《DSPCx结构与工作原理总线结构和存储器结构实用教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSPCx结构与工作原理总线结构和存储器结构实用教案（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、读/写方式地址总线程序总线数据总线PABCABDABEABPBCBDBEB程序读程序写单数据读双数据读长数据(32位)读（hw）（lw）(hw)（lw）单数据写数据读/数据写双数据读/系数读外设读外设写第1页/共30页第一页，共31页。为何要设置多内部总线 一个机器周期内可完成的存取操作(cozu)(cozu)为何要用两个辅助寄存器算术运算单元 一个周期内如何执行3 3操作(cozu)(cozu)数指令 要点(yo(yodin)din)并行处理和流水线工作(gngzu)取1指、读2字、写1字。双字寻址取双操作数用C、D、P总线取操作数第2页/共30页第二页，共31页。第四节C54x芯片(xnp
2、in)的存储器结构一、哈佛结构(jigu)(jigu)冯 诺依曼结构(jigu)(jigu)特点与区别程序/数据存储器CPU两种结构的目的旨在从存储器存取数据。区别在于程序/数据总线是否分行。两种结构的目的旨在从存储器存取数据。区别在于程序/数据总线和空间是否分开。第3页/共30页第三页，共31页。哈佛结构(jigu) (jigu) 改善的哈佛结构(jigu)(jigu)特点(tdi(tdin)n)与区别程序存储器CPU数据存储器对存储器空间(kngjin)(kngjin)分配的不同考虑部分程序/数 据 空间可交叉第4页/共30页第四页，共31页。二、哈佛结构(jigu)(jigu)存储空间分
3、配 64K64K字程序(chngx)(chngx)存储空间64K64K字数据存储空间空间构架DARAMSARAMROM64K64K字的I/OI/O空间(kngjin)(kngjin)并行性及RAMRAM双寻址片内/ /片外存储器特点程序存储器/片外存储器本身不能并行第5页/共30页第五页，共31页。存储器型式C541C542C543C545C546C548C549ROM28K2K2K48K48K2K16K程序20K2K2K32K32K2K16K程序/数据8K0016K16K00DARAM5K10K10K6K6K8K8KSARAM0000024K24K第6页/共30页第六页，共31页。1 1存储
4、器空间(kngjin)(kngjin)的划分与交叉 片内存储器(ni cn ch q)类型空间交叉(jioch)的条件使能禁止程序数据片内存储器空间DARAMSARAMROMPMSTMP/MCMP/MC位OVLYOVLY位DROMDROM位第7页/共30页第七页，共31页。C54x中，片内存储器的型式有DARAM、SARAM和ROM三种，取决于芯片的型号。RAM总是安排到数据存储空间，但也可以构成(guchng)程序存储空间。ROM一般构成(guchng)程序存储空间，也可以部分地安排到数据存储空间。C54x通过处理器工作方式状态寄存器（PMST）中的3个状态位，可以很方便地“使能”和“禁止”
5、程序和数据空间中的片内存储器。第8页/共30页第八页，共31页。 MP/ MC位： 若MP/ MC =0，则片内ROM安排为程序空间； 若MP/ MC =1，则片内ROM不安排为程序空间。 OVLY位：若OVLY=0，则片内RAM只安排为数据存储空间；若OVLY=1，则片内RAM安排为程序和数据空间。 DROM位：若DROM=0，则片内ROM不安排成数据空间； 若DROM=1，则部分片内ROM安排为数据空间。 DROM位的用法(yn f)与MP/ MC位的用法(yn f)无关。不同的 C54x的数据和程序存储区分配略有不同，下图给出了TMS320C549存储器空间分配图。 第9页/共30页第九
6、页，共31页。TMS320C549TMS320C549存储器空间(kngjin)(kngjin)分配图第10页/共30页第十页，共31页。多款C54芯片可进行页扩展，以增加程序空间容量。如C548和C549其程序空间可扩展到8192K字。为此，它们有23根地址线，并增加了程序计数器扩展寄存器（XPC），以及6条寻址扩展程序空间的指令。C548和C549中的程序空间分成128页，每页64K。下图为C548和C549的外部扩展程序存储器图。当片内RAM安排到程序空间时，每页程序存储器分成两部分： 一部分是公共的32K字； 一部分是各自独立的32K字。 公共存储区为所有页共享，而每页独立的32K字存
7、储区只能按指定(zhdng)的页号寻址。如果片内ROM被寻址（MP/ MC=0），它只能在0页，不能映象到程序存储器的其它页。第11页/共30页第十一页，共31页。C548C548和C549C549页扩展(kuzhn)(kuzhn)方法对程序空间扩展(kuzhn) (kuzhn) 程序(chngx)计数器扩展寄存器XPC第12页/共30页第十二页，共31页。2 2程序(chngx)(chngx)存储器 片内存储器(ni cn ch q)(ni cn ch q)作为程序存储器条件外部存储器作为程序存储器条件 片内ROMROM分块的目的 MP/ MCMC为0 0（ 对 ROMROM） 、OVLYO
8、VLY为 1 1对RAMRAMDROM=0第13页/共30页第十三页，共31页。 为了增强处理器的性能，对片内ROM再细分为若干块，这样就可以(ky)在片内ROM的一个块内取指的同时，又在别的块中存数据。如下图所示为片内ROM的分块图。第14页/共30页第十四页，共31页。 当存储单元映象到程序空间时，处理器就能自动地对它们所处的地址范围寻址。 如果程序地址生成器（PAGEN）发出(fch)的地址处在存储器地址范围外，处理器就能自动地对外部寻址。表2-3列出了C54x可用的片内程序存储器地址的容量。第15页/共30页第十五页，共31页。器件ROMROMMP/MC=0MP/MC=0DARAMDA
9、RAMOVLY=1OVLY=1SARAMSARAMOVLY=1OVLY=1C541C54128K28K5K5K- -C542C5422K2K10K10K- -C543C5432K2K10K10K- -C545C54548K48K6K6K- -C546C54648K48K6K6K- -C548C5482K2K8K8K24K24KC549C54916K16K8K8K24K24K表2-3C54xC54x可用的片内程序(chngx)(chngx)存储器地址的容量第16页/共30页第十六页，共31页。当处理器复位时，复位中断向量映象到程序空间的FF80h。复位后，这些向量可以被重新映象到程序空间中任何一
10、个(y )128字页的开头。这就很容易将中断向量表从引导ROM中移出来，然后再根据存储器分配图进行安排。C54x的片内ROM容量有大（28K或48K字）有小（2K字），容量大的片内ROM可以把用户的程序代码编写进去，然而片内高2K字ROM中的内容是由TI公司定义的。第17页/共30页第十七页，共31页。高端2K2K字的利用(lyng) (lyng) 第18页/共30页第十八页，共31页。3数据(shj)存储器数据(shj)存储器类型RAMRAM（SARAMSARAM）RAMRAM（DARAMDARAM）片内ROM(ROM(软件(run (run jin)jin)映像) )片内/ /片外数据存储
11、器的识别由OVLY、 DROM确定第19页/共30页第十九页，共31页。器件程序/数据ROMDROM=1DARAMSARAMC5418K5K-C542-10K-C543-10K-C54516K6K-C54616K6K-C548-8K24KC54916K8K24K表2-4 C54xC54x系列(xli)DSP(xli)DSP的片内数据存储器利用情况第20页/共30页第二十页，共31页。 当处理器发出的地址(dzh)处在片内存储器的范围时，就对片内的RAM或数据ROM（当ROM设为数据存储器时）寻址。当数据存储器地址(dzh)产生器发出的地址(dzh)不在片内存储器的范围内时，处理器就会自动地对外
12、部数据存储器寻址。 数据存储器可以驻留在片内或者片外。 片内DARAM都是数据存储空间。第21页/共30页第二十一页，共31页。在双操作数寻址时，如果(rgu)操作数驻留在同一块内，则要2个周期；若操作数驻留在不同块内，则只需1个周期就可以了。为了提高处理器的性能，片内RAM也细分成若干块。分块后，用户可以在同一个周期内从同一块DARAM取出两个操作数，并将数据写入到另一块DARAM中。第22页/共30页第二十二页，共31页。RAMRAM分块目的(md)(md)第23页/共30页第二十三页，共31页。DARAMDARAM前1K1K数据(shj)(shj)存储器的配置 地址(dzh)0020h0
13、05Fh32字SPRAM便笺(binjin)式存储器0060h007Fh896字DARAM0080h03FFh地址0000h001Fh第24页/共30页第二十四页，共31页。4存储器映像存储器映像(ynxin)寄存器寄存器地址(dzh)0000h001Fh寻址存储器映象CPU寄存器，不需要(xyo)插入等待周期。外围电路寄存器用于对外围电路的控制和存放数据，对它们寻址，需要(xyo)2个机器周期。位置作用访问所需周期数暂存CPU及对外设控制和交换的数据第25页/共30页第二十五页，共31页。地址CPU寄存器名称地址CPU寄存器名称0IMR（中断屏蔽寄存器）12AR2（辅助寄存器2）1IFR（中
14、断标志寄存器） 13AR3（辅助寄存器3）25保留（用于测试） 14AR4（辅助寄存器4）6ST0（状态寄存器0）15AR5（辅助寄存器5）7ST1（状态寄存器1）16AR6（辅助寄存器6）8AL（累加器A低字）17AR7（辅助寄存器7）9AH（累加器A高字）18SP（堆栈指针）AAG（累加器A保护位）19BK（循环缓冲长度寄存器）BBL（累加器B低字）1ABRC（块重复计数器）CBH（累加器B高字）1BRSA（块重复起始寄存器）DBG（累加器B保护位）1CREA（块重复结束寄存器）ET（暂存寄存器）1DPMST（处理器工作方式）FTRN（状态转移寄存器）1EXPC（程序计数器扩展）10AR0
15、（辅助寄存器0）11AR1（辅助寄存器1）1E1F保留存储器映像(yn xin)CPU寄存器第26页/共30页第二十六页，共31页。地 址名 称说 明20DRR0串行端口0数据接收寄存器21DXR0串行端口0数据发送寄存器22SPC0串行端口0数据控制寄存器23-保留24TIM定时寄存器25PRD定时周期寄存器26TCR定时控制寄存器27-保留28SWWSR软件等待状态寄存器29BSCR块切换控制寄存器2A2F-保留30DRR1串行端口1数据接收寄存器31DXR1串行端口1数据发送寄存器32SPC1串行端口1数据控制寄存器335F-保留存储器映像(yn xin)在片外围寄存器第27页/共30页
16、第二十七页，共31页。 C54x除了(ch le)程序和数据存储器空间外，还有一个 I/O存 储 器 空 间 。 它 是 一 个 64K字 的 地 址 空 间（0000HFFFFH），都在片外。可以用两条指令（输入指令PORTR和输出指令PORTW）对I/O空间寻址。 5I/O存储器第28页/共30页第二十八页，共31页。第29页/共30页第二十九页，共31页。感谢您的欣赏(xnshng)！第30页/共30页第三十页，共31页。内容(nirng)总结读/写方式。第1页/共30页。用C、D、P总线(zn xin)取操作数。MP/MC位OVLY位。RAM总是安排到数据存储空间，但也可以构成程序存储空间。ROM一般构成程序存储空间，也可以部分地安排到数据存储空间。若MP/ MC =0，则片内ROM安排为程序空间。若MP/ MC =1，则片内ROM不安排为程序空间。当片内RAM安排到程序空间时，每页程序存储器分成两部分：。MP/ MC为0（对ROM）、OVLY为1对RAM。感谢您的欣赏第三十一页，共31页。
