第2章 节 TMS320C54x的硬件结构 《DSP原理及实践应用》电子课件.pptx

内容提要 TMS320C54x芯片的引脚功能、内外部总线、CPU结构、内部存储器结构、片内外设电路、系统控制等。其内容有： ● C54x的基本结构和外部引脚 ●总线结构 ●存储器和I/O空间 ●中央处理单元（CPU） ●流水线操作 ● C54x的中断系统 ● C54x的外部总线 ● 本章小结 ; 2.1 C54x的基本结构和外部引脚;（5） TMS320C54x执行单周期定点指令时间为25/20/15/12.5/10 ns，每秒指令数为40/66/100MIPS。 （6） TMS320C54x电源由IDLE1、IDLE2和IDLE3功耗下降指令控制功耗，以便DSP工作在节电模式下，使之更适合于手机。其控制CLKOUT引脚的输出，省功耗。 （7） 在片仿真接口、片上的JTAG接口符合IEEE1149.1边界扫描逻辑接口标准，可与主机连接，用于芯片的仿真和测试。;2.1.1 C54x的基本结构;;（5）外设接口 C54x外设接口包括、I0扩展功能接口、串行口、主机通信接口HPI、定时器、中断系统）等5个部分组成。 ·I/O口（扩展功能） 　TMS320C54x系列芯片只有两个通用I/O口引脚（BIO和XF）。其中BIO主要作用是监测外部设备的工作状态，XF主要作用是发信号给外部设备。同时C54x芯片还配有主机接口 （HPI）、同步串行口和64千字I/O空间，HPI和串行口可以通过设置，用作通用I/O使用。 ·串行口 不同型号的C54x芯片可分为4种不同串行口功能配置：标准同步串行口SP、带缓冲器的同步串行口BSP、带缓冲器的多通道同步串行口McBSP和时分复用串行口TMD.; ·主机接口HPI 主机接口HPI 是—个与主机通信的并行接口，主要用于DSP与其他总线或CPU进行通信。C54x的HPI口可分为8位标准HPI接口、8位增强型HPI接口和16位增强型HPI接口等三种类型。 ·定时器 C54x的16位定时器是根据每个时钟自减，当定时器计数器自减到0时用来产生定时中断。定时器能被停止、恢复、复位和禁止。 ·中断系统 C54x的中断系统具有硬件中断和软件中断，硬件中断是由外围设备信号引起的中断， 软件中断是由程序指令（ INTR、TRAP和RESET）所引起的中断。中断有4种工作方式和11-16个固定级管理的优先级。;TMS320C54x芯片不同的器件型号其引脚的个数不同， 基本上都采用塑料或陶瓷四方扁平封装形式（TQFP）。;TMS320VC5402管脚示意图 ; C54x DSP片内有8 条16 位的总线，即 4 条程序/数据总线和4 条地址总线。这些总线的功能如下： （1） 程序总线（PB），传送取自程序存储器的指令和立即数。 （2） 数据总线（CB、DB和EB）。将内部各单元（如CPU 、数据地址生成电路、程序地址生成电路、在片外围电路及数据存储器）连接在一起。 （3） 4组地址总线（PAB、CAB、DAB和EAB）传送执行指令所需的地址。 C54x DSP可以利用两个辅助寄存器算术运算单元（ARAU0 和ARAU1），在1个周期内产生两个数据存储器的地址。; C54x DSP可以利用两个辅助寄存器算术运算单元（ARAU0 和ARAU1），在1个周期内产生两个数据存储器的地址。 PB能够将存放在程序空间（如系数表） 中的操作数传送到乘法器和加法器，以便执行乘法/ 累加操作，或通过数据传送指令（MVPD 和READA 指令）传送到数据空间的目的地址。 C54x DSP 还有一条在片双向总线，用于寻址片内外设。这条总线通过CPU 接口中的总线交换器连到DB和EB。;读/写方式; 通常C54x DSP的总存储空间为192K 字，可分为3个存储空间：64K字的程序存储空间、64K字的数据存储空间和64K字的I/O空间。所有的C54x DSP片内都有随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM有单寻址RAM（SARAM）和双寻址RAM（DARAM） 两种类型。 用户可以将双寻址RAM（DARAM）和单寻址RAM（SARAM）配置为数据存储器或程序/数据存储器。与片外存储器相比，片内存储器具有不需插入等待状态、成本和功耗低等优点。当然，片外存储器具有能寻址较大存储空间的能力，这是片内存储器无法比拟的。; 存储器类型; C54x DSP的存储器空间可以分成 3个可单独选择的程序、数据和I/O空间。在任何一个存储空间内，RAM、ROM、EPROM、EEPROM或存储