《DSP技术第3章TMS320C54x系列DSP硬件结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DSP技术第3章TMS320C54x系列DSP硬件结构（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.13.13.1TMS320C54x DSPTMS320C54x DSPTMS320C54x DSP的特点与基本结构的特点与基本结构的特点与基本结构的特点与基本结构的特点与基本结构的特点与基本结构3.23.23.2TMS320C54xTMS320C54xTMS320C54x DSPDSPDSP的总线结构的总线结构的总线结构的总线结构的总线结构的总线结构3.33.33.3TMS320C54x DSPTMS320C54x DSPTMS320C54x DSP的的的的的的CPUCPUCPU结构结构结构结构结构结构3.43.43.4 TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP TMS3
2、20C54x DSP的存储器结构的存储器结构的存储器结构的存储器结构的存储器结构的存储器结构3.53.53.5 TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP TMS320C54x DSP的片内外设的片内外设的片内外设的片内外设的片内外设的片内外设第第3章章 TMS320C54x系列系列DSP硬件硬件结构结构2024/9/92024/9/91 13.1TMS320C54x DSP的特点与基本结构的特点与基本结构TMSTMS320320320320C C54545454x x（简称简称简称简称 C C54545454x x）是是是是TITI公司公司公司公司19961996年推出年推出
3、年推出年推出的新一代的新一代的新一代的新一代DSPDSP，是为了实现低功耗、高速实时信号，是为了实现低功耗、高速实时信号，是为了实现低功耗、高速实时信号，是为了实现低功耗、高速实时信号处理而专门设计的数字信号处理器，采用改进的哈处理而专门设计的数字信号处理器，采用改进的哈处理而专门设计的数字信号处理器，采用改进的哈处理而专门设计的数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适应佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适应佛结构，具有高度的操作灵活性和运行速度，适应佛结构，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嵌入式应用的需要，现已广泛地于远程通信等实时嵌入
4、式应用的需要，现已广泛地于远程通信等实时嵌入式应用的需要，现已广泛地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系统中。应用于无线电通信系统中。应用于无线电通信系统中。应用于无线电通信系统中。2024/9/92024/9/92 2 技术指标对于同一系列的DSP器件，各型号器件所采用的CPU是基本相同的。TMS320C54x系列芯片中各型号器件内部CPU结构完全相同，只是在时钟频率、工作电压、片内存储器容量大小、外围设备和接口电路的设计上有所不同。表表3.1 TMS320C54x3.1 TMS320C54x系列系列DSPDSP芯片的技术特征芯片的技术特征TMS320TMS320C
5、54xC54x的硬件结构图的硬件结构图的硬件结构图的硬件结构图 PAGEN DAGENPAGEN DAGEN 系统控制系统控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PABPABPBPBCABCABCBCBDABDABDBDBEABEABEBEB2024/9/92024/9/95 5DSPDSP原理及应用原理
6、及应用TMS320C54X DSP的主要特点1.CPU1.CPU可实现高效的数据存储能力和数据处理能力。可实现高效的数据存储能力和数据处理能力。可实现高效的数据存储能力和数据处理能力。可实现高效的数据存储能力和数据处理能力。 CPUCPU是是是是DSPDSP芯片中的核心部分，是用来实现数据芯片中的核心部分，是用来实现数据芯片中的核心部分，是用来实现数据芯片中的核心部分，是用来实现数据信号处理运算和高速控制功能的部件。信号处理运算和高速控制功能的部件。信号处理运算和高速控制功能的部件。信号处理运算和高速控制功能的部件。CPUCPU的内部的内部的内部的内部包括：包括：包括：包括：(1)(1)采用先
7、进的多总线结构，通过采用先进的多总线结构，通过采用先进的多总线结构，通过采用先进的多总线结构，通过1 1条程序总线、条程序总线、条程序总线、条程序总线、3 3条数条数条数条数据总线和据总线和据总线和据总线和4 4条地址总线来实现。可同时访问程序区条地址总线来实现。可同时访问程序区条地址总线来实现。可同时访问程序区条地址总线来实现。可同时访问程序区和数据区，还可进行双操作数读操作，和数据区，还可进行双操作数读操作，和数据区，还可进行双操作数读操作，和数据区，还可进行双操作数读操作，3232位的双字位的双字位的双字位的双字读和并行的单字数据读读和并行的单字数据读读和并行的单字数据读读和并行的单字数
8、据读/ /写能力。写能力。写能力。写能力。(2)40(2)40位算术逻辑运算单元位算术逻辑运算单元位算术逻辑运算单元位算术逻辑运算单元ALUALU，包括包括包括包括1 1个个个个4040位桶形移位桶形移位桶形移位桶形移位寄存器和位寄存器和位寄存器和位寄存器和2 2个独立的个独立的个独立的个独立的4040位累加器位累加器位累加器位累加器A A、B B。2024/9/92024/9/96 6(3)1717(3)1717位并行乘法器，与位并行乘法器，与位并行乘法器，与位并行乘法器，与4040位专用加法器相连位专用加法器相连位专用加法器相连位专用加法器相连, ,可可可可用于进行非流水线的单周期乘法用于
9、进行非流水线的单周期乘法用于进行非流水线的单周期乘法用于进行非流水线的单周期乘法- -累加运算。累加运算。累加运算。累加运算。(4)(4)比较、选择、存储单元（比较、选择、存储单元（比较、选择、存储单元（比较、选择、存储单元（CSSUCSSU），），），），可用于可用于可用于可用于ViterbiViterbi译码器的加法译码器的加法译码器的加法译码器的加法- -比较比较比较比较- -选择运算。选择运算。选择运算。选择运算。(5)(5)指数编码器指数编码器指数编码器指数编码器, ,是一个支持单周期指令是一个支持单周期指令是一个支持单周期指令是一个支持单周期指令EXPEXP的专用硬件。的专用硬件。
10、的专用硬件。的专用硬件。可以在一个周期内计算可以在一个周期内计算可以在一个周期内计算可以在一个周期内计算4040位累加器数值的指数。位累加器数值的指数。位累加器数值的指数。位累加器数值的指数。(6)(6)集成集成集成集成ViterbiViterbi加速器，专门用于通信中加速器，专门用于通信中加速器，专门用于通信中加速器，专门用于通信中 ViterbiViterbi算法。算法。算法。算法。(7)(7)两个地址生成器，包括两个地址生成器，包括两个地址生成器，包括两个地址生成器，包括8 8个辅助寄存器和个辅助寄存器和个辅助寄存器和个辅助寄存器和2 2个辅助寄个辅助寄个辅助寄个辅助寄存器算术运算单元（
11、存器算术运算单元（存器算术运算单元（存器算术运算单元（ARAUARAU）。）。）。）。2024/9/92024/9/97 7 2. 2.存储器的组成存储器的组成存储器的组成存储器的组成(1)192K*16(1)192K*16位的可选择空间位的可选择空间位的可选择空间位的可选择空间(64K(64K字程序存储空间、字程序存储空间、字程序存储空间、字程序存储空间、64K64K的数据存储空间和的数据存储空间和的数据存储空间和的数据存储空间和64K64K的的的的I/OI/O空间空间空间空间) ) 。(2)(2)片内片内片内片内ROMROM，可配置为程序，可配置为程序，可配置为程序，可配置为程序/ /数据
12、存储器数据存储器数据存储器数据存储器(3)(3)片内双寻址片内双寻址片内双寻址片内双寻址RAM(DARAM)RAM(DARAM)(4)(4)部分部分部分部分54x54x含片内单寻址含片内单寻址含片内单寻址含片内单寻址RAM(SARAM)RAM(SARAM)2024/9/92024/9/98 8 3. 3.专业的指令集可帮助快速实现复杂算法和优化编程专业的指令集可帮助快速实现复杂算法和优化编程专业的指令集可帮助快速实现复杂算法和优化编程专业的指令集可帮助快速实现复杂算法和优化编程(1)(1)单指令重复和块指令重复操作。单指令重复和块指令重复操作。单指令重复和块指令重复操作。单指令重复和块指令重复
13、操作。(2)(2)块存储移动指令，用于程序和数据管理。块存储移动指令，用于程序和数据管理。块存储移动指令，用于程序和数据管理。块存储移动指令，用于程序和数据管理。(3)32(3)32位长整数操作指令。位长整数操作指令。位长整数操作指令。位长整数操作指令。(4)(4)同时读入同时读入同时读入同时读入2 2个或个或个或个或3 3个操作数的指令。个操作数的指令。个操作数的指令。个操作数的指令。(5)(5)能并行存储和加载的算术指令。能并行存储和加载的算术指令。能并行存储和加载的算术指令。能并行存储和加载的算术指令。(6)(6)条件存储指令。条件存储指令。条件存储指令。条件存储指令。(7)(7)快速中
14、断返回指令。快速中断返回指令。快速中断返回指令。快速中断返回指令。2024/9/92024/9/99 9 4. 4.执行指令速度快执行指令速度快执行指令速度快执行指令速度快TMS320C54x DSPTMS320C54x DSP执行单周期定点指令时间可以为执行单周期定点指令时间可以为执行单周期定点指令时间可以为执行单周期定点指令时间可以为25/20/15/12.5/10ns25/20/15/12.5/10ns，对应每秒指令数分别为，对应每秒指令数分别为，对应每秒指令数分别为，对应每秒指令数分别为40/66/100MIPS40/66/100MIPS（百万条（百万条（百万条（百万条/ /秒）。秒）
15、。秒）。秒）。2024/9/92024/9/910105. 5.电源可处于低功耗状态，可在电源可处于低功耗状态，可在电源可处于低功耗状态，可在电源可处于低功耗状态，可在3.3V3.3V和和和和2.7V2.7V电压下工作，电压下工作，电压下工作，电压下工作，三个低功耗方式（三个低功耗方式（三个低功耗方式（三个低功耗方式（IDLE1IDLE1、IDLE2IDLE2、IDLE3IDLE3）可节省）可节省）可节省）可节省功耗，以便功耗，以便功耗，以便功耗，以便DSPDSP更适合无线移动设备。更适合无线移动设备。更适合无线移动设备。更适合无线移动设备。6. 6.智能外设可以很方便地实现与外部处理器的数据
16、通智能外设可以很方便地实现与外部处理器的数据通智能外设可以很方便地实现与外部处理器的数据通智能外设可以很方便地实现与外部处理器的数据通信和对芯片的仿真与测试。信和对芯片的仿真与测试。信和对芯片的仿真与测试。信和对芯片的仿真与测试。2024/9/92024/9/91111 3.2 TMS320C54x DSP的总线结构的总线结构 TMS320C54x TMS320C54x片内有片内有片内有片内有8 8条条条条1616位总线，即位总线，即位总线，即位总线，即4 4条程序条程序条程序条程序/ /数数数数据总线和据总线和据总线和据总线和4 4条地址总线。条地址总线。条地址总线。条地址总线。PBPB是程
17、序总线，是程序总线，是程序总线，是程序总线，CBCB、DBDB和和和和EBEB是数据总线，地址总线分别是：是数据总线，地址总线分别是：是数据总线，地址总线分别是：是数据总线，地址总线分别是：PABPAB、CABCAB、DABDAB和和和和EABEAB。程序总线程序总线程序总线程序总线PBPB3 3条数据总线条数据总线条数据总线条数据总线CBCB、DBDB和和和和EBEB4 4条地址总线条地址总线条地址总线条地址总线PABPAB、CABCAB、DABDAB和和和和EABEAB2024/9/92024/9/91212表表3.2 3.2 读读/ /写写访问时访问时的的总线总线占用占用说说明明3.3
18、TMS320C54x的CPU结构 CPU决定了DSP的运算速度和程序效率，为了能在一个指令周期内完成高速的算术运算，TMS320C54x CPU采用了流水线指令执行结构和相应的并行结构设计。 TMS320C54x CPU的寄存器在存取数据时，可以使用寄存器寻址方式，以达到快速保存和恢复数据的目的。 TMS320C54x CPU主要包括：一个40位的算术逻辑单元（ALU）、两个40位的累加器、一个桶形移位乘累加器、16位的暂存器（TREG）、16位的状态转移寄存器（TRN）、比较/选择/存储单元（CSSU）和指数编码器。一、算术逻辑运算单元一、算术逻辑运算单元ALU的两个输入操作数可以来自：16
19、位的立即数数据存储器中的16位字暂存器T中的16位字数据存储器中读出的2个16位字累加器A或B中的40位数移位寄存器的输出。ALU通过指令识别输入数据。ALU的40位输出结果送入累加器A或B。二、累加器累加器A和B可作为ALU和乘法器/加法器单元的目的寄存器，累加器也能输出数据到ALU或乘法器/加法器中。累加器可分为三部分：保护位（或称前导位）、高位字和低位字。累加器A和B的唯一区别是累加器A 的3216位能被用作乘/加单元中乘法器的输入，而累加器B则不能。累加器A和累加器B的保护位用作算术运算时的空白头，目的是防止迭代运算中的溢出。AG、AH、AL、BG、BH和BL都是存储器映像寄存器(在存
20、储空间中占有地址)，由特定的指令将其内容放到16位数据存储器中，并从数据存储器中读出或写入32位累加器值。三、移位寄存器（桶形移位器）功能：把输入的数据进行031位的左移和015位的右移。输入数据来自数据总线DB的16位输入数据、CB的16位输入数据及任意一个40位累加器，并输出到ALU，经过MSW/LSW(最高有效字/最低有效字)写选择单元至EB总线。所移的位数就是指令中的移位数。移位数都是用二进制补码表示，正值表示左移，负值表示右移。移位数可由立即数、状态寄存器ST1中的累加器移位方式(ASM)字段和被指定为移位数值寄存器的暂存器T来决定。图图3.5 3.5 桶形移位寄存器桶形移位寄存器四
21、、乘累加单元TMS320C54x CPU乘累加单元由1717 bit的硬件乘法器、40位专用加法器、符号位控制逻辑、小数控制逻辑、0检测器、溢出/饱和逻辑和16位的暂存器(T)等部分组成，能够在一个周期内完成一次17*17 bit的乘法和一次40位的加法。乘累加单元的一个输入操作数来自T寄存器、数据存储器或累加器A(3116位)；另一个则来自于程序存储器、数据存储器、累加器A(3116位)或立即数。乘法器的输出加到加法器的输入端，累加器A或B则是加法器的另一个输入端，最后结果送往目的累加器A或B。图图3.6 3.6 乘累加乘累加单元单元结构图结构图五、比较选择存储单元（CSSU）CSSU单元（
22、其结构如图3.7所示）支持各种Viterbi算法并利用优化的片内硬件加速Viterbi的蝶形运算。加法由ALU单元完成，只要将ST1中的C16置1，所有的双字指令都会变成双16位算术运算指令，这样ALU就可以在一个机器周期内完成两个16位数的加/减法运算，其结果分别存放在累加器的高16位和低16位中。CSSU通过CMPS指令、一个比较器和16位的转移寄存器完成比较和选择操作。在比较选择中，比较指定累加器的两个16位部分并把比较结果移入TRN寄存器的第0位，比较结果也存入ST0寄存器的T0位。根据比较结果，选择累加器中较大的字（AH或AL）存入数据存储器。图图3.7 3.7 比较选择存储单元结构
23、图比较选择存储单元结构图六、指数编码器指数编码器是一个专用硬件，如下图所示，它专门用于单周期指令EXP。它可以求出累加器中的指数值，并以二进制补码形式存放于T中。指数编码器结构图指数编码器结构图七、CPU状态控制寄存器 C54X包括3个状态控制寄存器，分别是:n n状态寄存器ST0n n状态寄存器ST1n n处理器工作方式状态寄存器PMST。2024/9/92024/9/925251 1状状状状态态态态寄存器寄存器寄存器寄存器0 0（ST0ST0） 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
24、的寻址要求和计算机的运行状态。 ST0ST0的的的的结结结结构：构：构：构：15 1315 131212111110109 98 08 0ST0ST0：ARPARPTCTCC COVAOVAOVBOVBDPDPARPARPARPARP：辅辅辅辅助寄存器指助寄存器指助寄存器指助寄存器指针针针针。 用来用来用来用来选择选择选择选择使用使用使用使用单单单单操作数操作数操作数操作数间间间间接接接接寻寻寻寻址址址址时时时时的的的的 辅辅辅辅助寄存器助寄存器助寄存器助寄存器AR0AR7AR0AR7。ARPARPTCTCTCTC：测试测试测试测试/ /控制控制控制控制标标标标志。志。志。志。 用来保存用来保
25、存用来保存用来保存ALUALU测试测试测试测试操作的操作的操作的操作的结结结结果。果。果。果。TCTCC CC C：进进进进位位位位标标标标志位。志位。志位。志位。 用来保存用来保存用来保存用来保存ALUALU加减运算加减运算加减运算加减运算时时时时所所所所产产产产生的生的生的生的进进进进/ /借位。借位。借位。借位。C COVBOVBOVAOVAOVA/BOVA/B：累加器累加器累加器累加器A/BA/B的溢出的溢出的溢出的溢出标标标标志。志。志。志。 用来反映用来反映用来反映用来反映A/BA/B是否是否是否是否产产产产生溢出。生溢出。生溢出。生溢出。OVBOVBOVAOVADPDPDPDP：
26、数据存数据存数据存数据存储储储储器器器器页页页页指指指指针针针针。 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位地址位地址位地址位地址结结结结合形成合形成合形成合形成1 1个个个个 1616位数据存位数据存位数据存位数据存储储储储器的地址。器的地址。器的地址。器的地址。DPDP2024/9/92024/9/926262 2状状状状态态态态寄存器寄存器寄存器寄存器1 (1 (ST1)ST1)1515141413131212111110109 98 87 76 65 54040BRAFCPLXFHMINTM0OVM SXM C16 FRCT CMPTASMBRA
27、FCPLXFHMINTM0OVM SXM C16 FRCT CMPT ASMBRAFBRAF：块块块块重复操作重复操作重复操作重复操作标标标标志位。志位。志位。志位。 用来指示当前是否在用来指示当前是否在用来指示当前是否在用来指示当前是否在执执执执行行行行块块块块重复操作。重复操作。重复操作。重复操作。 BRAF=0BRAF=0 表示当前不表示当前不表示当前不表示当前不进进进进行重复行重复行重复行重复块块块块操作；操作；操作；操作； BRAF=1BRAF=1 表示当前正在表示当前正在表示当前正在表示当前正在进进进进行行行行块块块块重复操作。重复操作。重复操作。重复操作。CPLCPL：直接寻址编
28、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；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引脚状引脚状引脚状引脚状态态态态控制位。控制位。控制位。控制位。 用来控制用来控制用来控制用来
29、控制XFXF通用外部通用外部通用外部通用外部输输输输出引脚的状出引脚的状出引脚的状出引脚的状态态态态。 执执执执行行行行SSBXSSBX XF=1XF=1 XFXF通用通用通用通用输输输输出引脚出引脚出引脚出引脚为为为为1 1 1 1； 执执执执行行行行RSBXRSBX XF=0XF=0 XFXF通用通用通用通用输输输输出引脚出引脚出引脚出引脚为为为为0 0 0 0。HMHM：保持方式位；响保持方式位；响保持方式位；响保持方式位；响应应应应HOLDHOLD信号信号信号信号时时时时，指示，指示，指示，指示 CPUCPU是否是否是否是否继续执继续执继续执继续执行内部操作。行内部操作。行内部操作。行
30、内部操作。 HM=0HM=0 CPUCPU从内部程序存从内部程序存从内部程序存从内部程序存储储储储器取指，器取指，器取指，器取指， 继续执继续执继续执继续执行内部操作。行内部操作。行内部操作。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；中断方式控制位；中断方式控制位；中断方式控制位； 用于屏蔽或开放所有可屏蔽中断。用于屏蔽或开放所有可屏蔽中断。用于屏蔽或开放所有可屏蔽中断。用于屏蔽或开放所有可屏蔽中断。 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
31、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，：保留位，未被使用，：保留位，未被使用，：保留位，未被使用，总总总总是是是是读为读为读为读为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； 用来确定累加器溢出用来确定累加器溢出用来确定累加器溢出用来确定累加器溢出时时时时，对对对对累加器的加累加器的加累加器的加累加器的加载载载载方式。方式。方式。方式。 OVM=0OVM=0 将运算的溢出将运算的溢出将运算的溢出将运算的溢出结结结结果直接加果直接加果直接加果直接加载载
32、载载到累加器中；到累加器中；到累加器中；到累加器中； OVM=1OVM=1 当正溢出当正溢出当正溢出当正溢出时时时时，将，将，将，将007007FFFFFFFHFFFFFFFH加加加加载载载载累加器；累加器；累加器；累加器； 当当当当负负负负溢出溢出溢出溢出时时时时，将，将，将，将FF80000000HFF80000000H加加加加载载载载累加器。累加器。累加器。累加器。SXMSXM：符号位符号位符号位符号位扩扩扩扩展方式控制位；用来确定数据展方式控制位；用来确定数据展方式控制位；用来确定数据展方式控制位；用来确定数据 在在在在运算之前是否需要符号位运算之前是否需要符号位运算之前是否需要符号位
33、运算之前是否需要符号位扩扩扩扩展。展。展。展。 SXM=0SXM=0 数据数据数据数据进进进进入入入入ALUALU之前禁止符号位之前禁止符号位之前禁止符号位之前禁止符号位扩扩扩扩展；展；展；展； SXM=1SXM=1 数据数据数据数据进进进进入入入入ALUALU之前之前之前之前进进进进行符号位行符号位行符号位行符号位扩扩扩扩展。展。展。展。C16C16：双双双双1616位位位位/ /双精度算双精度算双精度算双精度算术术术术运算方式控制位；运算方式控制位；运算方式控制位；运算方式控制位； 用来决定用来决定用来决定用来决定ALUALU的算的算的算的算术术术术运算方式。运算方式。运算方式。运算方式。
34、 C16=0C16=0 ALUALU工作在双精度算工作在双精度算工作在双精度算工作在双精度算术术术术运算方式；运算方式；运算方式；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位算位算位算位算术术术术运算方式。运算方式。运算方式。运算方式。FRCTFRCT：小数方式控制位；小数方式控制位；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 乘法器的乘法器的乘法器的乘法器的输输输输出左移一位，出左移一位，出左移一位，出左移一位， 消除多
35、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。 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
36、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- - - -16151615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 主主主主要要要要反反反反映映映映处处处处理理理理器器器器的的的的寻寻寻寻址址址址要要要要求求求求、计计计计算算算算初初初初始
37、始始始状状状状态态态态的的的的设设设设置置置置、I/OI/O及中断的控制等。及中断的控制等。及中断的控制等。及中断的控制等。2024/9/92024/9/92727uu在操作中，可以使用置位指令在操作中，可以使用置位指令在操作中，可以使用置位指令在操作中，可以使用置位指令SSBXSSBX和复位指令和复位指令和复位指令和复位指令RSBXRSBX对对对对ST0ST0和和和和ST1ST1的各个位进行单独置位（置的各个位进行单独置位（置的各个位进行单独置位（置的各个位进行单独置位（置1 1）或清零（置）或清零（置）或清零（置）或清零（置0 0）。例如：）。例如：）。例如：）。例如： SSBX SXM
38、SSBX SXM ； SXM=1SXM=1，允许符号扩展，允许符号扩展，允许符号扩展，允许符号扩展 RSBX SXM RSBX SXM ； SXM=0SXM=0，禁止符号扩展，禁止符号扩展，禁止符号扩展，禁止符号扩展uu APR APR、DPDP和和和和ASMASM字段可以通过字段可以通过字段可以通过字段可以通过LDLD指令装载一个短立即数，指令装载一个短立即数，指令装载一个短立即数，指令装载一个短立即数，ASMASM和和和和DPDP也可以通过使用也可以通过使用也可以通过使用也可以通过使用LDLD指令用数据存储器的值来装载。指令用数据存储器的值来装载。指令用数据存储器的值来装载。指令用数据存储
39、器的值来装载。2024/9/92024/9/928283 3处处处处理器工作方式状理器工作方式状理器工作方式状理器工作方式状态态态态寄存器寄存器寄存器寄存器PMSTPMSTSSTSSTSMULSMULCLKOFFCLKOFFDROMDROMAVISAVISOVLYOVLYMP/MCMP/MCIPTRIPTR0 01 12 23 34 45 56 6157157 主主主主要要要要设设设设定定定定和和和和控控控控制制制制处处处处理理理理器器器器的的的的工工工工作作作作方方方方式式式式和和和和存存存存储储储储器器器器的的的的配配配配置置置置，反反反反映映映映处处处处理理理理器器器器的的的的工工工工作
40、作作作状状状状态态态态。PMSTPMST寄寄寄寄存存存存器器器器内内内内容容容容可可可可由由由由存存存存储储储储器器器器映映映映射射射射寄寄寄寄存存存存器器器器指令装载，如指令装载，如指令装载，如指令装载，如STMSTM指令。指令。指令。指令。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
41、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2024/9/92024/9/92929八、寻址单元TMS320C54x DSP有两个地址发生器：程序地址生成单元PAGEN（Program Address Generation Logic）和数据地址生成单元DAGEN（Data Address Generation Logic）。1程序地址生成单元（PAGEN ）PAGEN包括5个寄存器：程序计数器PC、重复计数器RC、块重复计数器BRC、块重复起始地址RSA和结束地址REA（后四个寄存器合起来也叫重复寄存器）
42、，这些寄存器可支持程序存储器寻址。PAGENPAGENPAGENPAGEN、逻辑寄存器和流水线硬件进行地址生成和程序排队操作，、逻辑寄存器和流水线硬件进行地址生成和程序排队操作，、逻辑寄存器和流水线硬件进行地址生成和程序排队操作，、逻辑寄存器和流水线硬件进行地址生成和程序排队操作，形成了指令的流水线。流水线共有形成了指令的流水线。流水线共有形成了指令的流水线。流水线共有形成了指令的流水线。流水线共有6 6 6 6级：级：级：级：(1)(1)程序预取程序预取程序预取程序预取: :将一条指令的地址（将一条指令的地址（将一条指令的地址（将一条指令的地址（PCPC的内容）加载到程序地址总的内容）加载到
43、程序地址总的内容）加载到程序地址总的内容）加载到程序地址总线（线（线（线（PABPAB）上。）上。）上。）上。(2)(2)程序取指程序取指程序取指程序取指: :用取指得到的指令字加载用取指得到的指令字加载用取指得到的指令字加载用取指得到的指令字加载PBPB。(3)(3)解码：用解码：用解码：用解码：用PBPB的内容加载的内容加载的内容加载的内容加载IRIR，解码，解码，解码，解码IRIR的内容。的内容。的内容。的内容。(4)(4)访问：将指令的读操作数地址送到数据地址总线访问：将指令的读操作数地址送到数据地址总线访问：将指令的读操作数地址送到数据地址总线访问：将指令的读操作数地址送到数据地址总
44、线(DAB/CAB)(DAB/CAB)上。上。上。上。(5)(5)读操作数读操作数读操作数读操作数: :从数据总线从数据总线从数据总线从数据总线(DB(DB和和和和CB)CB)读数据操作数。读数据操作数。读数据操作数。读数据操作数。(6)(6)执行：执行指令，用写数据加载执行：执行指令，用写数据加载执行：执行指令，用写数据加载执行：执行指令，用写数据加载EBEB。2024/9/92024/9/931312数据地址生成单元（DAGEN） 包括辅助寄存器指针ARP、循环缓冲区大小寄存器BK、DP、堆栈指针寄存器SP、8个辅助寄存器（AR0AR7）和2个辅助寄存器算术单元（ARAU0和ARAU1）。
45、8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元一起可进行16位无符号数算术运算，支持间接寻址，AR0AR7由ST0中的ARP来指定。 3.4 TMS320C54x DSP3.4 TMS320C54x DSP的存储器结构的存储器结构的存储器结构的存储器结构 TMS320C54x TMS320C54x的存储空间为的存储空间为的存储空间为的存储空间为192K192K字，分成字，分成字，分成字，分成3 3个个个个可选择可选择可选择可选择的存储的存储的存储的存储空间：空间：空间：空间：64K64K的程序存储空间、的程序存储空间、的程序存储空间、的程序存储空间、64K64K的数据存储空间和的数据存储空间和的数据存
46、储空间和的数据存储空间和64K64K的的的的I/OI/O空间。这个系列的芯片都有随机存储器（空间。这个系列的芯片都有随机存储器（空间。这个系列的芯片都有随机存储器（空间。这个系列的芯片都有随机存储器（RAMRAM）和只读存储器）和只读存储器）和只读存储器）和只读存储器（ROMROM）。其中）。其中）。其中）。其中RAMRAM有两种：单寻址有两种：单寻址有两种：单寻址有两种：单寻址RAM(SARAM)RAM(SARAM)和双寻址和双寻址和双寻址和双寻址RAM(DARAM)RAM(DARAM)。 DARAM: DARAM:能够在一个机器周期内执行能够在一个机器周期内执行能够在一个机器周期内执行能够
47、在一个机器周期内执行4 4次存储器操作：次存储器操作：次存储器操作：次存储器操作：1 1次次次次取址、读取址、读取址、读取址、读2 2个操作数和写个操作数和写个操作数和写个操作数和写1 1个操作数。个操作数。个操作数。个操作数。 使用片内存储器优点：因为无须等待周期故性能更高；比使用片内存储器优点：因为无须等待周期故性能更高；比使用片内存储器优点：因为无须等待周期故性能更高；比使用片内存储器优点：因为无须等待周期故性能更高；比外部存储器成本低、功耗小。外部存储器成本低、功耗小。外部存储器成本低、功耗小。外部存储器成本低、功耗小。 当片内存储器不能满足系统设计的存储要求时，就需要扩当片内存储器不
48、能满足系统设计的存储要求时，就需要扩当片内存储器不能满足系统设计的存储要求时，就需要扩当片内存储器不能满足系统设计的存储要求时，就需要扩展片外存储器。展片外存储器。展片外存储器。展片外存储器。 2024/9/92024/9/93333表表表表3.3 3.3 常用的常用的常用的常用的TMS320C54x DSPTMS320C54x DSP器件的片内存储器配置器件的片内存储器配置器件的片内存储器配置器件的片内存储器配置 2024/9/92024/9/93434 TMS320C54x TMS320C54x通过通过通过通过3 3个状态位控制个状态位控制个状态位控制个状态位控制(PMST(PMST中中中
49、中) )程序存储器和程序存储器和程序存储器和程序存储器和数据存储区的数据存储区的数据存储区的数据存储区的“ “使能使能使能使能” ”和和和和“ “禁止禁止禁止禁止” ”：n nMP/MCMP/MC位：若位：若位：若位：若MP/MC=0MP/MC=0，则片内，则片内，则片内，则片内ROMROM安排到程序空间；若安排到程序空间；若安排到程序空间；若安排到程序空间；若MP/MC=1MP/MC=1，则片内，则片内，则片内，则片内ROMROM不安排到程序空间。不安排到程序空间。不安排到程序空间。不安排到程序空间。n nOVLYOVLY位：若位：若位：若位：若OVLY=1OVLY=1，则片内，则片内，则片
50、内，则片内RAMRAM安排到程序和数据空间；安排到程序和数据空间；安排到程序和数据空间；安排到程序和数据空间；若若若若OVLY=0OVLY=0，则片内，则片内，则片内，则片内RAMRAM只安排在数据存储空间。只安排在数据存储空间。只安排在数据存储空间。只安排在数据存储空间。n nDROMDROM位：若位：若位：若位：若DROM=1DROM=1，则部分片内，则部分片内，则部分片内，则部分片内ROMROM安排到数据空间；安排到数据空间；安排到数据空间；安排到数据空间；若若若若DROM=0DROM=0，则片内，则片内，则片内，则片内ROMROM不安排到数据空间。不安排到数据空间。不安排到数据空间。不
51、安排到数据空间。DROMDROM的用法的用法的用法的用法与与与与MP/MCMP/MC的用法无关。的用法无关。的用法无关。的用法无关。 2024/9/92024/9/93535 C5402C5402C5402C5402数据存储空间结构数据存储空间结构数据存储空间结构数据存储空间结构 0000H0000H0000H0000H 0050H0050H0050H0050H 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 0060H0060H0060H0060H 007FH007FH007FH007FH 暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAM0080008000800080H H
52、H H 3FFFH3FFFH3FFFH3FFFH 内部内部内部内部DARAMDARAM4000400040004000H H H H EFFFHEFFFHEFFFHEFFFH 外部外部外部外部存储器存储器存储器存储器DROM=1DROM=1 使用内部使用内部使用内部使用内部ROMROM F000HF000HF000HF000H FEFFHFEFFHFEFFHFEFFH 内部内部内部内部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 F000HF000H
53、F000HF000H FEFFHFEFFHFEFFHFEFFH 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 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4000400
54、0H HEFFFHEFFFH内部内部内部内部DARAMDARAMDARAMDARAM(16K(16K(16K(16K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DAR
55、AMDARAMDARAMDARAM(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=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
56、=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
57、(16K(16K(16K字）字）字）字）暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM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2024/9/92024/9/93636内部内部内部内部RAMRAMRAMRAM前前前前1 1 1 1K K K K的配置：的配置：的配置：的配置：03800380H03FFHH03FFH03000300H037FHH037FH02800280H02FFHH02FFH02000200H027FHH027FH01800180H01FFHH01FFH01000100H017FHH017FH00800080H00FFHH00FFH00
58、600060H007FHH007FH02000200H005FHH005FH00000000H001FHH001FH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储储器映像的器映像的器映像的器映像的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器存储器映像的外
59、设寄存器存储器映像的外设寄存器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)D
60、ARAM(DP=1)DARAM(DP=1)008003008003FFHFFH：7 7 7 7个个个个DARAMDARAMDARAMDARAM数据数据数据数据块块块块。2024/9/92024/9/93737 为为为为了了了了便便便便于于于于CPUCPU的的的的并并并并行行行行操操操操作作作作，提提提提高高高高芯芯芯芯片片片片的的的的高高高高速速速速处处处处理理理理能能能能力力力力，从从从从00800080HH开开开开始始始始，按按按按每每每每8080HH（128128）个个个个存存存存储储储储单单单单元元元元为为为为一个块，将一个块，将一个块，将一个块，将DARAMDARAM分成若干个数据块
61、。分成若干个数据块。分成若干个数据块。分成若干个数据块。 分分分分块块块块以以以以后后后后，用用用用户户户户可可可可以以以以在在在在同同同同一一一一个个个个周周周周期期期期内内内内从从从从同同同同一一一一块块块块DARAMDARAM中中中中取取取取出出出出两两两两个个个个操操操操作作作作数数数数，并并并并将将将将数数数数据据据据写写写写入入入入到到到到另另另另一一一一块块块块DARAMDARAM中。中。中。中。 2024/9/92024/9/93838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 在在在在 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
62、间间中中中中，前前前前8080HH个个个个单单单单元元元元（数数数数据据据据页页页页0 0）包包包包含含含含有有有有CPUCPU寄寄寄寄存存存存器器器器、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和和和和暂暂暂暂存存存存器器器器。这这这这些些些些寄寄寄寄存存存存器器器器全全全全部部部部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空空空间间间间，称称称称作作作作存存存存储储储储器映像寄存器器映像寄存器器映像寄存器器映像寄存器MMRMMR。 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： CPUCPU寄存器寄存器寄存器寄存器特殊功能寄存器
63、；特殊功能寄存器；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；片内外设寄存器；片内外设寄存器； 暂存器暂存器暂存器暂存器SPRAMSPRAMSPRAMSPRAM。 2024/9/92024/9/93939 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：择和设定。地址范围：择和设定。地址范围：0000000000000000H H H H 001FH001
64、FH001FH001FH。 C5402C5402的的的的CPUCPU寄寄寄寄存存存存器器器器共共共共有有有有2727个个个个，CPUCPU访访访访问问问问这这这这些寄存器时，不需要插入等待时间。些寄存器时，不需要插入等待时间。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。 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。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：地址范围：地址范围：0020002000200020H H H H
65、005FH005FH005FH005FH。 包包包包括括括括串串串串行行行行口口口口通通通通信信信信控控控控制制制制寄寄寄寄存存存存器器器器组组组组、定定定定时时时时器器器器定定定定时时时时控控控控制寄存器组、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。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。地址范围：用来暂存变量。地址范围：用来暂存变量。地址范围：0060006000600060H H H H 007FH007FH0
66、07FH007FH。2024/9/92024/9/94040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 地址地址地址地址符号符号符号符号寄存器名称寄存器名称寄存器名称寄存器名称地址地址地址地址符号符号符号符号寄存器名称寄存器名称寄存器名称寄存器名称0000H H IMRIMR 中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器1010H H AR0 AR0 辅助寄存器辅助寄存器0 00101H H IFRIFR 中断标志寄存器中断标
67、志寄存器1111H H AR1AR1 辅助寄存器辅助寄存器1 10202H H 保留保留 ( ( 用于测试用于测试 ) )12H12H AR2 AR2 辅助寄存器辅助寄存器2 203H03H 保留保留 ( ( 用于测试用于测试 ) )13H13H AR3AR3 辅助寄存器辅助寄存器3 304H04H 保留保留 ( ( 用于测试用于测试 ) )14H14H AR4AR4 辅助寄存器辅助寄存器4 405H05H 保留保留 ( ( 用于测试用于测试 ) )15H15H AR5 AR5 辅助寄存器辅助寄存器5 50606H H ST0ST0 状态寄存器状态寄存器0 01616H H AR6AR6 辅助
68、寄存器辅助寄存器6 60707H H ST1ST1 状态寄存器状态寄存器1 11717H H AR7AR7 辅助寄存器辅助寄存器7 70808H H ALAL 累加器累加器A A低字低字(150(150位位) ) 1818H H SPSP 堆栈指针堆栈指针0909H H AHAH 累加器累加器A A高字高字(3116(3116位位) )1919H H BKBK 循环缓冲区长度寄存器循环缓冲区长度寄存器0 0AHAH AGAG 累加器累加器A A保护位保护位(3932(3932位位) )1AH1AH BRCBRC 块重复计数器块重复计数器0 0BHBH BLBL 累加器累加器B B低字低字(15
69、0(150位位) )1BH1BH RSARSA 块重复起始地址寄存器块重复起始地址寄存器0 0CHCH BHBH 累加器累加器B B高字高字(3116(3116位位) )1CH1CH REA REA 块重复结束地址寄存器块重复结束地址寄存器0 0DHDH BGBG 累加器累加器B B保护位保护位(3932(3932位位) )1DH1DH PMST PMST 处理器模式状态寄存器处理器模式状态寄存器0 0EHEH T T 暂存寄存器暂存寄存器1EH1EH XPC XPC 程序计数器扩展寄存器程序计数器扩展寄存器0 0FHFH TRNTRN 状态转移寄存器状态转移寄存器1FH1FH 保留保留TMS
70、320C54xTMS320C54x存储器映像存储器映像存储器映像存储器映像CPUCPU寄存器寄存器寄存器寄存器( (特殊功能特殊功能特殊功能特殊功能寄存器寄存器寄存器寄存器) )2024/9/92024/9/94141DSPDSP原理及应用原理及应用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
71、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。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。 C5402 DSPC5402 DSP外设的存储器及相应的地址外设的存储器及相应的地址外设的存储器及相应的地址外设的存
72、储器及相应的地址地址地址地址地址符号符号符号符号寄存器名称寄存器名称寄存器名称寄存器名称地址地址地址地址符号符号符号符号寄存器名称寄存器名称寄存器名称寄存器名称2020H H BDRR0BDRR0 缓冲串行口缓冲串行口0 0数据接收寄存器数据接收寄存器35H35H TRAD TRAD TDMTDM串行口接收地址寄存器串行口接收地址寄存器 2121H H BDXR0 BDXR0 缓冲串行口缓冲串行口0 0数据发送寄存器数据发送寄存器3637H3637H 保留保留2222H H BSPC0 BSPC0 缓冲串行口缓冲串行口0 0控制寄存器控制寄存器38H38H AXR0 AXR0 ABU0ABU0
73、发送地址寄存器发送地址寄存器23H23H BSPCE0BSPCE0 缓冲串行口缓冲串行口0 0控制扩展寄存器控制扩展寄存器39H39H BKX0BKX0 ABU0ABU0发送缓冲范围寄存器发送缓冲范围寄存器24H24H TIMTIM 定时设定寄存器定时设定寄存器3AH3AH ARR0ARR0 ABU0ABU0接收地址寄存器接收地址寄存器25H25H PRDPRD 定时周期寄存器定时周期寄存器3BH3BH BKR0 BKR0 ABU0ABU0接收缓冲范围寄存器接收缓冲范围寄存器2626H H TCRTCR 定时控制寄存器定时控制寄存器3CH3CH AXR1AXR1 ABU1ABU1发送地址寄存器
74、发送地址寄存器2727H H 保留保留3DH3DH BKX1BKX1 ABU1ABU1发送缓冲范围寄存器发送缓冲范围寄存器2828H H SWWSR SWWSR 软件等待状态寄存器软件等待状态寄存器 3EH3EH ARR1ARR1 ABU1ABU1接收地址寄存器接收地址寄存器2929H H BSCR BSCR 多路开关控制寄存器多路开关控制寄存器3FH3FH BKR1BKR1 ABU1ABU1接收缓冲范围寄存器接收缓冲范围寄存器2A2BH2A2BH 保留保留40H40H BDRR1BDRR1 缓冲串行口缓冲串行口1 1数据接收寄存器数据接收寄存器2CH2CH HPICHPIC 主机口（主机口（
75、HPIHPI）控制寄存器控制寄存器41H41H BDXR1BDXR1 缓冲串行口缓冲串行口1 1数据发送寄存器数据发送寄存器2D2FH2D2FH 保留保留42H42H BSPC1 BSPC1 缓冲串行口缓冲串行口1 1控制寄存器控制寄存器30H30H TRCVTRCV TDMTDM串行口数据接收寄存器串行口数据接收寄存器 43H43H BSPCE1 BSPCE1 缓冲串行口缓冲串行口1 1控制扩展寄存器控制扩展寄存器31H31H TDXR TDXR TDMTDM串行口数据发送寄存器串行口数据发送寄存器 4457H4457H 保留保留32H32H TSPC TSPC TDM TDM串行口控制寄存
76、器串行口控制寄存器58H58H CLKMD CLKMD 时钟模式寄存器时钟模式寄存器33H33H TCSRTCSR TDMTDM串行口通道选择寄存器串行口通道选择寄存器 595FH595FH 保留保留34H34H TRTATRTA TDMTDM串行口接收发送寄存器串行口接收发送寄存器 2024/9/92024/9/94242DSPDSP原理及应用原理及应用I/OI/O存储器存储器存储器存储器 C54xC54xC54x除除除除除除了了了了了了程程程程程程序序序序序序和和和和和和数数数数数数据据据据据据存存存存存存储储储储储储空空空空空空间间间间间间外外外外外外，还还还还还还提提提提提提供供供供供
77、供了了了了了了一一一一一一个具有个具有个具有个具有个具有个具有646464K KK字的字的字的字的字的字的I/OI/OI/O空间。空间。空间。空间。空间。空间。 主主主主主主要要要要要要用用用用用用于于于于于于对对对对对对片片片片片片外外外外外外设设设设设设备备备备备备的的的的的的访访访访访访问问问问问问。可可可可可可以以以以以以使使使使使使用用用用用用输输输输输输入入入入入入指指指指指指令令令令令令PORTRPORTRPORTR和输出指令和输出指令和输出指令和输出指令和输出指令和输出指令PORTWPORTWPORTW对对对对对对I/OI/OI/O空间寻址。空间寻址。空间寻址。空间寻址。空间寻
78、址。空间寻址。 在在在在在在对对对对对对I/OI/OI/O空空空空空空间间间间间间访访访访访访问问问问问问时时时时时时，除除除除除除了了了了了了使使使使使使用用用用用用数数数数数数据据据据据据总总总总总总线线线线线线和和和和和和地地地地地地址址址址址址总线外，还要用到总线外，还要用到总线外，还要用到总线外，还要用到总线外，还要用到总线外，还要用到IOTRBIOTRBIOTRB、ISISIS和和和和和和I/WI/WI/W控制线。控制线。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/O
79、I/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。 2024/9/92024/9/94343 3 3.5 TMS320C54x DSP的片内外设的片内外设 C54xC54x器件除了提供哈佛结构的总线、功能强大器件除了提供哈佛结构的总线、功能强大器件除了提供哈佛结构的总线、功能强大器件除了提供哈佛结构的总线、功能强大的的的的CPUCPU以及大容量的存储空间外，还提供了必要的片以及大容量的存储空间外，还提供了必要的片以及大容量的存储空间外，还提供了必要的片以及大容量的存储空间外
80、，还提供了必要的片内外部设备。内外部设备。内外部设备。内外部设备。 不同型号的不同型号的不同型号的不同型号的 C54xC54x芯片，所配置的片内外设有所芯片，所配置的片内外设有所芯片，所配置的片内外设有所芯片，所配置的片内外设有所不同，这些片内外设主要包括：不同，这些片内外设主要包括：不同，这些片内外设主要包括：不同，这些片内外设主要包括： 通用通用通用通用I/OI/O中断系中断系中断系中断系统统统统定定定定时时时时器器器器时钟发时钟发时钟发时钟发生器生器生器生器软软软软件可件可件可件可编编编编程等待状程等待状程等待状程等待状态发态发态发态发生器生器生器生器(SWWSR)(SWWSR)可可可可
81、编编编编程的程的程的程的组组组组合切合切合切合切换逻辑换逻辑换逻辑换逻辑串行口串行口串行口串行口直接存储器访问直接存储器访问直接存储器访问直接存储器访问(DMA)(DMA)(DMA)(DMA)控制器控制器控制器控制器主机接口主机接口主机接口主机接口HPIHPI外部总线接口外部总线接口外部总线接口外部总线接口2024/9/92024/9/944441 1 1 1通用通用通用通用I/OI/OI/OI/O引脚引脚引脚引脚 C54xC54x芯片为用户提供了两个软件控制的通用芯片为用户提供了两个软件控制的通用芯片为用户提供了两个软件控制的通用芯片为用户提供了两个软件控制的通用I/OI/O引脚。引脚。引脚
82、。引脚。 分支转移控制输入引脚分支转移控制输入引脚分支转移控制输入引脚分支转移控制输入引脚BIOBIO 外部标志输出引脚外部标志输出引脚外部标志输出引脚外部标志输出引脚XFXF BIOBIO：分支转移控制输入引脚分支转移控制输入引脚分支转移控制输入引脚分支转移控制输入引脚 用来监控外部设备的运行状态。用来监控外部设备的运行状态。用来监控外部设备的运行状态。用来监控外部设备的运行状态。 在实时控制系统中，通过查询此引脚控制程在实时控制系统中，通过查询此引脚控制程在实时控制系统中，通过查询此引脚控制程在实时控制系统中，通过查询此引脚控制程 序流向，以避免中断引起的失控现象。序流向，以避免中断引起的
83、失控现象。序流向，以避免中断引起的失控现象。序流向，以避免中断引起的失控现象。 XFXF：外部标志输出引脚外部标志输出引脚外部标志输出引脚外部标志输出引脚 用于程序向外设传输标志信息。用于程序向外设传输标志信息。用于程序向外设传输标志信息。用于程序向外设传输标志信息。 通过此引脚的置位或复位，可以控制外设通过此引脚的置位或复位，可以控制外设通过此引脚的置位或复位，可以控制外设通过此引脚的置位或复位，可以控制外设 的工作。的工作。的工作。的工作。 是状态寄存器是状态寄存器是状态寄存器是状态寄存器ST1ST1中的位。中的位。中的位。中的位。2024/9/92024/9/945452.中断系统中断是
84、指DSP暂时停止原程序执行转而为外部设备服务（执行中断服务程序），并在服务完成后自动返回原程序执行的过程。CPU在和外设交换信息时通过中断就可以避免不必要的等待和查询，从而提高CPU的工作效率，所以中断系统是衡量CPU性能好坏的一项重要指标。（1）中断类型可屏蔽中断 指可用软件来屏蔽或开放的中断，即通过对中断屏蔽寄存器（IMR）中的相应位和状态寄存器（ST1）中的中断允许控制位INTM编程来屏蔽或开放中断。 MS320C54x DSP最多可支持16个用户可屏蔽中断。非屏蔽中断 指通过软件改变IMR和ST1中的位已不能影响中断是否被屏蔽，TMS320C54x对这类中断总是立即响应的。TMS320
85、C54x的非屏蔽中断包括：所有的软件中断、由芯片的复位引脚引起的中断和由芯片的外中断引脚引起的中断。（2）中断向量TMS320C54x DSP给每个中断源都分配一个确定的偏移地址，叫中断向量，中断向量中存放中断子程序的入口地址，所有的中断向量放在一起就是中断向量表。在TMS320C54x 中，中断向量地址的产生是由PMST寄存器中9位的中断向量指针（IPTR）形成中断向量地址的高9位，中断向量序号乘以4（左移2位），形成中断向量地址的低7位，二者连接并组成16位的中断向量地址。TMS320C54x DSP内部有两个中断管理寄存器：中断标志寄存器和中断屏蔽寄存器。表表3.4 TMS320C54x
86、 DSP3.4 TMS320C54x DSP中断向量表中断向量表（3）中断处理流程TMS320C54x中断处理分为三个阶段：接受中断请求、响应中断和执行中断服务程序。中断处理流程如下2 2 定定时时器器 用于事件计数和产生相应中断。用于事件计数和产生相应中断。用于事件计数和产生相应中断。用于事件计数和产生相应中断。 在工业应用中，计数器和定时器常用于检测和在工业应用中，计数器和定时器常用于检测和在工业应用中，计数器和定时器常用于检测和在工业应用中，计数器和定时器常用于检测和控制中的时序协调及控制。控制中的时序协调及控制。控制中的时序协调及控制。控制中的时序协调及控制。 C54xC54xC54x
87、C54x的片内定时器是一个可编程的定时器，的片内定时器是一个可编程的定时器，的片内定时器是一个可编程的定时器，的片内定时器是一个可编程的定时器，可用于周期地产生中断。定时器的最高分辨率为处可用于周期地产生中断。定时器的最高分辨率为处可用于周期地产生中断。定时器的最高分辨率为处可用于周期地产生中断。定时器的最高分辨率为处理器的理器的理器的理器的CPUCPUCPUCPU时钟速度。通过带时钟速度。通过带时钟速度。通过带时钟速度。通过带4 4 4 4位预定标器的位预定标器的位预定标器的位预定标器的16161616位计位计位计位计数器，可以获得较大范围的定时频率。数器，可以获得较大范围的定时频率。数器，
88、可以获得较大范围的定时频率。数器，可以获得较大范围的定时频率。 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/952525252 定时器主要由定时寄存器定时器主要由定时寄存器定时器主要由定时寄存器定时器主要由定时寄存器TIMTIMTIMTIM、定时周期寄存定时周期寄存定时周期寄存定时周期寄存器器器器PRDPRDPRDPRD、定时控制寄存器定时控制寄存器定时控制寄存器定时控制寄存器TCRTCRTCRTCR及相应的逻辑控制电路及相应的逻辑控制电路及相应的逻辑控制电路及相应的逻辑控制电路组成。组成。组成。组成。 寄存器寄存器寄存器寄存器TIMTIMTIMTIM、PRDPRDPRDPR
89、D和和和和TCRTCRTCRTCR是存储器映像寄存器，是存储器映像寄存器，是存储器映像寄存器，是存储器映像寄存器，地址分别为地址分别为地址分别为地址分别为0024002400240024H H H H、0025H0025H0025H0025H和和和和0026002600260026H H H H。（1 1 1 1）. . . .定时器的组成定时器的组成定时器的组成定时器的组成 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/953535353图图3.21 TMS320C54x DSP3.21 TMS320C54x DSP片内定片内定时时器器结结构构 定时寄存器定时寄存器定时寄存器
90、定时寄存器TIMTIMTIMTIM逻辑控制电路逻辑控制电路逻辑控制电路逻辑控制电路定时周期寄存器定时周期寄存器定时周期寄存器定时周期寄存器PRDPRDPRDPRD定时控制寄存器定时控制寄存器定时控制寄存器定时控制寄存器TCRTCRTCRTCR 16 16 16 16位减位减位减位减1 1 1 1计数器。地址：计数器。地址：计数器。地址：计数器。地址：0024002400240024H H H H 用来存放定时时间。地址：用来存放定时时间。地址：用来存放定时时间。地址：用来存放定时时间。地址：0025002500250025H H H H存放定时器的控制位和状态位。地址：存放定时器的控制位和状态
91、位。地址：存放定时器的控制位和状态位。地址：存放定时器的控制位和状态位。地址：0026002600260026H H H H。TCRTCRTCRTCR能能能能决决决决定定定定定定定定时时时时器器器器的的的的工工工工作作作作模模模模式式式式，即即即即是是是是连连连连续续续续工工工工作作作作，仅仅仅仅计计计计数一次，还是停止计数。数一次，还是停止计数。数一次，还是停止计数。数一次，还是停止计数。 用来控制定时器协调工作。用来控制定时器协调工作。用来控制定时器协调工作。用来控制定时器协调工作。2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/955555555 16161616位存储器映
92、像寄存器位存储器映像寄存器位存储器映像寄存器位存储器映像寄存器，包含定时器的控制位包含定时器的控制位包含定时器的控制位包含定时器的控制位和状态位。和状态位。和状态位。和状态位。定时控制寄存器定时控制寄存器定时控制寄存器定时控制寄存器TCRTCRTCRTCR 15 1215 12111110109 69 65 54 43 03 0TCRTCR0026h0026h保留保留保留保留 SoftSoft FreeFree PSCPSC TRBTRB TSSTSS TDDRTDDR 软件调试控制位软件调试控制位软件调试控制位软件调试控制位 预定标预定标预定标预定标计数器计数器计数器计数器 重新重新重新重新
93、加载位加载位加载位加载位 停止停止停止停止状态位状态位状态位状态位 分分分分 频频频频系系系系 数数数数 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/956565656 TDDRTDDRTDDRTDDR：定时器分频系数定时器分频系数定时器分频系数定时器分频系数, , , ,用来对用来对用来对用来对CLKOUTCLKOUTCLKOUTCLKOUT进行分频进行分频进行分频进行分频, , , ,以改变定时周期。以改变定时周期。以改变定时周期。以改变定时周期。 当当当当PSCPSCPSCPSC减到减到减到减到0 0 0 0后，以后，以后，以后，以TDDRTDDRTDDRTDDR中的数
94、加载中的数加载中的数加载中的数加载PSCPSCPSCPSC。 TSSTSSTSSTSS：定时器停止状态位，用于停止或启动定时器定时器停止状态位，用于停止或启动定时器定时器停止状态位，用于停止或启动定时器定时器停止状态位，用于停止或启动定时器 复位时，复位时，复位时，复位时，TSSTSSTSSTSS位清位清位清位清0 0 0 0，定时器立即定时。，定时器立即定时。，定时器立即定时。，定时器立即定时。 TSS=0 TSS=0 TSS=0 TSS=0，定时器启动工作；定时器启动工作；定时器启动工作；定时器启动工作； TSS=1 TSS=1 TSS=1 TSS=1，定时器停止工作。定时器停止工作。定时
95、器停止工作。定时器停止工作。 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/957575757 TRBTRBTRBTRB：定时器重新加载位，用来复位片内定时器。定时器重新加载位，用来复位片内定时器。定时器重新加载位，用来复位片内定时器。定时器重新加载位，用来复位片内定时器。 当当当当TRBTRBTRBTRB置置置置1 1 1 1时，以时，以时，以时，以PRDPRDPRDPRD中的数加载中的数加载中的数加载中的数加载TIMTIMTIMTIM，以及以以及以以及以以及以TDDRTDDRTDDRTDDR中的值加载中的值加载中的值加载中的值加载PSCPSCPSCPSC。 PSCPSCPS
96、CPSC：定时器预定标计数器，其标定范围为定时器预定标计数器，其标定范围为定时器预定标计数器，其标定范围为定时器预定标计数器，其标定范围为1 1 1 116161616。当当当当PSCPSCPSCPSC减到减到减到减到0 0 0 0后，后，后，后，TDDRTDDRTDDRTDDR位域中的数加载到位域中的数加载到位域中的数加载到位域中的数加载到PSC, PSC, PSC, PSC, TIMTIMTIMTIM减减减减1 1 1 1。 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/958585858 FreeFreeFreeFree、SoftSoftSoftSoft：软件调试控制位。
97、软件调试控制位。软件调试控制位。软件调试控制位。FreeFreeFreeFree和和和和SoftSoftSoftSoft位结位结位结位结合使用，用来控制调试程序断点操合使用，用来控制调试程序断点操合使用，用来控制调试程序断点操合使用，用来控制调试程序断点操作情况下的定时器工作状态。作情况下的定时器工作状态。作情况下的定时器工作状态。作情况下的定时器工作状态。SoftSoft FreeFree 定时器状态定时器状态定时器状态定时器状态 0 0 0 0 定时器立即停止工作定时器立即停止工作 1 1 0 0 当计数器减至当计数器减至0时停止工作时停止工作 X X 1 1 定时器继续工作定时器继续工作
98、 保留：保留：保留：保留：读成读成读成读成0 0 0 0。 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/959595959 注：注：注：注： 用定时器可以产生系统所需要的定时时钟信号。用定时器可以产生系统所需要的定时时钟信号。用定时器可以产生系统所需要的定时时钟信号。用定时器可以产生系统所需要的定时时钟信号。有两种方法产生定时时钟信号：其一，直接利用有两种方法产生定时时钟信号：其一，直接利用有两种方法产生定时时钟信号：其一，直接利用有两种方法产生定时时钟信号：其一，直接利用TOUTTOUTTOUTTOUT信号作为外围电路的时钟源；其二，利用定时器中断信号作为外围电路的时钟源；
99、其二，利用定时器中断信号作为外围电路的时钟源；其二，利用定时器中断信号作为外围电路的时钟源；其二，利用定时器中断产生系统定时。产生系统定时。产生系统定时。产生系统定时。 在在在在C5402C5402C5402C5402内部有两个完全相同的定时器：定时器内部有两个完全相同的定时器：定时器内部有两个完全相同的定时器：定时器内部有两个完全相同的定时器：定时器0 0 0 0和定时器和定时器和定时器和定时器1 1 1 1。定时器。定时器。定时器。定时器1 1 1 1的输出信号的输出信号的输出信号的输出信号TOUT1TOUT1TOUT1TOUT1只有在禁止只有在禁止只有在禁止只有在禁止HPI-8HPI-8
100、HPI-8HPI-8片上外设时才能使用。片上外设时才能使用。片上外设时才能使用。片上外设时才能使用。2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/960606060 （2 2 2 2）. . . .定定定定时时时时器的定器的定器的定器的定时时间时时间时时间时时间公式公式公式公式为为为为： TtTt = CLKOUT(TDDR+1)(PRD+1)CLKOUT(TDDR+1)(PRD+1)其中其中其中其中:Tt:Tt:Tt:Tt为定时周期为定时周期为定时周期为定时周期, , , ,单位是单位是单位是单位是s(s(s(s(秒秒秒秒); ); ); ); CLKOUT CLKOUT C
101、LKOUT CLKOUT为时钟周期为时钟周期为时钟周期为时钟周期, , , ,即主频的倒数。即主频的倒数。即主频的倒数。即主频的倒数。 定时器的最大定时周期为：定时器的最大定时周期为：定时器的最大定时周期为：定时器的最大定时周期为：Tt= CLKOUT(65535+1)(15+1)Tt= CLKOUT(65535+1)(15+1)Tt= CLKOUT(65535+1)(15+1)Tt= CLKOUT(65535+1)(15+1) =2 =2 =2 =220202020CLKOUT=1048576CLKOUT=1048576CLKOUT=1048576CLKOUT=1048576CLKOUTCL
102、KOUTCLKOUTCLKOUT当主频为当主频为当主频为当主频为100MHz100MHz时时时时, ,则则则则 CLKOUT=1/100MHz=10 CLKOUT=1/100MHz=10-8 -8 s=10s=10-5 -5 msms时，时，时，时，因此因此因此因此 Tt=10.48576msTt=10.48576ms。2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/961616161 （3 3）. .举例举例: :用定时器中断在主频为用定时器中断在主频为4MHz4MHz的应的应用系统中，产生脉冲周期为用系统中，产生脉冲周期为8ms8ms的输出信号。的输出信号。解解解解: : :
103、 :因为输出的周期为因为输出的周期为因为输出的周期为因为输出的周期为8ms8ms8ms8ms，所以定时中断周期为，所以定时中断周期为，所以定时中断周期为，所以定时中断周期为4ms,4ms,4ms,4ms,每中断一次，输出端电平取反一次。每中断一次，输出端电平取反一次。每中断一次，输出端电平取反一次。每中断一次，输出端电平取反一次。 先计算先计算先计算先计算CLKOUT:CLKOUT: CLKOUT=1/(4MHz)=0.25 CLKOUT=1/(4MHz)=0.251010-6-6s s 再计算再计算再计算再计算TDDRTDDR和和和和PRD:PRD: Tt=CLKOUT Tt=CLKOUT(
104、TDDR+1)(TDDR+1)(PRD+1)(PRD+1)即：即：即：即： (TDDR+1)(PRD+1) =TtCLKOUT(TDDR+1)(PRD+1) =TtCLKOUT =410=410-3-30.25100.2510- -6 6=16000=160010=16000=160010 TDDR=9TDDR=9，PRD=1599PRD=15992024/9/92024/9/92024/9/92024/9/962626262 （4 4）. .定定时时器初始化步器初始化步骤骤如下：如下： TCRTCR的的TSSTSS位置位置1 1，关，关闭闭定定时时器，停止定器，停止定时时； 装装载载PRDP
105、RD值值； 装入装入TCRTCR中的中的TDDRTDDR值值。 设设置置TSS=TSS=0 0( (启启动动定定时时器器) )和和TRB=TRB=1 1( (装装载载PRDPRD到到TIM,TIM,装装载载TDDRTDDR到到PSC)PSC)。 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/963636363 void set_t0() void set_t0() * *(unsigned int*)TCR=(unsigned int*)TCR=？; /; /停止停止T0T0定时器记数定时器记数 * *(unsigned int*)PRD=(unsigned int*)PRD=
106、？; /; /设置设置T0T0的周期寄存器的周期寄存器* *(unsigned int*)TCR=(unsigned int*)TCR=？; /; /允许允许T0T0定时器计数定时器计数 2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/964646464例题例题:定时器定时器 C5402内部有两个完全相同的定时器：定内部有两个完全相同的定时器：定时器时器0（Timer0）和定时器）和定时器1（Timer1），），现在需要用定时器现在需要用定时器1产生产生5ms定时，计算定时，计算TDDR1和和PRD1。并用。并用C语言语句写出初始化语言语句写出初始化步骤。步骤。(设系统时钟频率为
107、设系统时钟频率为100MHZ)2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/965656565Tt=CLKOUT(TDDR1+1)(PRD1+1) (TDDR1+1)(PRD1+1)=Tt/CLKOUT=510(-3)10010(6)=500000=(49999+1)(9+1)所以所以 PRD1=49999，TDDR1=92024/9/92024/9/92024/9/92024/9/966666666初始化步骤初始化步骤:(1)TSS1=1或或TCR1|=0X0010;(2)PRD1=49999;(3)TDDR1=9或或TCR1|=9;(4)TRB1=1或或TCR1|=0X00
108、20;(5)TSS1=0或或TCR1&=0Xffef;2024/9/92024/9/92024/9/92024/9/9676767673 3 3 3时钟发生器时钟发生器时钟发生器时钟发生器 主主主主要要要要用用用用来来来来为为为为CPUCPU提提提提供供供供时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号，由由由由内内内内部部部部振振振振荡荡荡荡器器器器和和和和锁锁锁锁相相相相环环环环（PLLPLL）电电电电路路路路两两两两部部部部分分分分组组组组成成成成。可可可可通通通通过过过过内内内内部部部部的的的的晶晶晶晶振振振振或外部的时钟源驱动。或外部的时钟源驱动。或外部的时钟源驱动。或外部的时钟源驱动。 锁相环电
109、路具有频率放大和信号提纯的功能，利锁相环电路具有频率放大和信号提纯的功能，利锁相环电路具有频率放大和信号提纯的功能，利锁相环电路具有频率放大和信号提纯的功能，利用用用用PLLPLL的特性，可以锁定时钟发生器的振荡频率，为的特性，可以锁定时钟发生器的振荡频率，为的特性，可以锁定时钟发生器的振荡频率，为的特性，可以锁定时钟发生器的振荡频率，为系统提供高稳定的时钟频率。系统提供高稳定的时钟频率。系统提供高稳定的时钟频率。系统提供高稳定的时钟频率。 锁相环能使时钟源乘上一个特定的系数，得到一锁相环能使时钟源乘上一个特定的系数，得到一锁相环能使时钟源乘上一个特定的系数，得到一锁相环能使时钟源乘上一个特定
110、的系数，得到一个比内部个比内部个比内部个比内部CPUCPU时钟频率低的时钟源。时钟频率低的时钟源。时钟频率低的时钟源。时钟频率低的时钟源。 2024/9/92024/9/968684 4 4 4软件可编程等待状态发生器软件可编程等待状态发生器软件可编程等待状态发生器软件可编程等待状态发生器(SWWSR) (SWWSR) (SWWSR) (SWWSR) 功功功功能能能能：通通通通过过过过软软软软件件件件设设设设置置置置，完完完完成成成成外外外外部部部部总总总总线线线线周周周周期期期期的的的的扩扩扩扩展展展展，从从从从而而而而方方方方便便便便地地地地实实实实现现现现 C54xC54x芯芯芯芯片片片
111、片与与与与慢慢慢慢速速速速的的的的外外外外部部部部存存存存储储储储器器器器和和和和I/OI/O设备的接口。设备的接口。设备的接口。设备的接口。 在在在在访访访访问问问问外外外外部部部部存存存存储储储储器器器器时时时时，软软软软件件件件等等等等待待待待状状状状态态态态寄寄寄寄存存存存器器器器（SWWSRSWWSR）可可可可为为为为每每每每3232KK字字字字的的的的程程程程序序序序、数数数数据据据据存存存存储储储储单单单单元元元元块块块块和和和和6464KK字的字的字的字的I/OI/O空间确定空间确定空间确定空间确定014014个等待状态。个等待状态。个等待状态。个等待状态。 2024/9/92
112、024/9/969695 5 5 5可编程的组合切换逻辑可编程的组合切换逻辑可编程的组合切换逻辑可编程的组合切换逻辑 也称为可编程分区转换逻辑，或可编程存储器转换逻辑。也称为可编程分区转换逻辑，或可编程存储器转换逻辑。也称为可编程分区转换逻辑，或可编程存储器转换逻辑。也称为可编程分区转换逻辑，或可编程存储器转换逻辑。 当当当当访访访访问问问问过过过过程程程程跨跨跨跨越越越越程程程程序序序序或或或或数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器边边边边界界界界时时时时，可可可可编编编编程程程程分分分分区区区区转转转转换逻辑会自动插入一个周期。换逻辑会自动插入一个周期。换逻辑会自动插入一个周期。换逻辑会
113、自动插入一个周期。 当当当当存存存存储储储储过过过过程程程程由由由由程程程程序序序序存存存存储储储储器器器器转转转转向向向向数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器时时时时，也也也也会会会会插插插插入入入入一一一一个周期。个周期。个周期。个周期。 附附附附加加加加周周周周期期期期可可可可以以以以使使使使存存存存储储储储器器器器在在在在其其其其他他他他器器器器件件件件驱驱驱驱动动动动总总总总线线线线之之之之前前前前允允允允许许许许存存存存储储储储器释放总线，以避免总线竞争。器释放总线，以避免总线竞争。器释放总线，以避免总线竞争。器释放总线，以避免总线竞争。 转换的存储块的大小由存储器转换寄存器（
114、转换的存储块的大小由存储器转换寄存器（转换的存储块的大小由存储器转换寄存器（转换的存储块的大小由存储器转换寄存器（BSCRBSCR）确定。确定。确定。确定。 2024/9/92024/9/970706 6 6 6串行通信接口串行通信接口串行通信接口串行通信接口 C54xC54x内内内内部部部部具具具具有有有有功功功功能能能能很很很很强强强强的的的的高高高高速速速速、全全全全双双双双工工工工串串串串行行行行通通通通信信信信接口，可以和其他串行器件直接接口。接口，可以和其他串行器件直接接口。接口，可以和其他串行器件直接接口。接口，可以和其他串行器件直接接口。 四种串行口：四种串行口：四种串行口：四
115、种串行口： 标标标标准准准准同步串行口同步串行口同步串行口同步串行口SPSP 缓冲同步串行口缓冲同步串行口缓冲同步串行口缓冲同步串行口BSPBSP 时分多路串行口时分多路串行口时分多路串行口时分多路串行口TDMTDM 多路缓冲串行口多路缓冲串行口多路缓冲串行口多路缓冲串行口 McBSPMcBSP2024/9/92024/9/97171 C54xC54x串行口的配置串行口的配置串行口的配置串行口的配置 芯片型号芯片型号芯片型号芯片型号SPSPSPSPBSPBSPBSPBSP McBSPMcBSPMcBSPMcBSP TMDTMDTMDTMD芯片型号芯片型号芯片型号芯片型号 SPSPSPSPBSP
116、BSPBSPBSP McBSPMcBSPMcBSPMcBSP TMDTMDTMDTMDC5412000C5490201C5420101C54020020C5430101C54090030C5451100C54100030C5461100C54160030C5480201C542000602024/9/92024/9/972727 7 7 7直接存储器访问直接存储器访问直接存储器访问直接存储器访问(DMA)(DMA)(DMA)(DMA)控制器控制器控制器控制器 DMADMA控控控控制制制制器器器器可可可可以以以以在在在在存存存存储储储储器器器器不不不不同同同同区区区区域域域域之之之之间间间间传传
117、传传输输输输数数数数据据据据，而不需要而不需要而不需要而不需要CPUCPU的干预。的干预。的干预。的干预。2024/9/92024/9/973738 8 8 8主机接口主机接口主机接口主机接口HPIHPIHPIHPI 主主主主机机机机接接接接口口口口HPIHPI是是是是 C54xC54x芯芯芯芯片片片片具具具具有有有有的的的的一一一一种种种种8 8位位位位或或或或1616位位位位的的的的并并并并行行行行接接接接口口口口部部部部件件件件，主主主主要要要要用用用用于于于于DSPDSP与与与与其其其其他他他他总总总总线线线线或或或或主主主主处处处处理理理理机进行通信。机进行通信。机进行通信。机进行通
118、信。 HPIHPI接接接接口口口口通通通通过过过过HPIHPI控控控控制制制制寄寄寄寄存存存存器器器器（HPICHPIC）、地地地地址址址址寄寄寄寄存存存存器器器器（HPIAHPIA）、数数数数据据据据锁锁锁锁存存存存器器器器（HPIDHPID）和和和和HPIHPI内内内内存存存存块块块块实现与主机通信。实现与主机通信。实现与主机通信。实现与主机通信。 2024/9/92024/9/97474 接口所需要的外部硬件少；接口所需要的外部硬件少；接口所需要的外部硬件少；接口所需要的外部硬件少；接口所需要的外部硬件少；接口所需要的外部硬件少； HPIHPIHPI单元允许芯片直接利用一个或两个数据选通
119、信号；单元允许芯片直接利用一个或两个数据选通信号；单元允许芯片直接利用一个或两个数据选通信号；单元允许芯片直接利用一个或两个数据选通信号；单元允许芯片直接利用一个或两个数据选通信号；单元允许芯片直接利用一个或两个数据选通信号； 有一个独立或复用的地址总线；有一个独立或复用的地址总线；有一个独立或复用的地址总线；有一个独立或复用的地址总线；有一个独立或复用的地址总线；有一个独立或复用的地址总线； 一个独立或复用的数据总线与微控制单元一个独立或复用的数据总线与微控制单元一个独立或复用的数据总线与微控制单元一个独立或复用的数据总线与微控制单元一个独立或复用的数据总线与微控制单元一个独立或复用的数据总
120、线与微控制单元MCUMCUMCU连接；连接；连接；连接；连接；连接； 主机和主机和主机和主机和主机和主机和DSPDSPDSP可独立地对可独立地对可独立地对可独立地对可独立地对可独立地对HPIHPIHPI接口操作；接口操作；接口操作；接口操作；接口操作；接口操作； 主机和主机和主机和主机和主机和主机和DSPDSPDSP握手可通过中断方式来完成；握手可通过中断方式来完成；握手可通过中断方式来完成；握手可通过中断方式来完成；握手可通过中断方式来完成；握手可通过中断方式来完成； 主机可以通过主机可以通过主机可以通过主机可以通过主机可以通过主机可以通过HPIHPIHPI直接访问直接访问直接访问直接访问直
121、接访问直接访问CPUCPUCPU的存储空间，包括存的存储空间，包括存的存储空间，包括存的存储空间，包括存的存储空间，包括存的存储空间，包括存 储器映像寄存器。储器映像寄存器。储器映像寄存器。储器映像寄存器。储器映像寄存器。储器映像寄存器。 主机还可以通过主机还可以通过主机还可以通过主机还可以通过主机还可以通过主机还可以通过HPIHPIHPI接口装载接口装载接口装载接口装载接口装载接口装载DSPDSPDSP的应用程序、接收的应用程序、接收的应用程序、接收的应用程序、接收的应用程序、接收的应用程序、接收 DSPDSPDSP运行结果或诊断运行结果或诊断运行结果或诊断运行结果或诊断运行结果或诊断运行结
122、果或诊断DSPDSPDSP运行状态。运行状态。运行状态。运行状态。运行状态。运行状态。 主要特点：主要特点：主要特点：主要特点： 2024/9/92024/9/97575 9 9 外部总线接口外部总线接口 C54xC54x通过外部总线与外部存储器及通过外部总线与外部存储器及通过外部总线与外部存储器及通过外部总线与外部存储器及I/OI/O器件相器件相器件相器件相连。外部总线接口包括：数据总线、地址总线和控制连。外部总线接口包括：数据总线、地址总线和控制连。外部总线接口包括：数据总线、地址总线和控制连。外部总线接口包括：数据总线、地址总线和控制信号。信号。信号。信号。2024/9/92024/9/
123、92024/9/92024/9/9767676761 1 1、参考图、参考图、参考图、参考图、参考图、参考图3.13.13.1来对比来对比来对比来对比来对比来对比DSPDSPDSP和单片机结构上有哪些区别（要详细和单片机结构上有哪些区别（要详细和单片机结构上有哪些区别（要详细和单片机结构上有哪些区别（要详细和单片机结构上有哪些区别（要详细和单片机结构上有哪些区别（要详细详述）？详述）？详述）？详述）？详述）？详述）？2 2 2、DSPDSPDSP有哪些种类的存储器？各有什么特点？有哪些种类的存储器？各有什么特点？有哪些种类的存储器？各有什么特点？有哪些种类的存储器？各有什么特点？有哪些种类的存储器？各有什么特点？有哪些种类的存储器？各有什么特点？3 3 3、上网查找一个使用、上网查找一个使用、上网查找一个使用、上网查找一个使用、上网查找一个使用、上网查找一个使用DSP 5000DSP 5000DSP 5000系列的电子产品的成功案例，系列的电子产品的成功案例，系列的电子产品的成功案例，系列的电子产品的成功案例，系列的电子产品的成功案例，系列的电子产品的成功案例，并且简要描述其硬件配置。并且简要描述其硬件配置。并且简要描述其硬件配置。并且简要描述其硬件配置。并且简要描述其硬件配置。并且简要描述其硬件配置。作业题作业题作业题作业题 2024/9/92024/9/97777
