DSP原理与应第二章

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1、第第2章章TMS320C54x的硬件结构的硬件结构内容提要内容提要内容提要内容提要 TMS320C54xTMS320C54x芯片是一种特殊结构的微处理器，芯片是一种特殊结构的微处理器，芯片是一种特殊结构的微处理器，芯片是一种特殊结构的微处理器，为了快速地实现数字信号处理运算，采用了流水线指为了快速地实现数字信号处理运算，采用了流水线指为了快速地实现数字信号处理运算，采用了流水线指为了快速地实现数字信号处理运算，采用了流水线指令执行结构和相应的并行处理结构，可在一个周期内令执行结构和相应的并行处理结构，可在一个周期内令执行结构和相应的并行处理结构，可在一个周期内令执行结构和相应的并行处理结构，可

2、在一个周期内对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。本章主要介绍本章主要介绍本章主要介绍本章主要介绍TMS320C54xTMS320C54x芯片的硬件结构，重芯片的硬件结构，重芯片的硬件结构，重芯片的硬件结构，重点对芯片的点对芯片的点对芯片的点对芯片的CPUCPU结构、内部存储器等进行了讨论。结构、内部存储器等进行了讨论。结构、内部存储器等进行了讨论。结构、内部存储器等进行了讨论。第第2章章TMS320C54x的硬件结构的硬件结构知识要点知识要点知识要点知识要点 内外部总线结构内外部总线结构

3、内外部总线结构内外部总线结构 CPUCPU结构结构结构结构 内部存储器结构内部存储器结构内部存储器结构内部存储器结构 第第2章章TMS320C54x的硬件结构的硬件结构2.1C54x的基本结构的基本结构2.2C54x的内部总线结构的内部总线结构2.3C54x的中央处理器的中央处理器2.4C54x的存储空间结构的存储空间结构第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.1 2.1 C54xC54x的基本结构的基

4、本结构 TMS320320C5454x（简称简称C5454x）是是TI公司为实现公司为实现低功耗、高速实时信号处理而专门设计的低功耗、高速实时信号处理而专门设计的1616位定点位定点数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适应于远程通信等实时的操作灵活性和运行速度，适应于远程通信等实时嵌入式应用的需要，现已广泛地应用于无线电通信嵌入式应用的需要，现已广泛地应用于无线电通信系统中。系统中。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS3

5、20C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.1 2.1 C54xC54x的基本结构的基本结构 1.1.C54xC54x的主要优点的主要优点 围绕围绕1 1组程序总线、组程序总线、3 3组数据总线和组数据总线和4 4组地址总组地址总线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和操作的灵活性。操作的灵活性。 具有高度并行性和专用硬件逻辑的具有高度并行性和专用硬件逻辑的CPUCPU设计，设计，提高了芯片的性能。提高了芯片的性能。 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统具有完善的寻址方式和高度专业化指令

6、系统,更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.1 2.1 C54xC54x的基本结构的基本结构 1.1.C54xC54x的主要优点的主要优点 围绕围绕围绕围绕1 1 1 1组程序总线、组程序总线、组程序总线、组程序总线、3 3 3 3组数据总线和组数据总线和组数据总线和组数据总线和4 4 4 4组地址总组地址总组地

7、址总组地址总线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和操作的灵活性。操作的灵活性。操作的灵活性。操作的灵活性。 具有高度并行性和专用硬件逻辑的具有高度并行性和专用硬件逻辑的具有高度并行性和专用硬件逻辑的具有高度并行性和专用硬件逻辑的CPUCPUCPUCPU设计，设计，设计，设计，提高了芯片的性能。提高了芯片的性能。提高了芯片的性能。提高了芯片的性能。 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统具有完善的寻址方式和高度专业

8、化指令系统具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统, ,更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。 模块化结构设计，使派生器件得到了更快的模块化结构设计，使派生器件得到了更快的发展。发展。 采用先进的采用先进的ICIC集成电路集成电路制造工艺，降低了芯制造工艺，降低了芯片的功耗片的功耗,提高了芯片的性能。提高了芯片的性能。 采用先进的静态设计技术，进一步降低了功采用先进的静态设计技术，进一步降低了功耗，使芯片具有更强的应用能力。耗，使芯片具有更强的应用能力。 第第

9、第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.2.C54xC54x的内部结构的内部结构 TMS320C54x的的组成组成 中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器CPUCPU I/OI/O功能扩展接口功能扩展接口功能扩展接口功能扩展接口 内部总线控制内部总线控制内部总线控制内部总线控制 特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器 数据存储器数据存储器数据存储器数据存储器RAMRAM 程序存储器程序存

10、储器程序存储器程序存储器ROMROM 串行口串行口串行口串行口主机通信接口主机通信接口主机通信接口主机通信接口HPIHPI 定时系统定时系统定时系统定时系统 中断系统中断系统中断系统中断系统第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.2.C54xC54x的内部结构的内部结构 TMS320C54x的硬件结构图的硬件结构图PAGEN DAGENPAGEN DAGEN 特殊功能特殊功能 寄存器寄存器系统控制系统控

11、制程序地址生成器程序地址生成器数据地址生成器数据地址生成器 CPUCPU乘法乘法累加器累加器算术算术/逻辑逻辑运算单元运算单元桶桶形形移位器移位器比较器比较器外部外部存储器存储器接口接口外部外部设备设备接口接口程序存储器程序存储器数据存储器数据存储器串行口串行口并行口并行口定时器定时器计数器计数器中断中断系统系统控制控制接口接口PABPABPBPBCABCABCBCBDABDABDBDBEABEABEBEB第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的

12、硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 中央处理器中央处理器CPU采用了流水线指令执行结构和相应的并行处理采用了流水线指令执行结构和相应的并行处理结构，可在一个周期内对数据进行高速的算术运算结构，可在一个周期内对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。和逻辑运算。内部总线结构内部总线结构 由由一一组程序总线、组程序总线、三三组数据总线和组数据总线和四四组地址总组地址总线组成，可在一个指令周期内产生两个数据存储地线组成，可在一个指令周期内产生两个数据存储地址，实现流水线并行数据处理。址，实现流水线并行数据处理。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS32

13、0C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 特殊功能寄存器特殊功能寄存器共有共有26个特殊功能寄存器，位于具有特殊功能个特殊功能寄存器，位于具有特殊功能的的RAM区。主要用来对片内各功能模块进行管理、区。主要用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视。控制、监视。数据存储器数据存储器RAM片内数据存储器片内数据存储器 双双寻址址数据寄存器数据寄存器DARAM(单指令周期内二次操作单指令周期内二次操作)单单寻址址数据寄存器数据寄存器SAR

14、AM( (单指令周期内一次操作单指令周期内一次操作) )第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 程序存储器程序存储器ROM可由可由ROM和和RAM配置而成，即程序空间可以配置而成，即程序空间可以定义在定义在ROM上，也可以定义在上，也可以定义在RAM中。中。当需要高速运行的程序时，可将片外当需要高速运行的程序时，可将片外ROM中的中的程序调入到片内程序调入到片内RAM中，以

15、提高程序的运行速度，中，以提高程序的运行速度，降低对外部降低对外部ROM的速度要求，增强系统的整体抗干的速度要求，增强系统的整体抗干扰性能。扰性能。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 I/O口口BIO：主要用来监测外部设备的工作状态；主要用来监测外部设备的工作状态； XF：用来给外部设备发送信号。用来给外部设备发送信号。 C54xC54x芯片还配有主机接口（芯片还配有主

16、机接口（芯片还配有主机接口（芯片还配有主机接口（HPIHPI）、）、）、）、同步串行同步串行同步串行同步串行口和口和口和口和6464KK字字字字I/OI/O空间。空间。空间。空间。HPI和串行口可以通过设置，用作通用和串行口可以通过设置，用作通用I/O。 64K字的字的I/O空间可通过外加缓冲器或锁存电路，空间可通过外加缓冲器或锁存电路，配合外部配合外部I/O读写控制时序构成片外外设的控制电路。读写控制时序构成片外外设的控制电路。 C54x共有两个通用共有两个通用I/O引脚（引脚（BIO和和XF）。）。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTM

17、S320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 串行口串行口不同型号的不同型号的C54x芯片，所配置的串行口功能不芯片，所配置的串行口功能不同。可分为同。可分为4种：种： 单通道同步串行口单通道同步串行口单通道同步串行口单通道同步串行口SPSP 带缓冲器单通道同步串行口带缓冲器单通道同步串行口带缓冲器单通道同步串行口带缓冲器单通道同步串行口BSPBSP 并行带缓冲器多通道同步串行口并行带缓冲器多通道同步串行口并行带缓冲器多通道同步串行口并行带缓冲器多通道同步串行口McBS

18、PMcBSP 时分多通道带缓冲器串行口时分多通道带缓冲器串行口时分多通道带缓冲器串行口时分多通道带缓冲器串行口TMDTMD第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 主机接口主机接口HPIHPI是一个与主机通信的并行接口，主要用于是一个与主机通信的并行接口，主要用于DSP与其它总线或与其它总线或CPU进行通信。信息可通过进行通信。信息可通过C54x的片内存储器与主机进行数据交换

19、。的片内存储器与主机进行数据交换。不同型号的器件配置不同不同型号的器件配置不同HPI口，可分为：口，可分为：8位标准位标准HPI接口接口8位增强型位增强型HPI接口接口16位增强型位增强型HPI接口接口 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 3.3.各部分的功能各部分的功能 定时器定时器定时器是一个软件可编程的计数器，用来产生定定时器是一个软件可编程的计数器，用来产生定时中断。时中断。可通过设置特定的状态

20、来控制定时器的停止、恢可通过设置特定的状态来控制定时器的停止、恢复、复位和禁止。复、复位和禁止。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构中断系统中断系统 C54xC54x的中断系统具有硬件中断和软件中断。的中断系统具有硬件中断和软件中断。的中断系统具有硬件中断和软件中断。的中断系统具有硬件中断和软件中断。 硬件中断：硬件中断： 软件中断件中断： 由外围设备信号引起的中断。由外围设备信号引起的中断。 分为：分为

21、： 片外外片外外设引起的硬件中断引起的硬件中断； 片内外片内外设引起的硬件中断引起的硬件中断。 由程序指令所引起的中断。由程序指令所引起的中断。 可屏蔽中断：可屏蔽中断：可屏蔽中断：可屏蔽中断： 非屏蔽中断：非屏蔽中断：非屏蔽中断：非屏蔽中断： SINT15SINT0。 包括所有的软件中断和两个外部包括所有的软件中断和两个外部 中断管理优先级中断管理优先级： 11111616个固定级。个固定级。 硬件中断硬件中断RS、NMI。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的

22、硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.2 2.2 C54xC54x的内部总线结构的内部总线结构TMS320C54x的结构是以的结构是以8 8组组1616位总线为核心，位总线为核心，形成了支持高速指令执行的硬件基础。形成了支持高速指令执行的硬件基础。 总线结构总线结构 1 1组程序总线组程序总线PB3 3组数据总线组数据总线CB、DB、EB4 4组地址总线组地址总线PAB、CAB、DAB、EAB 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结

23、构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构1程序总线程序总线PB 主主要要用用来来传传送送取取自自程程序序存存储储器器的的指指令令代代码码和和立立即即操作数。操作数。 PB总总线线既既可可以以将将程程序序空空间间的的操操作作数数据据(如如系系数数表表)送送至至数数据据空空间间的的目目标标地地址址中中，以以实实现现数数据据移移动动，也也可可以以将将程程序序空空间间的的操操作作数数据据传传送送乘乘法法器器和和加加法法器器中中，以以便执行乘法便执行乘法-累加操作。累加操作。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS3

24、20C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2 2数据总线数据总线CB、DB和和EB 3条数据总线分别与不同功能的内部单元相连接。条数据总线分别与不同功能的内部单元相连接。 如如：CPU、程程序序地地址址产产生生逻逻辑辑PAGEN、数数据据地地址址产产生生逻逻辑辑DAGEN、片内外设和数据存储器等。片内外设和数据存储器等。 CB和和DB用来传送从数据存储器读出的数据；用来传送从数据存储器读出的数据； EB用来传送写入存储器的数据。用来传送写入存储器的数据。数据地址产生器数据地址产生器DAGEN程序地址产生器程序地址产生器PAG

25、EN3 3地址总线地址总线PAB、CAB、DAB和和EAB 用来提供用来提供执行指令所需的地址。行指令所需的地址。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构4 4各总线连接设备各总线连接设备 PB:当当用用于于程程序序指指向向的的操操作作数数传传输输时时输输出出至至乘乘法法-累累加加器器当当进进行行程程序序命命令令读读取取时时传传输输至控制系统接口至控制系统接口PAB:与程序地址产生器相连，接收程序地址信息与程

26、序地址产生器相连，接收程序地址信息CB:专专用用于于片片内内数数据据存存储储器器的的数数据据传传输输，把把数数据据输输出出至至乘乘法法-累累加加器器、算算术术逻逻辑辑运运算算单元以及桶型移位单元单元以及桶型移位单元CAB:与数据地址产生器相连，接收数据地址信息与数据地址产生器相连，接收数据地址信息DB:除除与与CB传传输输相相同同内内容容外外，同同时时还还负负责责向向存存储储器器写写入入地地址址信信息息，而而外外接接存存储储器器的的数据信息也通过它进行读取。数据信息也通过它进行读取。DAB:当当参参与与片片内内数数据据传传输输时时，功功能能与与CAB一一致致；当当参参与与外外设设数数据据传传输

27、输时时则则向向地地址址产生器输入读入信息的地址信息。产生器输入读入信息的地址信息。EB:负责向存储器和地址产生器写入信息包括程序指令和数据内容及地址负责向存储器和地址产生器写入信息包括程序指令和数据内容及地址EAB:当当写写入入片片内内，则则接接受受数数据据地地址址产产生生器器的的信信息息，当当向向外外部部写写入入，则则向向地地址址产产生生器器输送写入的地址信息输送写入的地址信息第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构

28、的硬件结构C54xC54x读读/写操作占用总线情写操作占用总线情况况读读/写方式写方式地址总线地址总线程序总线程序总线数据总线数据总线PABCABDABEABPBCBDBEB程序读程序读 程序写程序写 单数据读单数据读 双数据读双数据读 32位长数据读位长数据读 (hw) (lw) (hw) (lw)单数据写单数据写 数据读数据读/数据写数据写 双双/单数据读单数据读 外设读外设读 外设写外设写 C54xC54x读读/写操作占用总线情况写操作占用总线情况第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C

29、54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2.3 2.3 C54x的中央处理器的中央处理器CPUCPU是是DSP器件的核心部件，它的性能直接关系器件的核心部件，它的性能直接关系到到DSP器件的性能。器件的性能。 C54x的的CPU采用了流水线指令执行结构和相应采用了流水线指令执行结构和相应的并行结构设计，使其能在一个指令周期内，高速地的并行结构设计，使其能在一个指令周期内，高速地完成多项算术运算。完成多项算术运算。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS

30、320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构CPU包括下列基本部件：包括下列基本部件： 4040位算位算术逻辑运算运算单元元ALU； 2 2个个4040位的累加器位的累加器A和和B； 支持支持- -16163131位移位范位移位范围的桶形移位寄存器；的桶形移位寄存器； 能能完成乘法完成乘法-加法运算的乘法累加器加法运算的乘法累加器MAC； 1616位位暂存寄存器存寄存器T； 1616位位转移寄存器移寄存器TRN； 比比较、选择、存、存储单元元CSSU； 指数指数译码器；器； CPU状状态和控制寄存器。和控制寄存器。 第第第第第第2 2 2 2

31、2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.2.2.2.3 3 3 3.1.1.1.1 算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元ALUALUALUALU C54x使使用用40位位的的算算术术逻逻辑辑运运算算单单元元和和2个个40位位累累加器，可完成宽范围的算术逻辑运算。加器，可完成宽范围的算术逻辑运算。 C54x的的大大多多数数算算术术逻逻辑辑运运算算指指令令都都是是单单周周期期指指令令，其其运运算算结结果果通通

32、常常自自动动送送入入目目的的累累加加器器A或或B。但但在在执执行行存存储储器器到到存存储储器器的的算算术术逻逻辑辑运运算算指指令令时时（如如ADDM、ANDM、ORM和和XORM），其其运运算算结结果果则则存入指令指定的目的存储器。存入指令指定的目的存储器。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构ALU的功能框图的功能框图 MUXMUXA AB BALUALU符号符号符号符号ctrctr符号符号符号符号ct

33、rctrMUXMUXMUXMUXCB15CB0CB15CB0DB15DB0DB15DB0MACMAC输出输出输出输出SXMSXMSXMSXMOVMOVMC16C16C CZA/ZBZA/ZBTCTCX XY YA AMMUUB BB BA AC CT TDDS SOVA/OVBOVA/OVB桶形移位桶形移位桶形移位桶形移位器输出器输出器输出器输出第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构1ALU的的输入和入和输

34、出出 根据根据输入源的不同，入源的不同，ALU采用不同的采用不同的输入方式。入方式。(1) ALU的的X输入源入源 来自桶形移位寄存器来自桶形移位寄存器输出的操作数出的操作数； 来自数据来自数据总线DB中的操作数中的操作数。(2) ALU的的Y输入源入源 来自累加器来自累加器A中的数据；中的数据； 来自累加器来自累加器B中的数据；中的数据； 来自数据来自数据总线CB中的操作数中的操作数； 来自来自T寄存器中的操作数。寄存器中的操作数。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C

35、54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构(3) ALU输入数据的入数据的预处理理 当当16位位数数据据存存储储器器操操作作数数通通过过数数据据总总线线DB或或CB输入时，输入时，ALU将采用两种方式对操作数进行预处理。将采用两种方式对操作数进行预处理。 若数据存若数据存储器器的的1616位位操作数在低操作数在低1616位位时，则 当当SXM=0时，高，高24位位(3916位位)用用0填充；填充； 当当SXM=1时，高，高24位位(3916位位)扩展展为符号符号位位。 若数据存若数据存储器器的的1616位位操作数在高操作数在高1616位位时，则 当当SXM=0时，393

36、2位和位和150位用位用0填充；填充； 当当SXM=1时，3932位位扩展展为符号符号位位，150位位置置0。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构(4) ALU的输出的输出 ALU的的输输出出为为40位位运运算算结结果果，通通常常被被送送至至累累加加器器A或或B。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C5

37、4xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2溢出处理溢出处理 ALU的饱和逻辑可以对运算结果进行溢出处理。的饱和逻辑可以对运算结果进行溢出处理。当发生溢出时，将运算结果调整为最大正数（正向当发生溢出时，将运算结果调整为最大正数（正向溢出）或最小负数（负向溢出）。溢出）或最小负数（负向溢出）。 当运算结果发生溢出时：当运算结果发生溢出时：当运算结果发生溢出时：当运算结果发生溢出时： 若若OVM=0，则则对对ALU的的运运算算结结果果不不作作任任何何调整，直接送入累加器；调整，直接送入累加器；第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C5

38、4xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 若若OVM=1 1，则对则对ALU的运行结果进行调整。的运行结果进行调整。 当当正正向向溢溢出出时时，将将3232位位最最大大正正数数00007 7FFFFFFFH装装入累加器；入累加器； 当负向溢出时，将当负向溢出时，将3232位最小负数位最小负数FF8000000080000000H装入累加器。装入累加器。 状状态态寄寄存存器器ST0中中与与目目标标累累加加器器相相关关的的溢溢出出标标志志OVA或或OVB被置被置1。第第第第第

39、第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构3进位位进位位C ALU有一个与运算结果有关的进位位有一个与运算结果有关的进位位C，位于位于ST0的的11位。进位位位。进位位C受大多数受大多数ALU操作指令的影响，操作指令的影响，包括算术操作、循环操作和移位操作。包括算术操作、循环操作和移位操作。 进位位进位位C的功能：的功能： 用来指明是否有进位发生；用来指明是否有进位发生； 用来支持扩展精度的算术运算；用来支持扩展精度的算

40、术运算； 可作为分支、调用、返回和条件操作的执行可作为分支、调用、返回和条件操作的执行 条件条件。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构注意：注意：注意：注意：进位位进位位C不受装载累加器操作、逻辑操作、不受装载累加器操作、逻辑操作、非算术运算和控制指令的影响；非算术运算和控制指令的影响； 可通过寄存器操作指令可通过寄存器操作指令RSBX和和SSBX对对 其进行置位和复位。其进行置位和复位。第第第第第第2

41、2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构4双双16位算术运算位算术运算 若要将若要将ST1中的中的C16置位，则置位，则ALU进行双进行双16位算位算术运算，即在一个机器周期内完成两个术运算，即在一个机器周期内完成两个16位数的算术位数的算术运算，进行两次运算，进行两次16位加法或两次位加法或两次16位减法运算。位减法运算。 5其他控制位其他控制位 除除 SXM、 OVM、 C、 C16、 OVA、 OVB外外 ，ALU还有

42、两个控制位。还有两个控制位。 TC测试/控制控制标志，位于志，位于ST0的的12位；位； ZA/ZB累加器结果为累加器结果为0 0标志位。标志位。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.2.2.2.3 3 3 3.2 .2 .2 .2 累加器累加器累加器累加器A A A A和和和和B B B B C54x芯芯片片有有两两个个独独立立的的40位位累累加加器器A和和B，可可以以作作为为ALU或或MAC的的目

43、目标标寄寄存存器器，存存放放运运算算结结果果，也可以作为也可以作为ALU或或MAC的一个输入。的一个输入。 在在执执行行并并行行指指令令（LD|MAC）和和一一些些特特殊殊指指令令（MIN和和MAX）时时，两两个个累累加加器器中中的的一一个个用用于于装装载载数据，而另一个用于完成运算。数据，而另一个用于完成运算。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构1. 1. 累加器结构累加器结构39 3231 1615

44、 0累加器累加器AAGAHAL保护位保护位39 32高阶位高阶位31 16低阶位低阶位15 0累加器累加器BBGBHBL保护位保护位高阶位高阶位低阶位低阶位BGBGAGAG保保护位位：AG、BG3932，作作为算算术计算算时的的数数据据位位余余量量，以防止迭代运算中的溢出以防止迭代运算中的溢出。 BGBGAGAGBHBHAHAH高高阶阶位：位：AH、BH3116；BHBHAHAHBLBLALAL低低阶阶位：位：AL、BL150。 BLBLALAL第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xT

45、MS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.2.带移位的带移位的累加器存储操作累加器存储操作 使使用用STH、STL、STLM、SACCD等等指指令令或或并并行行存存储储指指令令，可可以以把把累累加加器器中中的的内内容容保保存存到到数数据据存存储器中。储器中。 使用使用STHSTH、SACCDSACCD和并行存储指令存储累加器内容和并行存储指令存储累加器内容先先将累加器内容移位，再将高将累加器内容移位，再将高16位存入存储器。位存入存储器。右移存储：右移存储：AG(BG)右移右移AH(BH)，AH(BH)存入存储器；存入存储器；左移存儲：左移存儲：AL(B

46、L)左移左移AH(BH)，AH(BH)存入存储器。存入存储器。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 使用使用STLSTL指令指令存储累加器内容存储累加器内容先先将累加器内容移位，再将低将累加器内容移位，再将低16位存入存储器。位存入存储器。右移存储，右移存储，AH(BH)右移右移AL(BL)，AL(BL)存入存储器；存入存储器； 左移存储，用左移存储，用0 0左左移移AL(BL)，AL(BL)存入存储器。

47、存入存储器。 注意：注意：注意：注意： 移位操作是在存储累加器内容的过程中移位操作是在存储累加器内容的过程中移位操作是在存储累加器内容的过程中移位操作是在存储累加器内容的过程中 同时完成的；同时完成的；同时完成的；同时完成的； 移位操作是在移位寄存器中完成的，累移位操作是在移位寄存器中完成的，累移位操作是在移位寄存器中完成的，累移位操作是在移位寄存器中完成的，累 加器的内容保持不变。加器的内容保持不变。加器的内容保持不变。加器的内容保持不变。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS

48、320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.3.32.3.32.3.32.3.3 桶形移位寄存器桶形移位寄存器桶形移位寄存器桶形移位寄存器 TMS320C54x的的40位位桶桶形形移移位位寄寄存存器器主主要要用用于于累累加加器器或或数数据据区区操操作作数数的的定定标标。它它能能将将输输入入数数据据进进行行031位位的的左左移移和和016位位的的右右移移。所所移移动动的的位位数数可可由由ST1中的中的ASM或被指定的暂存器或被指定的暂存器T决定。决定。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTM

49、S320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 1. 1. 组成框图组成框图MUXMUX符号控制符号控制符号控制符号控制SCSC移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器(-1631)(-1631)写选择写选择写选择写选择MSW/LSWMSW/LSWDB15DB0DB15DB0CB15CB0CB15CB0EB15EB0EB15EB0测试位测试位测试位测试位TcTcALUALUCSSUCSSUSXMSXMA AB BT TASM(40)ASM(40)指令寄存器指令寄存器指令寄存器指令寄存器立即数立即数立即数立即数-1615-16

50、15015015 多路选择器多路选择器多路选择器多路选择器MUXMUXMUXMUXMUXMUXMUXMUXMUXMUX 符号控制符号控制符号控制符号控制SCSCSCSC符号控制符号控制符号控制符号控制SCSC符号控制符号控制符号控制符号控制SCSC 移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器(-1631)(-1631)移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器(-1631)(-1631)移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器(-1631)(-1631)移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器(-1631)(-1631) 写选择电路写选择电路写选择电路写选择

51、电路 写选择写选择写选择写选择MSW/LSWMSW/LSW写选择写选择写选择写选择MSW/LSWMSW/LSW写选择写选择写选择写选择MSW/LSWMSW/LSW 多路选择器多路选择器MUXMUX用来选择输入数据。用来选择输入数据。 用于对输入数据进用于对输入数据进行符号位扩展。行符号位扩展。 移位寄存器移位寄存器 用来对输入的数据用来对输入的数据进行定标和移位。进行定标和移位。写选择电路写选择电路 用来选择最高有效用来选择最高有效字和最低有效字。字和最低有效字。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xT

52、MS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2 2桶形移位寄存器的输入桶形移位寄存器的输入取取自自DB数数据据总线的的1616位位 输入数据；入数据；取取自自DB和和CB扩展展数数据据总 线的的3232位位输入数据；入数据；来自累加器来自累加器来自累加器来自累加器A A或或或或B B的的的的40404040位位位位 输入数据。输入数据。输入数据。输入数据。3 3桶形移位寄存器的输出桶形移位寄存器的输出 输出至输出至ALUALU的一个输入端的一个输入端； 经写经写MSW/LSW选择电路选择电路 输出至输出至EB总线。总线。 MUXMUX符号控

53、制符号控制符号控制符号控制SCSC移位寄存器移位寄存器移位寄存器移位寄存器(-1631)(-1631)写选择写选择写选择写选择MSW/LSWMSW/LSWDB15DB0DB15DB0CB15CB0CB15CB0EB15EB0EB15EB0测试位测试位测试位测试位TcTcALUALUCSSUCSSUSXMSXMA AB BT TASM(40)ASM(40)指令寄存器指令寄存器指令寄存器指令寄存器立即数立即数立即数立即数-1615-1615015015DB15DB0DB15DB0DB15DB0DB15DB0DB15DB0DB15DB0DB15DB0DB15DB0CB15CB0CB15CB0DB15

54、DB0DB15DB0CB15CB0CB15CB0DB15DB0DB15DB0CB15CB0CB15CB0A A A A A AB B B B B BALUALUALUALUALUALUEB15EB0EB15EB0EB15EB0EB15EB0EB15EB0EB15EB0第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构4 4桶形移位寄存器的功能桶形移位寄存器的功能 主要主要用于格式化操作，为输入的数据定标用于格式化操作，

55、为输入的数据定标。在在ALU运算之前，对输入数据进行数据定标；运算之前，对输入数据进行数据定标； 对累加器进行算术或逻辑移位；对累加器进行算术或逻辑移位； 对累加器进行归一化处理；对累加器进行归一化处理； 在累加器的内容存入数据存储器之前，对存储数在累加器的内容存入数据存储器之前，对存储数据进行定标。据进行定标。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构5 5桶形移位寄存器的操作桶形移位寄存器的操作(1)(1

56、)控制操作数的符号位扩展控制操作数的符号位扩展 根据根据SXM位控制操作数进行符号位的扩展。位控制操作数进行符号位的扩展。 若操作数为有符号数，则若操作数为有符号数，则 当当SXM=1时，完成符号位扩展；时，完成符号位扩展； 当当SXM=0时，禁止符号位扩展。时，禁止符号位扩展。 若若操操作作数数为为无无符符号号数数，则则不不考考虑虑SXM位位，不不执执行符号位的扩展。行符号位的扩展。 如如：LDU、ADDS和和SUBS指指令令，操操作作数数为为无符号数，不进行符号位扩展。无符号数，不进行符号位扩展。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS

57、320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构(2)(2)控制操作数的移位控制操作数的移位 根根据据指指令令中中的的移移位位数数，控控制制操操作作数数进进行行移移位位操操作作。移移位位数数用用二二进进制制补补码码表表示示，正正值值时时完完成成左左移移，负值时完成右移。负值时完成右移。 移位数的形式：移位数的形式： 5 5位位立即数，取立即数，取值范范围：- -16161515； ST1中的中的ASM位，取位，取值范范围：- -16161515； 暂存器暂存器T中的低中的低6 6位数值，取值范围：位数值，取值

58、范围：-16-163131。 这这种种移移位位操操作作能能使使CPUCPU完完成成数数据据的的定定标标、位位提提取取、扩展算术和溢出保护等操作。扩展算术和溢出保护等操作。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构(3)(3)控制操作数完成带测试位的移位控制操作数完成带测试位的移位 根根据据ROLTC指指令令，控控制制操操作作数数完完成成带带测测试试位位的的循环左移循环左移。(4)(4)完成完成MSW和和LSW

59、的写选择的写选择 MSW/LSW单单元元根根据据CSSU信信号号，选选择择移移位位后后的的信号锁存，并输出至信号锁存，并输出至EB总线。总线。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.2.2.2.3 3 3 3.4 .4 .4 .4 乘法乘法乘法乘法- - - -累加单元累加单元累加单元累加单元MACMACMACMAC C54xC54x的的乘乘法法- -累累加加单单元元MACMAC是是由由乘乘法法器器、加

60、加法法器器、符符号号控控制制、小小数数控控制制、零零检检测测器器、舍舍入入器器、饱饱和和逻逻辑辑和暂存器几部分组成。和暂存器几部分组成。 MACMAC单单元元具具有有强强大大的的乘乘法法- -累累加加运运算算功功能能，可可在在一一个个流流水水线线周周期期内内完完成成1 1次次乘乘法法运运算算和和1 1次次加加法法运运算算。在在数数字字滤滤波波（FIRFIR和和IIRIIR滤滤波波）以以及及自自相相关关等等运运算算中中，使使用乘法用乘法- -累加运算指令可以大大提高系统的运算速度。累加运算指令可以大大提高系统的运算速度。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS

61、320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构零检测零检测零检测零检测舍入器舍入器舍入器舍入器饱和逻辑饱和逻辑饱和逻辑饱和逻辑取整取整取整取整4040位加法器位加法器位加法器位加法器MUXMUXXM YMXM YM乘法器乘法器乘法器乘法器(17(17 17)17)符号控制符号控制符号控制符号控制符号控制符号控制符号控制符号控制X MUXX MUXY MUXY MUXT TDB15DB0DB15DB0CB15CB0CB15CB0PB15PB0PB15PB0YAYAXAXAOVMOVMOVA

62、/OVBOVA/OVBZA/ZBZA/ZB至至至至A/BA/BFRCTFRCTA AB B0 0来自来自来自来自A A来自来自来自来自B BP PA AC CDDA ADDT T乘法乘法乘法乘法- -累加单元功能框图累加单元功能框图累加单元功能框图累加单元功能框图 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构1. 1. 乘法器乘法器 MAC单单元元包包含含一一个个17 17位位硬硬件件乘乘法法器器，可可完完成成有

63、有符符号数和无符号数的乘法运算。号数和无符号数的乘法运算。 （1）乘法器的输入）乘法器的输入 XM输入：输入： YM输入：输入： 取自数据总线取自数据总线DB的数据存储器操作数；的数据存储器操作数； 来自暂存器来自暂存器T的操作数；的操作数； 来自累加器来自累加器A的的3216位操作数位操作数。 来自数据总线来自数据总线DB的数据存储器操作数；的数据存储器操作数； 来自数据总线来自数据总线CB的数据存储器操作数；的数据存储器操作数； 来自程序总线来自程序总线PB的程序存储器操作数；的程序存储器操作数； 来自累加器来自累加器A的的3216位操作数。位操作数。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章

64、章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构（2）乘法器的输出）乘法器的输出 乘乘法法器器的的输输出出经经小小数数控控制制电电路路接接至至加加法法器器的的XA输入端。输入端。（3）乘法器的操作乘法器的操作 MAC单单元元的的乘乘法法器器能能进进行行有有符符号号数数、无无符符号号数数以及有符号数与无符号数的乘法运算。以及有符号数与无符号数的乘法运算。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C5

65、4xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构根据操作数的不同情况需根据操作数的不同情况需根据操作数的不同情况需根据操作数的不同情况需进行以下处理：进行以下处理：进行以下处理：进行以下处理： 若若是是两两个个有有符符号号数数相相乘乘，则则在在进进行行乘乘法法运运算算之之前前，先先对对两两个个1616位位乘乘数数进进行行符符号号位位扩扩展展，形形成成1717位位有有符符号号数数后后再再进进行行相乘。相乘。 扩扩展展的的方方法法：在在每每个个乘乘数数的的最最高高位位前前增增加加一一个个符符号号位位，其其值由乘数的最高位决

66、定，即值由乘数的最高位决定，即正数为正数为0 0，负数为，负数为1 1。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 若若若若是是是是两两两两个个个个无无无无符符符符号号号号数数数数相相相相乘乘乘乘，则则则则在在在在两两两两个个个个1616位位位位乘乘乘乘数数数数的的的的最最最最高高高高位位位位前面添加前面添加前面添加前面添加“ “0”0”，扩展为，扩展为，扩展为，扩展为1717位乘数后再进行乘运算。位乘数后再

67、进行乘运算。位乘数后再进行乘运算。位乘数后再进行乘运算。 若若若若是是是是有有有有符符符符号号号号数数数数与与与与无无无无符符符符号号号号数数数数相相相相乘乘乘乘，则则则则有有有有符符符符号号号号数数数数在在在在最最最最高高高高位位位位前前前前添添添添加加加加1 1 1 1个个个个符符符符号号号号位位位位，其其其其值值值值由由由由最最最最高高高高位位位位决决决决定定定定，而而而而无无无无符符符符号号号号数数数数在在在在最最最最高高高高位位位位前面添加前面添加前面添加前面添加“ “0 0 0 0” ”，然后两个操作数相乘。，然后两个操作数相乘。，然后两个操作数相乘。，然后两个操作数相乘。 第第第

68、第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 由由于于乘乘法法器器在在进进行行两两个个1616位位二二进进制制补补码码相相乘乘时时会会产产生生两两个个符符号号位位，为为提提高高运运算算精精度度，在在状状态态寄寄存存器器ST1中设置了小数方式控制位中设置了小数方式控制位FRCT。 当当FRCT=1时时，乘乘法法结结果果左左移移一一位位，消消去去多多余余的的符号位，相应的定标值加符号位，相应的定标值加1 1。 第第第第第第

69、2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2. 2. 专用加法器专用加法器 在在MAC单单元元中中，专专用用加加法法器器用用来来完完成成乘乘积积项项的的累加运算。累加运算。 专用加法器专用加法器专用加法器专用加法器加法器加法器零检测器零检测器舍入器舍入器溢出溢出/饱和逻辑电路饱和逻辑电路 舍舍舍舍入入入入器器器器：用用来来对对运运算算结结果果进进行行舍舍入入处处理理，即即将将目目标标累累加加器器中中的的内内容容加加上上2

70、21515，然然后后将将累累加加器器的的低低1616位位清零。清零。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构（1）加法器的输入加法器的输入 XA输入：来自乘法器的输出。输入：来自乘法器的输出。 YA输入：输入：来自累加器来自累加器A的操作数；的操作数； 来自累加器来自累加器B的操作数。的操作数。（2）加法器的输出加法器的输出 输输出出经经零零检检测测器器、舍舍入入器器和和溢溢出出/饱饱和和逻逻辑辑电电路路后

71、后，将将产产生生的的状状态态标标志志送送入入状状态态寄寄存存器器，并并将将运运算算结果送入累加器结果送入累加器A或或B。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.3.5 2.3.5 2.3.5 2.3.5 比较、选择和存储单元比较、选择和存储单元比较、选择和存储单元比较、选择和存储单元CSSUCSSU C54x的的比比较较、选选择择和和存存储储单单元元（CSSU）是是一一个个特特殊殊用用途途的的硬硬件件电电

72、路路，专专门门用用来来完完成成Viterbi算算法法中的加法中的加法/比较比较/选择选择（ACS）操作操作。 CSSU单单元元主主要要完完成成累累加加器器的的高高阶阶位位与与低低阶阶位位之之间间最最大大值值的的比比较较，即即选选择择累累加加器器中中较较大大的的字字，并并存储在数据存储器中。存储在数据存储器中。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构比较电路比较电路比较电路比较电路COMPCOMP状态转移寄存器

73、状态转移寄存器状态转移寄存器状态转移寄存器TRNTRN 状态比较寄存器状态比较寄存器状态比较寄存器状态比较寄存器TCTC MUXMUXCOMPCOMPTRNTRNTCTCCCSUCCSUA AB BMSW/LSWMSW/LSW选择选择选择选择EB15EB0EB15EB0来自桶形移位器来自桶形移位器来自桶形移位器来自桶形移位器多路选择器多路选择器多路选择器多路选择器MUXMUXMUXMUXMUXMUXCOMPCOMPCOMPCOMPTRNTRNTRNTRNTCTCTCTC第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54

74、xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 比比较电路路COMP将累加器将累加器A或或B的高的高阶阶位与低阶位与低阶位位进行比行比较； 比比较结果分果分别送入送入TRN和和TC中，中，记录比比较结果果以便程序以便程序调试； 比比较结果果输出至输出至写写选择电路，路，选择较大的数据；大的数据； 将选择的数据通过总线将选择的数据通过总线EB存入指定的存储单元。存入指定的存储单元。 工作过程：工作过程：工作过程：工作过程：工作过程：工作过程： 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS32

75、0C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.3.6 2.3.6 2.3.6 2.3.6 指数编码器指数编码器指数编码器指数编码器EXPEXP 指指数数编编码码器器是是一一个个用用于于支支持持指指数数运运算算指指令令的的专专用用硬硬件件，可可以以在在单单周周期期内内执执行行EXP指指令令，求求累累加加器器中中数数的指数值。的指数值。累加器累加器累加器累加器A A 累加器累加器累加器累加器B B T T寄存器寄存器寄存器寄存器 指数值指数值指数值指数值= =冗余符号位冗余符号位冗余符号位冗余符号位- - -

76、-8 8 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.3.7 2.3.7 2.3.7 2.3.7 CPUCPU状态和控制寄存器状态和控制寄存器状态和控制寄存器状态和控制寄存器 C54x提提供供三三个个16位位寄寄存存器器来来作作为为CPU状状态态和和控控制寄存器，它们分别为：制寄存器，它们分别为： 状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器0 0（ST0ST0） 状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器1 1（

77、ST1ST1） 工作方式状态寄存器（工作方式状态寄存器（工作方式状态寄存器（工作方式状态寄存器（PMSTPMST） ST0和和ST1主主要要包包含含各各种种工工作作条条件件和和工工作作方方式式的的状态；状态； PMST包含存储器的设置状态和其他控制信息。包含存储器的设置状态和其他控制信息。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 由由于于这这些些寄寄存存器器都都是是存存储储器器映映像像寄寄存存器器，因因此此可

78、可以很方便地对它们进行如下数据操作：以很方便地对它们进行如下数据操作： 将它们快速地存放到数据存储器；将它们快速地存放到数据存储器；将它们快速地存放到数据存储器；将它们快速地存放到数据存储器； 由数据存储器对它们进行加载；由数据存储器对它们进行加载；由数据存储器对它们进行加载；由数据存储器对它们进行加载； 用子程序或中断服务程序保存和恢复用子程序或中断服务程序保存和恢复用子程序或中断服务程序保存和恢复用子程序或中断服务程序保存和恢复处理器的状态。处理器的状态。处理器的状态。处理器的状态。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54

79、xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构1状状态寄存器寄存器0（ST0） 主要反映处理器的寻址要求和计算机的运行状态。主要反映处理器的寻址要求和计算机的运行状态。主要反映处理器的寻址要求和计算机的运行状态。主要反映处理器的寻址要求和计算机的运行状态。 ST0ST0的的的的结结构：构：构：构：15 1312111098 0ST0：ARPTCCOVAOVBDPARPARPARPARP：辅辅助寄存器指助寄存器指助寄存器指助寄存器指针针。用来选择使用单操作数间接寻址时的用来选择使用单操作数间接寻址时的用来选择使用单操作数

80、间接寻址时的用来选择使用单操作数间接寻址时的辅助寄存器辅助寄存器辅助寄存器辅助寄存器AR0AR7AR0AR7。ARPARPTCTCTCTC：测试测试/ /控制控制控制控制标标志志志志。 用来保存用来保存用来保存用来保存ALUALU测试操作的结果。测试操作的结果。测试操作的结果。测试操作的结果。TCTCC CC C：进进位位位位标标志位志位志位志位。 用来保存用来保存用来保存用来保存ALUALU加减运算时所产生的进加减运算时所产生的进加减运算时所产生的进加减运算时所产生的进/ /借位。借位。借位。借位。C COVBOVBOVAOVAOVAOVA/B/B：累加器累加器累加器累加器A/BA/B的溢出

81、的溢出的溢出的溢出标标志。志。志。志。 用来反映用来反映用来反映用来反映A/BA/B是否产生溢出。是否产生溢出。是否产生溢出。是否产生溢出。OVBOVBOVAOVADPDPDPDP：数据存数据存数据存数据存储储器器器器页页指指指指针针。 用来与指令中提供的用来与指令中提供的用来与指令中提供的用来与指令中提供的7 7位地址结合形成位地址结合形成位地址结合形成位地址结合形成1 1个个个个 1616位数据存储器的地址。位数据存储器的地址。位数据存储器的地址。位数据存储器的地址。DPDP第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS3

82、20C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2状状态寄存器寄存器1(ST1)1514131211109876540BRAF CPLXFHMINTM0OVM SXM C16 FRCT CMPTASMBRAFCPLXFHMINTM0OVM SXM C16 FRCT CMPT ASMBRAFBRAF：块重复操作标志位。块重复操作标志位。块重复操作标志位。块重复操作标志位。 用来指示当前是否在执行块重复操作。用来指示当前是否在执行块重复操作。用来指示当前是否在执行块重复操作。用来指示当前是否在执行块重复操作。 BRAF=0BRAF=0

83、 表示当前不进行重复块操作；表示当前不进行重复块操作；表示当前不进行重复块操作；表示当前不进行重复块操作； BRAF=1BRAF=1 表示当前正在进行块重复操作。表示当前正在进行块重复操作。表示当前正在进行块重复操作。表示当前正在进行块重复操作。CPLCPL：直接寻址编辑方式标志位；直接寻址编辑方式标志位；直接寻址编辑方式标志位；直接寻址编辑方式标志位； 用来指示直接寻址选用何种指针。用来指示直接寻址选用何种指针。用来指示直接寻址选用何种指针。用来指示直接寻址选用何种指针。 CPL=0CPL=0 选用数据页指针选用数据页指针选用数据页指针选用数据页指针DPDP的直接寻址；的直接寻址；的直接寻址

84、；的直接寻址； CPL=1CPL=1 选用堆栈指针选用堆栈指针选用堆栈指针选用堆栈指针SPSP的直接寻址。的直接寻址。的直接寻址。的直接寻址。XFXF：外部外部外部外部XFXF引脚状态控制位。引脚状态控制位。引脚状态控制位。引脚状态控制位。 用来控制用来控制用来控制用来控制XFXF通用外部输出引脚的状态。通用外部输出引脚的状态。通用外部输出引脚的状态。通用外部输出引脚的状态。 执行执行执行执行SSBXSSBX XF=1XF=1 XFXF通用输出引脚为通用输出引脚为通用输出引脚为通用输出引脚为1 1 1 1； 执行执行执行执行RSBXRSBX XF=0XF=0 XFXF通用输出引脚为通用输出引脚

85、为通用输出引脚为通用输出引脚为0 0 0 0。HMHM：保持方式位；保持方式位；保持方式位；保持方式位；响应响应响应响应HOLDHOLD信号时，指示信号时，指示信号时，指示信号时，指示 CPUCPU是否继续执行内部操作。是否继续执行内部操作。是否继续执行内部操作。是否继续执行内部操作。 HM=0HM=0 CPUCPU从内部程序存储器取指，从内部程序存储器取指，从内部程序存储器取指，从内部程序存储器取指，继续执行内部操作。继续执行内部操作。继续执行内部操作。继续执行内部操作。 HM=1HM=1 CPUCPU停止内部操作。停止内部操作。停止内部操作。停止内部操作。 INTMINTM：中断方式控制位

86、；中断方式控制位；中断方式控制位；中断方式控制位； 用于屏蔽或用于屏蔽或用于屏蔽或用于屏蔽或开放所有可屏蔽开放所有可屏蔽开放所有可屏蔽开放所有可屏蔽中断。中断。中断。中断。 INTN=0INTN=0 开放全部可屏蔽中断；开放全部可屏蔽中断；开放全部可屏蔽中断；开放全部可屏蔽中断； INTN=1INTN=1 禁止所有可屏蔽中断。禁止所有可屏蔽中断。禁止所有可屏蔽中断。禁止所有可屏蔽中断。0 0：保留位，未被使用，总是读为保留位，未被使用，总是读为保留位，未被使用，总是读为保留位，未被使用，总是读为0 0。 OVMOVM：溢出方式控制位；溢出方式控制位；溢出方式控制位；溢出方式控制位； 用来确定累

87、加器溢出时，对累加器的加载方式。用来确定累加器溢出时，对累加器的加载方式。用来确定累加器溢出时，对累加器的加载方式。用来确定累加器溢出时，对累加器的加载方式。 OVM=0OVM=0 将运算的溢出结果直接加载到累加器中；将运算的溢出结果直接加载到累加器中；将运算的溢出结果直接加载到累加器中；将运算的溢出结果直接加载到累加器中； OVM=1OVM=1 当正溢出时，将当正溢出时，将当正溢出时，将当正溢出时，将007007FFFFFFFHFFFFFFFH加载累加器；加载累加器；加载累加器；加载累加器； 当负溢出时，将当负溢出时，将当负溢出时，将当负溢出时，将FF80000000HFF80000000H

88、加载累加器。加载累加器。加载累加器。加载累加器。SXMSXM：符号位扩展方式控制位；符号位扩展方式控制位；符号位扩展方式控制位；符号位扩展方式控制位；用来确定数据用来确定数据用来确定数据用来确定数据 在在在在运算之前是否需要符号位扩展。运算之前是否需要符号位扩展。运算之前是否需要符号位扩展。运算之前是否需要符号位扩展。 SXM=0SXM=0 数据进入数据进入数据进入数据进入ALUALU之前禁止符号位扩展；之前禁止符号位扩展；之前禁止符号位扩展；之前禁止符号位扩展； SXM=1SXM=1 数据进入数据进入数据进入数据进入ALUALU之前进行符号位扩展。之前进行符号位扩展。之前进行符号位扩展。之前

89、进行符号位扩展。C16C16：双双双双1616位位位位/ /双精度算术运算方式控制位；双精度算术运算方式控制位；双精度算术运算方式控制位；双精度算术运算方式控制位； 用来决定用来决定用来决定用来决定ALUALU的算术运算方式。的算术运算方式。的算术运算方式。的算术运算方式。 C16=0C16=0 ALUALU工作在双精度算术运算方式；工作在双精度算术运算方式；工作在双精度算术运算方式；工作在双精度算术运算方式； C16=1C16=1 ALUALU工作在双工作在双工作在双工作在双16161616位算术运算方式。位算术运算方式。位算术运算方式。位算术运算方式。FRCTFRCT：小数方式控制位；小数

90、方式控制位；小数方式控制位；小数方式控制位； 用用用用来确定乘法器的运算方式。来确定乘法器的运算方式。来确定乘法器的运算方式。来确定乘法器的运算方式。 FRCT=1FRCT=1 乘法器的输出左移一位，乘法器的输出左移一位，乘法器的输出左移一位，乘法器的输出左移一位， 消除多余的符号位。消除多余的符号位。消除多余的符号位。消除多余的符号位。 C CMPTMPT：间接寻址辅助寄存器修正方式控制位；间接寻址辅助寄存器修正方式控制位；间接寻址辅助寄存器修正方式控制位；间接寻址辅助寄存器修正方式控制位； 用来决定用来决定用来决定用来决定ARPARP是否进行修正。是否进行修正。是否进行修正。是否进行修正。

91、 CMPT=0CMPT=0 在进行间接寻址单操作数时，不修正在进行间接寻址单操作数时，不修正在进行间接寻址单操作数时，不修正在进行间接寻址单操作数时，不修正ARPARP； CMPT=1CMPT=1 在进行间接寻址单操作数时，修正在进行间接寻址单操作数时，修正在进行间接寻址单操作数时，修正在进行间接寻址单操作数时，修正ARPARP。ASMASM：累加器移位方式控制位。累加器移位方式控制位。累加器移位方式控制位。累加器移位方式控制位。 为为为为某某某某些些些些具具具具有有有有移移移移位位位位操操操操作作作作的的的的指指指指令令令令设设设设定定定定一一一一个个个个从从从从- - - -1615161

92、5范围内的移位值。范围内的移位值。范围内的移位值。范围内的移位值。BRAF CPLXFHMINTM0OVM SXM C16 FRCT CMPTASM 主主要要反反映映处处理理器器的的寻寻址址要要求求、计计算算初初始始状状态态的的设设置、置、I/O及中断的控制等。及中断的控制等。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构3工作方式状工作方式状态寄存器寄存器PMSTSSTSMULCLKOFFDROMAVISOVLY

93、MP/MCIPTR0123456157 主主要要设设定定和和控控制制处处理理器器的的工工作作方方式式和和存存储储器器的的配配置，反映处理器的工作状态。置，反映处理器的工作状态。中中中中断断断断向向向向量量量量指指指指针针针针CPUCPUCPUCPU工工工工作作作作方方方方式式式式选选选选择择择择位位位位RAMRAMRAMRAM重重重重复复复复占占占占位位位位标标标标志志志志地地地地址址址址可可可可见见见见控控控控制制制制位位位位数数数数据据据据ROMROMROMROM映映映映射射射射选选选选择择择择位位位位时时时时钟钟钟钟输输输输出出出出选选选选择择择择位位位位乘乘乘乘法法法法饱饱饱饱和和和和

94、方方方方式式式式位位位位存存存存储储储储饱饱饱饱和和和和位位位位第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 IPTR：用来指示中断向量所驻留的用来指示中断向量所驻留的128字程序存储器的位置字程序存储器的位置； MP/MC：用来确定是否允许使用片内程序存储器用来确定是否允许使用片内程序存储器ROM OVLY：用来决定用来决定片内双寻址数据片内双寻址数据RAM是否是否映射到程序空间。映射到程序空间。 AVIS：用

95、用来来决决定定是是否否可可以以从从器器件件地地址址引引脚脚线线看看到到内内部部程程序序空空间间地地址线；址线； DROM：用来决定片内用来决定片内ROM是否可以映射到数据存储空间是否可以映射到数据存储空间； CLKOFF：用来决定时钟输出引脚用来决定时钟输出引脚CLKOUT是否有信号输出是否有信号输出； SMUL：用来决定乘法结果是否需要进行饱和处理用来决定乘法结果是否需要进行饱和处理； SST：用用来来决决定定累累加加器器中中的的数数据据在在存存储储到到存存储储器器之之前前，是是否否需需要要饱和处理饱和处理。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C5

96、4xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 2. 2.4 4 C54xC54x的存储空间结构的存储空间结构的存储空间结构的存储空间结构 C54x共有共有192K字的存字的存储空空间，分成分成3个相互独个相互独立可选择的存储空间：立可选择的存储空间： 6464KK字（字（字（字（1616位）的程序存储空间；位）的程序存储空间；位）的程序存储空间；位）的程序存储空间； 6464KK字（字（字（字（1616位）的数据存储空间；位）的数据存储空间；位）的数据存储空间；位）的数据存储空间； 6464KK

97、字（字（字（字（1616位）的位）的位）的位）的I/OI/O空间。空间。空间。空间。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 程序存程序存程序存程序存储储空空空空间间：用来存放要用来存放要执行的指令和行的指令和指令执行指令执行中所需要的系中所需要的系数表数表(数学用表数学用表)； 数据存数据存数据存数据存储储空空空空间间：用来存放执行指令所需要的数据；用来存放执行指令所需要的数据；用来存放执行指令所需要的数据

98、；用来存放执行指令所需要的数据； I/OI/O存存存存储储空空空空间间：用用来来提提供供与与外外部部存存储器器映映射射的的接接口口，可以作可以作为外部数据存外部数据存储空空间使用。使用。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 所有所有C54x芯片芯片都含有片内都含有片内RAM和和ROM。 片内片内片内片内RAMRAMSARAMSARAMDARAMDARAM 单寻单寻址址址址RAMRAM 双双双双寻寻址址址址

99、RAMRAMDARAMDARAM：由存储器内的一些分块组成。由存储器内的一些分块组成。由存储器内的一些分块组成。由存储器内的一些分块组成。每个每个每个每个DARAMDARAM块在单周期内能被访问块在单周期内能被访问块在单周期内能被访问块在单周期内能被访问2 2次次次次 SARAMSARAM：由存储器分块组成。由存储器分块组成。由存储器分块组成。由存储器分块组成。 每个每个每个每个SARAMSARAM块在单周期内只能被访问块在单周期内只能被访问块在单周期内只能被访问块在单周期内只能被访问1 1次次次次第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS3

100、20C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 片内片内片内片内ROMROM：主要存放固化程序主要存放固化程序主要存放固化程序主要存放固化程序和系数表和系数表和系数表和系数表。一般一般一般一般构成程序存储空间，也可以部分地映射在数据存储构成程序存储空间，也可以部分地映射在数据存储构成程序存储空间，也可以部分地映射在数据存储构成程序存储空间，也可以部分地映射在数据存储空间。空间。空间。空间。 DARAMDARAM和和和和SARAMSARAM既可以既可以既可以既可以被映射到数据存储空被映射到数据存储空被映射到数据

101、存储空被映射到数据存储空间用来存储数据，也可以映射到程序空间用来存储间用来存储数据，也可以映射到程序空间用来存储间用来存储数据，也可以映射到程序空间用来存储间用来存储数据，也可以映射到程序空间用来存储程序代码。程序代码。程序代码。程序代码。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构片内存储器的优点：片内存储器的优点： 不需要插入等待状态；不需要插入等待状态； 与外部存储器相比，成本低；与外部存储器相比，成本低

102、； 比外部存储器功耗小。比外部存储器功耗小。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构C54x片内存储器资源配置片内存储器资源配置DSP存储器存储器C541C541C542C542C543C543C545C545C546C546C548C548C549C549C540C5402 2C541C5410 0C541C5416 6C542C5420 0ROM程程 序序程序程序/数据数据DARAMSARAM28K20

103、K8K5K02K2K010K02K2k010K048K32K16K6K048K32K16K6K02K2K08K24K16K16K08K24K4K4K4K16K0 16K16K08K56K 16K16K064K64K 00032K168K 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.4.12.4.12.4.12.4.1 存储空间结构存储空间结构存储空间结构存储空间结构 C54x所所有有内内部部和和外外部部程程序

104、序存存储储器器及及内内部部和和外外部部数据存储器分别统一编址。数据存储器分别统一编址。 内内部部RAM总总是是映映射射到到数数据据存存储储空空间间，但但也也可可映映射到程序存储空间。射到程序存储空间。 ROM可可以以灵灵活活地地映映射射到到程程序序存存储储空空间间，同同时时也也可以部分地映射到数据存储空间。可以部分地映射到数据存储空间。 存存储储空空间间的的任任何何一一种种存存储储器器都都可可以以驻驻留留在在片片内内或或片外。片外。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C

105、54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构TMS320VC5402存储器配置结构存储器配置结构中断矢量表中断矢量表(内部存储器内部存储器)FF80HFF80HFFFFHFFFFH保留保留FF00HFF00HFF7FHFF7FH内部内部ROMROMF000HF000HFEFFHFEFFH外部存储器外部存储器40004000H HEFFFHEFFFHOVLY=1OVLY=1内部内部DARAMDARAMOVLY=0OVLY=0外部存储器外部存储器00800080H H3FFFH3FFFHOVLY=1OVLY=1保留保留(0页页)OVLY=0OVLY=0外部存储器外部存储器00

106、000000H H007FH007FH程序存储空间程序存储空间地址地址MP/MC=0MP/MC=0微计算机模式微计算机模式微计算机模式微计算机模式中断矢量表中断矢量表(外部存储器外部存储器)FF80HFF80HFFFFHFFFFHFF7FHFF7FHROMROM外部存储器外部存储器40004000H HOVLY=1OVLY=1内部内部DARAMDARAMOVLY=0OVLY=0外部存储器外部存储器00800080H H3FFFH3FFFHOVLY=1OVLY=1保留保留(0页页)OVLY=0OVLY=0外部存储器外部存储器00000000H H007FH007FH程序存储空间程序存储空间地址地

107、址外部存储器外部存储器MP/MC=1MP/MC=1微处理器模式微处理器模式微处理器模式微处理器模式数据存储空间数据存储空间地址地址DROMDROM控制的控制的控制的控制的数据存储空间数据存储空间数据存储空间数据存储空间 DROM=1DROM=1 保留保留FFFFHFFFFHDROM=0DROM=0 外部存储器外部存储器FF00HFF00HDROM=0DROM=0外部外部ROMROMDROM=1DROM=1内部内部ROM ROM F000HF000HFEFFHFEFFH外部存储器外部存储器40004000H HEFFFHEFFFH内部内部DARAMDARAM(16K16位位)00800080H

108、H3FFFH3FFFH存储器映像寄存器存储器映像寄存器暂存寄存器暂存寄存器00000000H H005FH005FH0060H0060H007FH007FHDROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 保留保留保留保留 DROM=0 DROM=0 DROM=0 DROM=0 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器FF00HFF00HFFFFHFFFFHDROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 内部内部内部内部ROMROMROMROMDROM=0 DROM=0 DROM=0 DROM=0 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器F000HF000HFEFFHFEFFH外

109、部存储器外部存储器外部存储器外部存储器40004000H HEFFFHEFFFH内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM(16K(16K(16K(16K16161616位位位位字）字）字）字）00800080H H3FFFH3FFFH暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM00600060H H007FH007FH存储器映像存储器映像存储器映像存储器映像寄存器寄存器寄存器寄存器00000000H H005FH005FH地址地址数据存储空间数据存储空间第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54

110、xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.4.2 2.4.2 2.4.2 2.4.2 程序存储空间程序存储空间程序存储空间程序存储空间 程程程程序序序序存存存存储储储储空空空空间间间间用用用用来来来来存存存存放放放放要要要要执执执执行行行行的的的的指指指指令令令令和和和和执执执执行行行行中中中中所需的系数表。所需的系数表。所需的系数表。所需的系数表。 C5402C5402共共共共有有有有2020条条条条地地地地址址址址线线线线，可可可可寻寻寻寻址址址址1 1MM字字字字的的的的外外外外部部部部程程程程序序序序存

111、存存存储储储储器器器器。它它它它的的的的内内内内部部部部ROMROM和和和和DARAMDARAM可可可可通通通通过过过过软软软软件件件件映映映映射射射射到到到到程程程程序序序序空空空空间间间间。当当当当存存存存储储储储单单单单元元元元映映映映射射射射到到到到程程程程序序序序空空空空间间间间时时时时，CPUCPU可自动地按程序存储器对它们进行寻址。可自动地按程序存储器对它们进行寻址。可自动地按程序存储器对它们进行寻址。可自动地按程序存储器对它们进行寻址。 如如如如果果果果程程程程序序序序地地地地址址址址生生生生成成成成器器器器（PAGENPAGEN）产产产产生生生生的的的的地地地地址址址址处处处

112、处于外部存储器，于外部存储器，于外部存储器，于外部存储器，CPUCPU可自动地对外部存储器寻址。可自动地对外部存储器寻址。可自动地对外部存储器寻址。可自动地对外部存储器寻址。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构1 1程序存储空间的配置程序存储空间的配置 程程程程序序序序存存存存储储储储空空空空间间间间可可可可通通通通过过过过PMSTPMST寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的MP/MCMP/MC和和和和OV

113、LYOVLY控制位来设置内部存储器的映射地址。控制位来设置内部存储器的映射地址。控制位来设置内部存储器的映射地址。控制位来设置内部存储器的映射地址。 MP/MCMP/MC控控控控制制制制位位位位用用用用来来来来决决决决定定定定程程程程序序序序存存存存储储储储空空空空间间间间是是是是否否否否使使使使用内部存储器用内部存储器用内部存储器用内部存储器。 当当MP/MC=0时，时，称为微计算机模式。称为微计算机模式。 4000HEFFFH程序存储空间定义为外部存储器；程序存储空间定义为外部存储器； F000HFEFFH程序存储空间定义为内部程序存储空间定义为内部ROM； FF00HFFFFH程序存储空

114、间定义为内部存储器。程序存储空间定义为内部存储器。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 当当MP/MC=1时，时，称为微处理器模式。称为微处理器模式。 4000HFFFFH程序存储空间定义为外部存储器程序存储空间定义为外部存储器。 OVLYOVLY控控控控制制制制位位位位用用用用来来来来决决决决定定定定程程程程序序序序存存存存储储储储空空空空间间间间是是是是否否否否使使使使用用用用内部内部内部内部RAMR

115、AM。 当当当当OVLY=0OVLY=0时，程序存储空间不使用内部时，程序存储空间不使用内部时，程序存储空间不使用内部时，程序存储空间不使用内部RAMRAM。 0000H3FFFH全部定义为外部程序存储空间，全部定义为外部程序存储空间，此时内部此时内部RAM只作为数据存储器使用。只作为数据存储器使用。 当当当当OVLY=1OVLY=1时，程序存储空间使用内部时，程序存储空间使用内部时，程序存储空间使用内部时，程序存储空间使用内部RAMRAM。内内内内部部部部RAMRAM同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。同时被

116、映射到程序存储空间和数据存储空间。 0000H007FH保留，程序无法占用；保留，程序无法占用； 0080H3FFFH定义为内部定义为内部DARAM。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构微计算机模式：微计算机模式：微计算机模式：微计算机模式： MP/MC=0MP/MC=0OVLY=1OVLY=10000H0000H007FH007FH 保留保留 0080H0080H3FFFH 3FFFH 内部内部DARA

117、MDARAM 0000H0000HEFFFHEFFFH 外部存储器外部存储器 4000H4000HEFFFH EFFFH 外部存储器外部存储器F000HF000HFEFFH FEFFH 内部内部ROMROMFF00HFF00HFF7FH FF7FH 保留保留FF80HFF80HFFFFH FFFFH 中断矢量表中断矢量表FF00HFF00HFF7FH FF7FH 保留保留F000HF000HFEFFH FEFFH 内部内部ROMROMOVLY=0OVLY=000000000H H007FH007FHOVLY=1OVLY=1 保留保留OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器00800080

118、H H3FFFH3FFFHOVLY=1OVLY=1 内部内部DARAMDARAMOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器40004000H HEFFFHEFFFH外部存储器外部存储器F000HF000HFEFFHFEFFH内部内部ROMROMFF00HFF00HFF7FHFF7FH保留保留FF80HFF80HFFFFHFFFFH中断矢量表中断矢量表(内部存储器内部存储器)地址地址程序存储空间程序存储空间OVLY=1OVLY=1 保留保留00000000H H007FH007FHOVLY=1OVLY=1 内部内部DARAMDARAM00800080H H3FFFH3FFFH外部存储器外部存

119、储器40004000H HEFFFHEFFFH内部内部ROMROMF000HF000HFEFFHFEFFH保留保留FF00HFF00HFF7FHFF7FH中断矢量表中断矢量表(内部存储器内部存储器)FF80HFF80HFFFFHFFFFHOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器00000000H H007FH007FHOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器00800080H H3FFFH3FFFHOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器40004000H HEFFFHEFFFH保留保留FF00HFF00HFF7FHFF7FH中断矢量表中断矢量表(内部存储器内部存储器)FF8

120、0HFF80HFFFFHFFFFHFF80HFF80HFFFFH FFFFH 中断矢量表中断矢量表内部内部ROMROMF000HF000HFEFFHFEFFH中断矢量表中断矢量表(内部存储器内部存储器)保留保留内部内部ROMROM外部存储器外部存储器OVLY=1OVLY=1 内部内部DARAMDARAMOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器OVLY=1OVLY=1 保留保留OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器内部内部存储器存储器内部内部存储器存储器第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xT

121、MS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构微处理器模式：微处理器模式：微处理器模式：微处理器模式： MP/MC=1MP/MC=1地址地址程序存储空间程序存储空间00000000H H007FH007FHOVLY=1OVLY=1 保留保留OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器00800080H H3FFFH3FFFHOVLY=1OVLY=1 内部内部DARAMDARAMOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器40004000H H外部存储器外部存储器FF7FHFF7FHFF80HFF80HFFFFHFFFFH中断矢量表中断矢量

122、表(外部存储器外部存储器)OVLY=1OVLY=1： OVLY=1OVLY=1 保保 留留OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器OVLY=1OVLY=1 保留保留00000000H H007FH007FH0000H0000H0000H0000H 007FH007FH007FH007FH 保留保留保留保留 OVLY=1OVLY=1 内部内部DARAMDARAM00800080H H3FFFH3FFFH0080008000800080H H H H 3FFFH 3FFFH 3FFFH 3FFFH 内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM 外部存储器外部存储器40004000

123、H HFF7FHFF7FH4000H4000H4000H4000H FF7FH FF7FH FF7FH FF7FH 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器中断矢量表中断矢量表(外部存储器外部存储器)FF80HFF80HFFFFHFFFFHFF80HFF80HFF80HFF80H FFFFH FFFFH FFFFH FFFFH 中断矢量表中断矢量表中断矢量表中断矢量表OVLY=0OVLY=0：外部存储器外部存储器40004000H HOVLY=1OVLY=1 保保 留留OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器00000000H H007FH0

124、07FHOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器00800080H H3FFFH3FFFHFF7FHFF7FH0000H0000H0000H0000H FF7FHFF7FHFF7FHFF7FH 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器中断矢量表中断矢量表(外部存储器外部存储器)FF80HFF80HFFFFHFFFFHFF80HFF80HFF80HFF80H FFFFH FFFFH FFFFH FFFFH 中断矢量表中断矢量表中断矢量表中断矢量表中断矢量表中断矢量表(外部存储器外部存储器)外部存储器外部存储器OVLY=1OVLY=1 内部内部SARAMSARAMOVLY=0OVLY=0 外

125、部存储器外部存储器OVLY=1OVLY=1 内部内部DARAMDARAMOVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器OVLY=1OVLY=1 保留保留OVLY=0OVLY=0 外部存储器外部存储器第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2 2程序存储空间的分页扩展程序存储空间的分页扩展 在在C54x系系列列芯芯片片中中，有有些些芯芯片片采采用用分分页页扩扩展展的方法，使程序存储空间可扩展到的方法，使程序存储

126、空间可扩展到1M8M。 如：如：C5409和和C5416可扩展到可扩展到8M。C5402有有20条外部程序地址总线，其程序条外部程序地址总线，其程序空间只能扩展到空间只能扩展到1M。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构分页扩展技术的分页扩展技术的特点：特点： 有有20或或23条条外外部部程程序序地地址址线，可可寻址址1M或或8M存存储空间储空间；有有1个个额外外的的存存储器器映映像像寄寄存存器器程程序序

127、计数数器器扩展展寄存器寄存器XPC； 有有6 6条条寻寻址址扩扩展展程程序序空空间间的的指指令令，用用于于寻寻址址扩扩展展程程序空间。序空间。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 当当OVLY=0时，内部时，内部RAM不允许映射到程序空间，程序不允许映射到程序空间，程序空间分成空间分成128页，每页页，每页64K。XPC=127XPC=127XPC=127XPC=127XPC=1XPC=1XPC=1XPC

128、=1XPC=0XPC=0XPC=0XPC=0Page127Page127Page127Page12764K64K64K64K7 7 7 7F 0000HF 0000HF 0000HF 0000H7F FFFFH7F FFFFH7F FFFFH7F FFFFH02 000002 000002 000002 0000H H H H02 FFFFH02 FFFFH02 FFFFH02 FFFFHPage1Page1Page1Page164K64K64K64K01 000001 000001 000001 0000H H H H01 FFFFH01 FFFFH01 FFFFH01 FFFFHPage0

129、Page0Page0Page064K64K64K64K00 000000 000000 000000 0000H H H H00 FFFFH00 FFFFH00 FFFFH00 FFFFHXPC=2XPC=2XPC=2XPC=2Page2Page2Page2Page264K64K64K64K第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 当当OVLY=1时，片内时，片内RAM允许映射到程序空间，允许映射到程序空间，

130、程序存储器的每一页都由两部分组成：程序存储器的每一页都由两部分组成：32K字的公共字的公共块和块和32K字的专用块。字的专用块。 公共块可由所有页共享；公共块可由所有页共享； 专用块只能按指定的页号寻址。专用块只能按指定的页号寻址。 当当MP/MC=0时，片内时，片内ROM只能允许安排在第只能允许安排在第0页的程序空间，不能映射到其它页。页的程序空间，不能映射到其它页。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结

131、构公共块：公共块：由所有页共享由所有页共享 专用块：按指定的页号寻址专用块：按指定的页号寻址00 800000 8000H H00 FFFFH00 FFFFHPage0Page032K32K010180008000H H0101FFFFHFFFFHPage1Page132K32K02 800002 8000H H02 FFFFH02 FFFFHPage1Page132K32K7 7F 8000HF 8000H 7F FFFFH7F FFFFHPage127Page12732K32KXPC=0XPC=0XPC=1XPC=1XPC=2XPC=2XPC=127XPC=127XX 0000HXX 00

132、00HXX 7FFFHXX 7FFFHPage0Page032K32K( (片内片内RAM)RAM)XPC=XXXPC=XX第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 C5402C5402共有共有共有共有2020条外部程序地址总线，可寻址程序条外部程序地址总线，可寻址程序条外部程序地址总线，可寻址程序条外部程序地址总线，可寻址程序存储空间为存储空间为存储空间为存储空间为1 1MM。整个程序存储空间分成整个程序存

133、储空间分成整个程序存储空间分成整个程序存储空间分成1616页，每页共页，每页共页，每页共页，每页共计计计计6464KK字。字。字。字。 TMS320VC5402TMS320VC5402TMS320VC5402扩展程序存储空间结构图扩展程序存储空间结构图扩展程序存储空间结构图扩展程序存储空间结构图扩展程序存储空间结构图扩展程序存储空间结构图 第第0 0页页6464K K字字0 0 0 0 0000000000000000H H H H0 0 0 0 FFFFHFFFFHFFFFHFFFFHXPCXPC=0 0第第1 1页页6464K K字字1 1 1 1 0000000000000000H H

134、H H1 1 1 1 FFFFHFFFFHFFFFHFFFFHXPCXPC=1 1第第1515页页6464K K字字F F F F 0000H0000H0000H0000HF F F F FFFFHFFFFHFFFFHFFFFHXPCXPC=1515第第1 1页页低低3232K K字字（片外）（片外）1 1 1 1 7 7 7 7FFFHFFFHFFFHFFFH第第1 1页页高高3232K K字字（片外）（片外）1 1 1 1 8000800080008000H H H H第第1515页页低低3232K K字字（片外）（片外）F F F F 7FFFH7FFFH7FFFH7FFFH第第1515

135、页页高高3232K K字字（片外）（片外）F F F F 8000H8000H8000H8000H 扩展程序存储器的页号由扩展程序存储器的页号由扩展程序存储器的页号由扩展程序存储器的页号由XPCXPC寄存器设定，寄存器设定，寄存器设定，寄存器设定，XPCXPC映射到数映射到数映射到数映射到数据存储器的据存储器的据存储器的据存储器的001001EHEH单元。硬件复位时，单元。硬件复位时，单元。硬件复位时，单元。硬件复位时，XPCXPC被置被置被置被置0 0。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS32

136、0C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 为了便于软件进行页切换，设置了为了便于软件进行页切换，设置了为了便于软件进行页切换，设置了为了便于软件进行页切换，设置了6 6 6 6条影响条影响条影响条影响XPCXPC的的的的专用指令：专用指令：专用指令：专用指令： FBDFBD长跳转指令；长跳转指令；长跳转指令；长跳转指令； FBACCDFBACCD长跳转到累加器长跳转到累加器长跳转到累加器长跳转到累加器A A或或或或B B所所所所 指定的位置；指定的位置；指定的位置；指定的位置； FCALADFCALAD长调用累加器长调用累加器长调用累加器长调用

137、累加器A A或或或或B B所指所指所指所指 定的位置；定的位置；定的位置；定的位置； FCALLDFCALLD长调用指令；长调用指令；长调用指令；长调用指令； FRETDFRETD长返回；长返回；长返回；长返回； FRETEDFRETED带中断使能的长返回指令。带中断使能的长返回指令。带中断使能的长返回指令。带中断使能的长返回指令。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构3 3内部内部ROM C5402共有共

138、有4K字的内部字的内部ROM。 当当MP/MC=0，4K字字的的ROM被被映映射射到到程程序序空空间间的地址范围为的地址范围为F000HFFFFH。 F000HF7FFH：用用户专用程序，由用程序，由TI公司固化公司固化； F800HFFFFH：TI公司定公司定义。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 TITI公司定公司定公司定公司定义义的内容：的内容：的内容：的内容： 引导程序。引导程序。引导程序。引导

139、程序。 256256字字字字 律扩展表。律扩展表。律扩展表。律扩展表。 256256字字字字A A律扩展表。律扩展表。律扩展表。律扩展表。 256256字正弦函数值查找表。字正弦函数值查找表。字正弦函数值查找表。字正弦函数值查找表。 保留保留保留保留 中断向量表。中断向量表。中断向量表。中断向量表。 F800HFBFFHF800HFBFFHFC00HFCFFHFC00HFCFFHFD00HFDFFHFD00HFDFFHFE00HFEFFHFE00HFEFFHFF00HFF7FHFF00HFF7FHFF80HFFFFHFF80HFFFFH引导程序引导程序律扩展表律扩展表A A律扩展表律扩展表si

140、nsin函数表函数表保留保留中断向量表中断向量表F800HF800HF800HF800HF900HF900HF900HF900HFA00HFA00HFA00HFA00HFB00HFB00HFB00HFB00HFC00HFC00HFC00HFC00HFD00HFD00HFD00HFD00HFE00HFE00HFE00HFE00HFF00HFF00HFF00HFF00HFF80HFF80HFF80HFF80H第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬

141、件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 数据存储空间数据存储空间数据存储空间数据存储空间 用用用用来来来来存存存存放放放放执执执执行行行行指指指指令令令令所所所所使使使使用用用用的的的的数数数数据据据据，包包包包括括括括需需需需要要要要处处处处理理理理的数据或数据处理的中间结果。的数据或数据处理的中间结果。的数据或数据处理的中间结果。的数据或数据处理的中间结果。 1 1数据存储空间的配置数据存储空间的配置 C54xC54x的的的的数数数数据据据据存存存存储储储储空空空空间间间间由由由由内内内内部部部部和和和和外外外外部部部部存存存存储储储储器器器器构

142、构构构成成成成，共有共有共有共有6464KK字，采用内部和外部存储器统一编址。字，采用内部和外部存储器统一编址。字，采用内部和外部存储器统一编址。字，采用内部和外部存储器统一编址。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 DROM=0DROM=0： 0000H3FFFH0000H3FFFH内内内内部部部部RAMRAM； 4 4000HFFFFH000HFFFFH外部存储器；外部存储器；外部存储器；外部存储器

143、； DROM=1DROM=1： 0000H3FFFH0000H3FFFH内内内内部部部部RAMRAM； 4 4000HEFFFH000HEFFFH外部存储器；外部存储器；外部存储器；外部存储器； F000HFEFFHF000HFEFFH片内片内片内片内ROMROM； FFFF00HFFFFH00HFFFFH保留。保留。保留。保留。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 当当当当CPUCPU发发发发生生生生

144、的的的的数数数数据据据据地地地地址址址址处处处处于于于于内内内内部部部部存存存存储储储储器器器器的的的的范范范范围围围围内内内内时，直接对内部数据存储器寻址。时，直接对内部数据存储器寻址。时，直接对内部数据存储器寻址。时，直接对内部数据存储器寻址。 当当当当CPUCPU发发发发生生生生的的的的数数数数据据据据地地地地址址址址不不不不在在在在内内内内部部部部存存存存储储储储器器器器的的的的范范范范围围围围内内内内时，时，时，时，CPUCPU自动对外部数据存储器寻址。自动对外部数据存储器寻址。自动对外部数据存储器寻址。自动对外部数据存储器寻址。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TM

145、S320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 C54xC54x的的的的内内内内部部部部数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器由由由由SARAMSARAM、DARAMDARAM和和和和内部内部内部内部ROMROM组成。组成。组成。组成。 当当当当DROM=0DROM=0时，内部时，内部时，内部时，内部ROMROM不映射到数据空间；不映射到数据空间；不映射到数据空间；不映射到数据空间； 当当当当DROM=1DROM=1时时时时，部部部部分分分分内内内内部部部部ROM

146、ROM映映映映射射射射到到到到数数数数据据据据存存存存储储储储空间。空间。空间。空间。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 C54xC54x的的的的内内内内部部部部数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器由由由由SARAMSARAM、DARAMDARAM和和和和内部内部内部内部ROMROM组成。组成。组成。组成。 当当当当DROM=0DROM=0时，内部时，内部时，内部时，内部ROMROM不映射到数据空间

147、；不映射到数据空间；不映射到数据空间；不映射到数据空间； 当当当当DROM=1DROM=1时时时时，部部部部分分分分内内内内部部部部ROMROM映映映映射射射射到到到到数数数数据据据据存存存存储储储储空间。空间。空间。空间。C54x片内数据存储器容量片内数据存储器容量器器 件件ROMDARAMSARAMC5418K5KC54210KC54310KC54516K6KC54616K6KC5488K24KC54916K8K24KC54024K16KC541016K8K56KC542032K168K第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C5

148、4xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构C5402C5402数据存储空间结构数据存储空间结构 0000H0000H0000H0000H 0050H0050H0050H0050H存储器映像存储器映像存储器映像存储器映像寄存器寄存器寄存器寄存器 0060H0060H0060H0060H 007FH007FH007FH007FH暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAM0080008000800080H H H H 3FFFH3FFFH3FFFH3FFFH 内内内内部部部部DARAMDARAM40004000400

149、04000H H H H EFFFHEFFFHEFFFHEFFFH 外部外部外部外部存存存存储储器器器器DROM=1DROM=1 使用内部使用内部使用内部使用内部ROMROM F000HF000HF000HF000H FEFFHFEFFHFEFFHFEFFH 内内内内部部部部ROMROMFF00HFF00HFF00HFF00H FFFFHFFFFHFFFFHFFFFH 保留保留保留保留DROM=0DROM=0 不不不不使用内部使用内部使用内部使用内部ROMROM F000HF000HF000HF000H FEFFHFEFFHFEFFHFEFFH 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器DROM

150、=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 保留保留保留保留 DROM=0 DROM=0 DROM=0 DROM=0 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器FF00HFF00HFFFFHFFFFHDROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 内部内部内部内部ROMROMROMROMDROM=0 DROM=0 DROM=0 DROM=0 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器F000HF000HFEFFHFEFFH外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器40004000H HEFFFHEFFFH内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM(16K(16K(16K(1

151、6K字）字）字）字）00800080H H3FFFH3FFFH暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM00600060H H007FH007FH存储器映像存储器映像存储器映像存储器映像寄存器寄存器寄存器寄存器00000000H H005FH005FH数据存储空间数据存储空间数据存储空间数据存储空间地址地址地址地址存储器映像存储器映像存储器映像存储器映像寄存器寄存器寄存器寄存器暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM(16K(16K(16K(16K字）字）字）字）外部存储器外部存储器外部存储器

152、外部存储器DROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 内部内部内部内部ROMROMROMROM DROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 保留保留保留保留存储器映像存储器映像存储器映像存储器映像寄存器寄存器寄存器寄存器暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM(16K(16K(16K(16K字）字）字）字）外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器DROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 内部内部内部内部ROMROMROMROM DROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM

153、=1 保留保留保留保留DROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 保留保留保留保留 DROM=0 DROM=0 DROM=0 DROM=0 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器DROM=1 DROM=1 DROM=1 DROM=1 内部内部内部内部ROMROMROMROMDROM=0 DROM=0 DROM=0 DROM=0 外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器外部存储器内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM(16K(16K(16K(16K字）字）字）字）暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM存储器映

154、像存储器映像存储器映像存储器映像寄存器寄存器寄存器寄存器第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构内部内部RAMRAM前前1 1K K的配置：的配置：03800380H03FFHH03FFH03000300H037FHH037FH02800280H02FFHH02FFH02000200H027FHH027FH01800180H01FFHH01FFH01000100H017FHH017FH00800080H00F

155、FHH00FFH00600060H007FHH007FH02000200H005FHH005FH00000000H001FHH001FH存储器映像的存储器映像的存储器映像的存储器映像的CPUCPU寄存器寄存器寄存器寄存器存存存存储储器映器映器映器映像像像像的的的的CPUCPUCPUCPU寄存器，寄存器，寄存器，寄存器，特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器00000010000001FHFH：特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器存储器映像的外设寄存器存储器映像的外设寄存器存储器映像的外设寄存器存储器映像的外设寄存器存储器映像的外设寄存器存储器映像的外设寄存

156、器00200050020005FHFH：外设寄存器外设寄存器外设寄存器外设寄存器暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAM(DP=0)SPRAM(DP=0)暂存寄存器暂存寄存器暂存寄存器暂存寄存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM00600070060007FHFH：暂存寄存器暂存寄存器暂存寄存器暂存寄存器DARAM(DP=7)DARAM(DP=7)DARAM(DP=6)DARAM(DP=6)DARAM(DP=5)DARAM(DP=5)DARAM(DP=4)DARAM(DP=4)DARAM(DP=3)DARAM(DP=3)DARAM(DP=2)DARAM(DP=2)DARAM(DP=1)DARA

157、M(DP=1)008003008003FFHFFH：7 7 7 7个个个个DARAMDARAMDARAMDARAM数据数据数据数据块块块块。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 为为了了便便于于CPU的的并并行行操操作作，提提高高芯芯片片的的高高速速处处理理能能力力，从从0080H开开始始，按按每每80H（128）个个存存储储单单元元为为一个块，将一个块，将DARAM分成若干个数据块。分成若干个数据块。

158、分分块块以以后后，用用户户可可以以在在同同一一个个周周期期内内从从同同一一块块DARAM中中取取出出两两个个操操作作数数，并并将将数数据据写写入入到到另另一一块块DARAM中。中。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构数据存储器可以驻留在内部或映射到外部数据存储器可以驻留在内部或映射到外部RAMRAM中。中。 当当处处理理器器发发出出的的数数据据地地址址处处于于内内部部数数据据存存储储空空间间范围内时，可

159、直接对内部数据存储器寻址。范围内时，可直接对内部数据存储器寻址。 当当数数据据存存储储器器地地址址产产生生器器（DAGEN）发发出出的的地地址址不不在在内内部部数数据据存存储储空空间间范范围围内内，处处理理器器就就会会自自动动地地对外部数据存储器寻址。对外部数据存储器寻址。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2 2 2 2存储器映像寄存器存储器映像寄存器存储器映像寄存器存储器映像寄存器 在在C54x的的

160、数数据据存存储储空空间间中中，前前80H个个单单元元（数数据据页页0）包包含含有有的的CPU寄寄存存器器、片片内内外外设设寄寄存存器器和和暂暂存存器器。这这些些寄寄存存器器全全部部映映射射到到数数据据存存储储空空间间，称称作作存存储器映像寄存器储器映像寄存器MMR。 存储器映像寄存器存储器映像寄存器存储器映像寄存器存储器映像寄存器MMRMMR： CPU寄存器寄存器特殊功能寄存器；特殊功能寄存器； 片内外设寄存器；片内外设寄存器； 暂存器暂存器SPRAMSPRAM。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xT

161、MS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构n 特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器特殊功能寄存器 功能：功能：功能：功能：主要用于程序的运算处理和寻址方式的选主要用于程序的运算处理和寻址方式的选 择和设定。地址范围：择和设定。地址范围：00000000H H001FH001FH。 C5402的的CPU寄寄存存器器共共有有27个个，CPU访访问问这这些寄存器时，不需要插入等待时间。些寄存器时，不需要插入等待时间。 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C

162、54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构外设寄存器外设寄存器外设寄存器外设寄存器 功能：功能：功能：功能：用来控制片内外设电路的状态和存放数据。用来控制片内外设电路的状态和存放数据。 地址范围：地址范围：00200020H H005FH005FH。 包包括括串串行行口口通通信信控控制制寄寄存存器器组组、定定时时器器定定时时控控制寄存器组、时钟周期设定寄存器组等。制寄存器组、时钟周期设定寄存器组等。 暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM 功能：功能：功能：功能：用来暂存变量。地址范围：用来暂存变量。地址

163、范围：00600060H H007FH007FH。第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构地址地址符号符号寄存器名称寄存器名称地址地址符号符号寄存器名称寄存器名称00H IMR 中断屏蔽寄存器10H AR0 辅助寄存器001H IFR 中断标志寄存器11H AR1 辅助寄存器102H 保留 ( 用于测试 )12H AR2 辅助寄存器203H 保留 ( 用于测试 )13H AR3 辅助寄存器304H 保留 (

164、用于测试 )14H AR4 辅助寄存器405H 保留 ( 用于测试 )15H AR5 辅助寄存器506H ST0 状态寄存器016H AR6 辅助寄存器607H ST1 状态寄存器117H AR7 辅助寄存器708H AL 累加器A低字(150位) 18H SP 堆栈指针09H AH 累加器A高字(3116位)19H BK 循环缓冲区长度寄存器0AH AG 累加器A保护位(3932位)1AH BRC 块重复计数器0BH BL 累加器B低字(150位)1BH RSA 块重复起始地址寄存器0CH BH 累加器B高字(3116位)1CH REA 块重复结束地址寄存器0DH BG 累加器B保护位(39

165、32位)1DH PMST 处理器模式状态寄存器0EH T 暂存寄存器1EH XPC 程序计数器扩展寄存器0FH TRN 状态转移寄存器1FH 保留特殊功能特殊功能寄存器寄存器第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构 片片内内外外设设寄寄存存器器存存在在于于一一个个专专用用的的外外设设总总线线结结构构中中，它它可可以以发发送送数数据据至至外外设设总总线线或或者者从从外外设设中中接接收收数数据据。设设置置或或清清

166、除除寄寄存存器器的的控控制制位位可可以以激激活活、屏屏蔽蔽或或者者重新配置外设状态。重新配置外设状态。 不同型号的芯片具有不同的片内外设寄存器。不同型号的芯片具有不同的片内外设寄存器。 C549片内外设寄存器片内外设寄存器第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2 2 2 2存储器映像寄存器存储器映像寄存器存储器映像寄存器存储器映像寄存器 片片片片内内内内外外外外设设设设寄寄寄寄存存存存器器器器存存存存在在在

167、在于于于于一一一一个个个个专专专专用用用用的的的的外外外外设设设设总总总总线线线线结结结结构构构构中中中中，它它它它可可可可以以以以发发发发送送送送数数数数据据据据至至至至外外外外设设设设总总总总线线线线或或或或者者者者从从从从外外外外设设设设中中中中接接接接收收收收数数数数据据据据。设设设设置置置置或或或或清清清清除除除除寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的控控控控制制制制位位位位可可可可以以以以激激激激活活活活、屏屏屏屏蔽蔽蔽蔽或或或或者者者者重新配置外设状态。重新配置外设状态。重新配置外设状态。重新配置外设状态。 不同型号的芯片具有不同的片内外设寄存器。不同型号的芯片具有不同的片内外设寄存器

168、。不同型号的芯片具有不同的片内外设寄存器。不同型号的芯片具有不同的片内外设寄存器。 C549片内外设寄存器片内外设寄存器地址地址符号符号寄存器名称寄存器名称地址地址符号符号寄存器名称寄存器名称20H BDRR0 缓冲串行口0数据接收寄存器35H TRAD TDM串行口接收地址寄存器 21H BDXR0 缓冲串行口0数据发送寄存器3637H 保留22H BSPC0 缓冲串行口0控制寄存器38H AXR0 ABU0发送地址寄存器23H BSPCE0 缓冲串行口0控制扩展寄存器39H BKX0 ABU0发送缓冲范围寄存器24H TIM 定时设定寄存器3AH ARR0 ABU0接收地址寄存器25H P

169、RD 定时周期寄存器3BH BKR0 ABU0接收缓冲范围寄存器26H TCR 定时控制寄存器3CH AXR1 ABU1发送地址寄存器27H 保留3DH BKX1 ABU1发送缓冲范围寄存器28H SWWSR 软件等待状态寄存器 3EH ARR1 ABU1接收地址寄存器29H BSCR 多路开关控制寄存器3FH BKR1 ABU1接收缓冲范围寄存器2A2BH 保留40H BDRR1 缓冲串行口1数据接收寄存器2CH HPIC 主机口（HPI）控制寄存器41H BDXR1 缓冲串行口1数据发送寄存器2D2FH 保留42H BSPC1 缓冲串行口1控制寄存器30H TRCV TDM串行口数据接收寄

170、存器 43H BSPCE1 缓冲串行口1控制扩展寄存器31H TDXR TDM串行口数据发送寄存器 4457H 保留32H TSPC TDM串行口控制寄存器58H CLKMD 时钟模式寄存器33H TCSR TDM串行口通道选择寄存器 595FH 保留34H TRTA TDM串行口接收发送寄存器 第第第第第第2 2 2 2 2 2章章章章章章 TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构的硬件结构2.4.4 2.4.4 2.4.4 2.4.4 I/OI/O空间空间空间空

171、间 C54xC54x除除除除了了了了程程程程序序序序和和和和数数数数据据据据存存存存储储储储空空空空间间间间外外外外，还还还还提提提提供供供供了了了了一一一一个具有个具有个具有个具有6464KK字的字的字的字的I/OI/O空间。空间。空间。空间。 主主主主要要要要用用用用于于于于对对对对片片片片外外外外设设设设备备备备的的的的访访访访问问问问。可可可可以以以以使使使使用用用用输输输输入入入入指指指指令令令令PORTRPORTR和输出指令和输出指令和输出指令和输出指令PORTWPORTW对对对对I/OI/O空间寻址。空间寻址。空间寻址。空间寻址。 在在在在对对对对I/OI/O空空空空间间间间访访访访问问问问时时时时，除除除除了了了了使使使使用用用用数数数数据据据据总总总总线线线线和和和和地地地地址址址址总线外，还要用到总线外，还要用到总线外，还要用到总线外，还要用到IOTRBIOTRB、ISIS和和和和I/WI/W控制线。控制线。控制线。控制线。 IOTRBIOTRBIOTRB和和和和和和ISISIS ：用于选通：用于选通：用于选通：用于选通：用于选通：用于选通I/OI/OI/O空间；空间；空间；空间；空间；空间； I/WI/WI/W：用于控制访问方向。用于控制访问方向。用于控制访问方向。用于控制访问方向。用于控制访问方向。用于控制访问方向。