出移位器32位)算术逻辑运算部分完成加 减移位逻 辑运算数据写总线数据读总线程序读总线MVX:多路转换器DWEB(16)DRDB(16)PRDB(16)乘法器 部分1616161616161616161161323232323232MVXMVXMVX临时寄存器乘法寄存器3(1) 输入定标移位器:① 完成数据的移位和扩展,以便与32位的CALU格式对齐.② 来自DRDB的立即数(立即寻址),或PRDB总线上的指令操作 数与CALU中的数据匹配.③ 将输入左移0-16位.移位次数由指令给出或由TRGE(临时寄存器) 的低四位给出 (直接寻址) (间接寻址).④ 符号扩展 二进制数以二进制有符号数的补码表示,由状态寄存器ST1中的SXM位决定SXM=0 不扩展 SXM=1 扩展4(3) 乘法单元:1.16位X16位硬件乘法器.一个周期内完成乘法运算2.TREG为临时寄存器. 将乘数与来自PRDB或DRDB中的被乘数在乘法器中相乘,乘积为32位.送PREG.PREG为乘法寄存器. 将结果送CALL前,在乘法移位器中进行移位定标有四种形式移位.由ST1中的PM两位决定PM=00时 不移位 乘积送CALU或数据写总线PM=01时 左移1位 移去补码乘法产生的额外符号位产生Q31格式的乘积，Q31为32位有符号小数的标准格式,最 高为符号位.其后为小数点,仍限31位有效数字.PM=10时 左移4位 移去16位乘13位常数时，二进制补码乘法产生的额外4位符号位，产生Q31格式的乘积 PM=11时 右移6位 把乘积定标.使最多做128次乘法累加而不导致累加器溢出，右移时总要进行符号扩展. 5(3) 中央算术逻辑单元32位CALU 32位ACC 32位输出移位器两个输入来自累加器和移位器或乘积移位器实现 加 减 与 或 位测试输出移位器拷贝累加的内容 并进行移位(0-7)高16位或低16位送数据存贮器中6§ 2.2 辅助寄存器算术单元CPU中还有一个辅助寄存器算术单元ARAU主要功能是与中央处理单元并行工作，对8个辅助寄存器(AR0-AR7)进行算术运算8个辅助寄存器为DSP提供间接寻址方式，由状态寄存器的ARP(STO)决定，称ARP为辅助寄存器(AR0-AR7)的内容(16位)为要访问的数据存贮器地址7ARAU完成以下运算:1.辅助寄存器内容+1/-1 或增/减一个变址量(间接寻址指令决定)2.增/减一常数(指令字的低8位决定)3.AR0与当前AR相比较，比较结果经数据写数据总线(DWEB)送到ST1的测试/控制位(TC)ARAU的其它用途1.通过CMPR指令 AR与AR0作为测试条件，支持分支 调用 返回2.作为软件计数器 进行加/减3.作为暂时寄存器，暂存数据。
使用LAR装载数据，用SAR送数据存储器ARAU的运算通常在译码阶段进行 为能在下条指令译码这前产生地址8数据读总线(DRDB)MVXARBARP指令寄存器MVXAR7AR0ARAU数据写总线(DWEB)数据读地址总线(DRAB)数据写地址总线 (DWAB)ST1(13-15)ST0(13-15)1616161616833339§ 2.3 状态寄存器DSP有两个状态寄存ST0和ST1可用专用指令LST和SST保存和装载至存贮器ARPOVOVM1INTMDP15 13 12 11 10 9 8 0 ST0ARBCNFTCSXMC1 1 1 1XF11PM15 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ST1ARP： 辅助寄存器指针： ARP装载时，原ARP值复制到ARBARB： 辅助寄存器指针缓冲器 ： LST指令装载ARB时 同时装载ARPOV：溢出标志： 复位为010OVM： 溢出方式：OVM=0时，ACC正常溢出，OVM=1时，ACC溢出时置为最大正值7FFFFFFF或最大负值80000000HINTM：中断方式： 0：使能中断 1：屏蔽中断 不受LST指令影响，复位时为1 对RS、 NM1无效。
DP： 数据存贮器页面指针，形成直接寻址的页地址（高9位）CNF： DARAM配置方式： O：DARAM配置为数据空间1：DARAM配置为程序空间，复位为0TC： 测试/控制标志： 测试位=1 则TC=1，条件为真复位时=0SXM： 符号扩展位： SXM=1符号扩展，SXM=0符号不扩展复位为=1C： 进位位，加法时有进位C=1，减法时没有借位时C=1，复位时C=1XF： 引脚状态位，复位时XF=1PM： 乘积移位模式，复位时清011§ 2.4 存贮器与I/O空间TMS320LF240X系列为增强的哈佛结构，由三组总线并行访问多个存贮空间程序地址总线 PAB数据读地址总线 DRAB 数据写地址总线 DWAB DSP采用独立的程序存贮器、数据存贮器和I/O空间即可以有相同的地址，访问通过不同的控制线来区分，其中数据分为局部空间和全局空间（局部数据存贮器，全局数据存贮器，受全局存贮器分配寄 存器（GREG）的控制，240T保留GREG）4个独立的选择空间64K字程序空间： 指令及执行指令时需要的数据64K字局部数据空间 （240T为片内32K字0000-7FFFH）32K字全局数据空间 （片外32K字8000H-FFFFH）（2407保留）64K字I/O空间任意一组可以访问不同的程序空间， 每组互相独立，并行工作12§ 2.5 与片外存贮器和I/O空间的接口信号1.外部数据、地址总线D0-D15，A0-A1。
2.片选信号、区分内部还是外部访问，是程序、数据，还是I/O空间DS： 外部数据空间有效 PS ： 外部程序空间有效 IS： I/O空间选择有效 STRB： 外部访问有效（B/R 访问外部全局数据空间有效）（2407器件没有）3.读/写信号 指明数据传送方向和读/写操作R/W： 指明数据方向W/R： 具有内部上拉的指明数据方向WE： 写使能信号 下沿驱动D0-D15RD: 读便能信号4.请求/控制信号 实现特殊操作MP/MC: 模式选择READY: 外围器件准备好13§ 2.6 程序存贮器中断向量32K flash /Rom外部保留(CAN=1) (外部CAN=0)DARAM(B0) (CAN=1) (外部CAN=0)Reset中断级1234 56 保留软件中断ＴＲＡＰＮＭＩ保留软件中断0000H ∫ 003FH 0040H7FFFH8000HFDFFHFE00HFEFFHFF00H∫FFFFH64W16个字18个字2个字2个字2个字2个字24个字0000-00010002-00034-5 6-7 8-9 A-B C-D E-F10-2122-2324-2526-2728-3F64K25625614§ 2.7 I/O空间外部保留/非法flash控制模式 寄存器保留等待状态发 生控制寄存器向量空间flash......BO块1个字1个字0000H ∫ FEFF FF00 ∫ FF0E FF0F ∫ FF10 ∫ FFFEFFFF0000003F 0040 ∫ 0043 0044 ∫7FFFFF00FFFF64字节保留4B32K-68B256B68B15存贮贮器映射寄存器 (专专用寄存器)和保留片内DARAM B2保留/乘法保留片内DARAM BO CNF0(CNF=0保留)片内DARAM B1保留非法SARAM (2K)非法片内外设专设专 用寄存/ (I/O功能寄存器)片内外设专设专 用寄存器 2非法片内外设专设专 用寄存器 3非法保护护口令保留保留外部数据存贮贮器保留中断屏蔽寄存器保留中断标标志寄存器仿真寄存器及保护护区通用定时时寄存器比较较 PWM 死区寄存器捕获获和QEP寄存器中断屏蔽 向量 标标志寄存器非法通用定时时寄存器 通用定时时寄存器 通用定时时寄存器 通用定时时寄存器 保留专专用寄存器 B2保留空间间B0B1…SARAM 非法空间间I/O功能寄存器 及保留空间间非法系统统配置和控制寄存器看门门狗定时时器实时时实时时 钟钟和PLL控制寄存器非法SPISCI非法外部中断寄存器非法数字I/O控制寄存器ADC控制寄存器非法CAN控制寄存器非法CAN数据缓缓冲器非法事件处理器EVB事件处理器EVA0000 ∫ 005F 0060 ∫ 007F 0080 ∫ 00FF 0100 ∫ 01FF 0200 ∫ 02FF 0300 ∫ 03FF 0400 ∫ 04FF 0500 ∫ 07FF 0800 ∫ 0FFF 1000 ∫ 6FFF 7000 ∫ 73FF 7400 ∫ 743F 7440 ∫ 74FF 7500 ∫ 753F 7540 ∫ 77EF 77F0 ∫ 77F3 77F4 ∫ 77FF 7800 ∫ 7FFF 8000 ∫ FFFF32字256字256字32字2K1K64字64字1K4字32K* 访问非法地址引起非屏蔽NMI中断保留地址为测试保留 访问进行写操作 可能引起工作方式的改变* CNF决定数据存贮器配置 CNF=1时 B0块映射为片外程序空间CNF=0时 B0块映射为片内程序空间复位时 CNF=000000004000500060007∫ 005F7000~700F7010~701F7020~702F7030~703F7040~704F7050~705F7060~706F7070~707F7080~708F7090~709F70A0~70BF70C0~70FF7100~710E7200~722F7230~73FF7400~74087411~74197420~7429742C~74317432~743F7500~75087511~75197520~7529752C~75317532~753F0060∫ 007F0800∫ 0FFF70007FFF0200∫ 02FF 0300∫ 03FF64字96B256B32B256B2K30K40K4K2 . 8 数据存贮器16DSP对数据存贮器的寻址可采用间接寻址和按页进行直接寻址直接寻址时 按128为一页(数据页)对数据存贮器进行寻址由STO中的DP(9位)确定16位地址的高9位由指令给出偏移量(7位)共512页 一般把同一类数据放在同一类页中0页 地址 0000-。