C54xx硬件系统结构.pptVIP

2003.2.16 DSP原理及应用 TMS320C54x的组成 DSP芯片结构 3条数据总线分别与不同功能的内部单元相连接。如：CPU、程序地址产生逻辑PAGEN、数据地址产生逻辑 DAGEN、片内外设和数据存储器等。 CB和DB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。 ’C54x读/写操作占用总线情况 TMS320VC5410存储器配置结构 TMS320VC5410，芯片内部只有： （1）ROM （2）SARAM （3）DASRAM C000H~FF7FH：用户专用程序，由TI公司固化； F800H~FFFFH：TI公司定义。 ● 引导程序。 ’C54x片内存储器资源配置 ’C54x所有内部和外部程序存储器及内部和外部数据存储器分别统一编址。 内部RAM即可以映射到数据存储空间，也可映射到程序存储空间。 ROM可以灵活地映射到程序存储空间，同时也可以部分地映射到数据存储空间。 程序存储空间用来存放要执行的指令和执行中所需的系数表。 ’C5410共有23条地址线，可寻址8M字的外部程序存储器。它的内部ROM和DARAM可通过软件映射到程序空间。当存储单元映射到程序空间时，CPU可自动地按程序存储器对它们进行寻址。 如果程序地址生成器（PAGEN）产生的地址处于外部存储器，CPU可自动地对外部存储器寻址。 程序存储空间可通过PMST寄存器的MP/MC和OVLY控制位来设置内部存储器的映射地址。 分页扩展技术的特点： ① 有20或23条外部程序地址线，可寻址1M或8M存储空间； ② 有1个额外的存储器映像寄存器—程序计数器扩展寄存器XPC； ③ 有6条寻址扩展程序空间的指令，用于寻址扩展程序空间。 用来存放执行指令所使用的数据，包括需要处理的数据或数据处理的中间结果。 内部RAM前1K的配置： 特殊功能寄存器 ’C549片内外设寄存器 ’C54x除了程序和数据存储空间外，还提供了一个具有64K字的I/O空间。 主要用于对片外设备的访问。可以使用输入指令PORTR和输出指令PORTW对I/O空间寻址。 CPU包括下列基本部件： ① 40位算术逻辑运算单元ALU； ② 2个40位的累加器A和B； ③ 支持-16~31位移位范围的桶形移位寄存器； ④ 能完成乘法-加法运算的乘法累加器MAC； ⑤ 比较、选择、存储单元CSSU； ⑥ 指数译码器； ⑦ CPU状态和控制寄存器。 (1)算术逻辑运算单元ALU ALU的功能框图 1．ALU的输入和输出 2．溢出处理 3．进位位C 4．双16位算术运算 （2） 累加器A和B (3) 桶形移位寄存器 (4) 乘法-累加单元MAC ’C54x的比较、选择和存储单元（CSSU）是一个特殊用途的硬件电路，用来完成累加器的高位和低位的比较，比较后选择较大的位存储在数据存储器中。 指数编码器是一个用于支持指数运算指令的专用硬件，可以在单周期内执行EXP指令，求累加器中数的指数值。 ’C54x提供三个16位寄存器来作为CPU状态和控制寄存器，它们分别为： 由于这些寄存器都是存储器映像寄存器，因此可以很方便地对它们进行如下数据操作： 1．状态寄存器0（ST0） 2．状态寄存器1 (ST1) 3．处理器方式状态寄存器PMST IPTR：用来指示中断向量所驻留的128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ROM OVLY：用来决定片内双寻址数据RAM是否映射到程序空间。 AVIS：用来决定是否可以从器件地址引脚线看到内部程序空间地址线； DROM：用来决定片内ROM是否可以映射到数据存储空间； CLKOFF：用来决定时钟输出引脚CLKOUT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； SST：用来决定累加器中的数据在存储到存储器之前，是否需要饱和处理。 TMS320C54x芯片采用CMOS制造工艺，整个系列的型号基本上都采用塑料或陶瓷四方扁平封装形式（TQFP）或者（BGA）。 不同的器件型号其引脚的个数有所不同。下面 以TMS320VC5409芯片为例,介绍’C54x引脚的名称及功能。 TMS320C5409引脚： DSP芯片的专用I/O只有2个，但DSP的串口，HPI口引脚可以复用为GPIO。 当下以McBSP接口设定为GPIO模式为例： 表4.2-4 Mc