第3、4、5講TMS320C54x的CPU結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)器配置

1、第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 第第2章章 TMS320C54x的的CPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.1 TMS320C54x DSP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 2.2 TMS320C54x的總線結(jié)構(gòu)的總線結(jié)構(gòu) 2.3 TMS320C54x的的CPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 2.4 TMS320C54x存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器和I/O空間空間 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 T M S 3 2 0 C 5 4 x 是 1 6 位 定 點(diǎn) D S P 。TMS320C54x的中央

2、處理單元(CPU)具有改進(jìn)(修正)的哈佛結(jié)構(gòu)、低功耗設(shè)計(jì)和高度并行性等特點(diǎn)。除此之外，高度專(zhuān)業(yè)化的指令系統(tǒng)可以全面地發(fā)揮系統(tǒng)性能。使用TMS320C54x的專(zhuān)用硬件邏輯的CPU，再配以按照用戶(hù)需要所選擇的片內(nèi)存儲(chǔ)器和片內(nèi)外設(shè)，可組成用戶(hù)的ASIC(Application Specific Intergrated Circuit，專(zhuān)用集成電路)以應(yīng)用于電子產(chǎn)品的不同領(lǐng)域。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 TMS320C54x DSP的主要特點(diǎn) TMS320C54x系列定點(diǎn)DSP芯片共享同樣的CPU內(nèi)核和總線結(jié)構(gòu)，但每一種器件

3、片內(nèi)存儲(chǔ)器的配置和片內(nèi)外設(shè)不盡相同。表1-2提供了TMS320C54x各DSP基本性能的概要。表1-2 參見(jiàn)書(shū)15頁(yè)（字太小，略）第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 TMS320C54x的主要特征如下： (1) CPU(中央處理單元)利用其專(zhuān)用的硬件邏輯和高度并行性提高芯片的處理性能。 1條程序總線、3條數(shù)據(jù)總線和4條地址總線組成的改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)，提供了更快的速度和更高的靈活性。 40 bit的算術(shù)邏輯單元(ALU)包括40 bit的桶形移位器和兩個(gè)獨(dú)立的40 bit累加器A、B。 1717 bit并行乘法單元和專(zhuān)用的40

4、bit加法器用于無(wú)等待狀態(tài)的單周期乘/累加操作。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 比較、選擇和存儲(chǔ)單元(CSSU)能夠完成維特比(Viterbi，通信中的一種編碼方式)的加/比較/選擇操作。 指數(shù)譯碼器可以在單周期內(nèi)對(duì)40 bit累加器進(jìn)行指數(shù)運(yùn)算。 兩個(gè)地址發(fā)生器包括8個(gè)輔助寄存器(AR0AR7)和兩個(gè)輔助寄存器算術(shù)運(yùn)算單元(ARAU0、ARAU1)。 TMS320C5420還包括一個(gè)雙CPU的結(jié)構(gòu)。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 (2) 存儲(chǔ)器具

5、有192 K字可尋址存儲(chǔ)空間(包括64 K字程序存儲(chǔ)空間、64 K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和64 K字I/O空間)。其中，TMS320C548、TMS320C549、TMS320C5402、TMS320C5410和TMS320C5420的程序存儲(chǔ)空間還可以擴(kuò)展到8 M字。 片內(nèi)存儲(chǔ)器配置因型而異。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 (3) 高度專(zhuān)業(yè)化的指令集能夠快速地實(shí)現(xiàn)算法并用于高級(jí)語(yǔ)言編程優(yōu)化。其包括： 單指令重復(fù)和塊指令重復(fù)(148頁(yè)，44頁(yè)，新書(shū)53頁(yè))。 用于更好地管理程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的塊移動(dòng)指令。 32位長(zhǎng)整數(shù)操作指

6、令。 指令同時(shí)讀取2或3個(gè)操作數(shù)。 并行存儲(chǔ)和加載的算術(shù)指令。 條件存儲(chǔ)指令。 快速中斷返回。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 (4) 片內(nèi)外設(shè)和專(zhuān)用電路采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以快速地推出新的系列產(chǎn)品。其包括： 可編程軟件等待狀態(tài)發(fā)生器。 可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路。 可使用內(nèi)部振蕩源或外部振蕩源的鎖相環(huán)(PLL)時(shí)鐘發(fā)生器。當(dāng)使用外部振蕩源時(shí)，內(nèi)部允許使用多個(gè)值對(duì)芯片倍頻。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 外部總線接口可以禁止或允許外部數(shù)據(jù)總線、地址

7、總線和控制線的輸出。 數(shù)據(jù)總線支持總線掛起的特征。 可編程定時(shí)器。 8 bit并行主機(jī)接口(HPI)。 串行口：全雙工串口(支持8 bit或16 bit數(shù)據(jù)傳送)、時(shí)分多路(TDM)串口和緩沖(BSP)串口。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 (5) TMS320C54x執(zhí)行單周期定點(diǎn)指令時(shí)間為25/20/15/12.5/10 ns，每秒指令數(shù)為40/66/100MIPS。 (6) TMS320C54x電源由IDLE1、IDLE2和IDLE3功耗下降指令控制功耗，以便DSP工作在節(jié)電模式下，使之更適合于手機(jī)。其控制CLKOU

8、T引腳的輸出，省功耗。 (7) 在片仿真接口、片上的JTAG接口符合IEEE1149.1邊界掃描邏輯接口標(biāo)準(zhǔn)，可與主機(jī)連接，用于芯片的仿真和測(cè)試。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.1 TMS320C54x DSP的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 2.1.1 TMS320C54x DSP的基本結(jié)構(gòu) 圖2-1和圖2-2給出了TMS320C54x的兩種結(jié)構(gòu)框圖。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-1 TMS320C54x的組成框圖 PABPBCABCBDABDBEAB

9、EBMUXT RegisterEXP EncoderMiltiplierFractionalZeroSatRoundA(40)B(40)COMPTRNTCMSW/LSWSelectBarrel ShifterARAU0.ARAU1AR0AR7ARP.BK.DP.SPPC.IPTR.RC.BRC.RSA.REASystem ControlinterfaceProgram Address GenerationLogic(PAGEN)Data Address GenerationLogic (PAGEN)MemoryandExternalInterfacePeripheralInterfaceX D

10、ABSign ctrSign ctrT DAAB CDA B0MUXAdder (40)MUXAMUBALU (40)Sign ctrSign ctrTABCDSABMUXB A CDSign ctrSLegend:A Accumulator AB Accumulator BC CB Data BusD DB Data BusE EB Data BusM MAC UnitP PB Program BusS Barrel ShifterT T RegisterU ALUE第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-2 TMS32

11、0C54x的功能框圖 BufferedSerial Port(BSP)TimerTDM Serial PortStandardSerial PortHost PortInterface(HPI)16/8Multi-channel BufferedSerial Port(McBSP)PLL ClockGeneratorS/W WaitstateGeneratorPower ManagementJATGEmulationControlProgram Data/RAMProgram Data/ROMPeripheral BusDMACh0Ch1Ch2Ch3Ch4Ch5C54x DSP CPU40 b

12、it ALUCMPS Operator(VITE RBI)EXP Encoder ALU17*17 MPY40 bit AdderRND，SATMAC40 bit ACCAAccumulators(16,31)Shifter40 bit ACCB40 bit Barrel8 Auxiliary RegisterAddressing Unit2 Addessing UnitsD(150)A(220)第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.2 TMS320C54x的總線結(jié)構(gòu)的總線結(jié)構(gòu) TMS320C54x DSP片內(nèi)由8組16

13、bit總線(1組程序總線、3組數(shù)據(jù)線和4組地址總線)構(gòu)成。程序總線(PB)傳送從程序存儲(chǔ)器裝載的指令代碼和立即數(shù)。這些總線的功能分別是：3組數(shù)據(jù)總線(CB、DB和EB)負(fù)責(zé)將片內(nèi)的各種元器件相互連接，例如CPU、數(shù)據(jù)地址產(chǎn)生邏輯、程序地址產(chǎn)生邏輯、片內(nèi)外設(shè)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器等。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 TMS320C54x能利用兩個(gè)輔助寄存器算術(shù)單元(ARAU0和ARAU1)在同一個(gè)周期內(nèi)生成兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址。 PB能加載保存于程序空間的操作數(shù)(例如，系數(shù)表)，并將操作數(shù)傳送到乘法器和加法器中進(jìn)行乘累加操作，或利用數(shù)

14、據(jù)移動(dòng)指令(MVPD和READA)把程序空間的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)空間，此種功能連同雙操作數(shù)的特性，支持在一個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行3操作數(shù)指令（如FIRS指令）。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 TMS320C54x還有一組雙向的片內(nèi)總線用于訪問(wèn)片內(nèi)外設(shè)，這組總線輪流使用DB和EB與CPU連接。訪問(wèn)者使用這組總線進(jìn)行讀/寫(xiě)操作需要兩個(gè)或更多的周期，具體所需周期數(shù)取決于片內(nèi)外設(shè)的結(jié)構(gòu)。表格2-2總結(jié)了各種不同類(lèi)型的總線訪問(wèn)。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表2-2

15、總線訪問(wèn)類(lèi)型 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3 TMS320C54x的的CPU結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) CPU是DSP芯片中的核心部分，是用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算和高速控制功能的部件。CPU內(nèi)的硬件構(gòu)成決定了其指令系統(tǒng)的性能。TMS320C54x的CPU包括：第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 40位算術(shù)邏輯單元(ALU)； 兩個(gè)40位的累加器A、B； 桶型移位寄存器(Barrel Shifter)； 乘法器/加法器單元(Multiplier/Adder)； 比

16、較、選擇和存儲(chǔ)單元(CSSU)； 指數(shù)編碼器(EXP Encoder)； CPU狀態(tài)和控制寄存器(ST0、ST1和PMST)； 尋址單元(Addressing Unit)。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.1 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 使用算術(shù)邏輯單元(ALU)和兩個(gè)累加器(A、B)能夠完成二進(jìn)制的補(bǔ)碼運(yùn)算，同時(shí)，ALU還能夠完成布爾運(yùn)算。算術(shù)邏輯單元的輸入操作數(shù)可以來(lái)自： 16位的立即數(shù)； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的16位字； 暫存器T中的16位字； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出的2個(gè)16位字； 累加器A或B中的40位數(shù)； 移位寄存器的輸出。第

17、第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.2 累加器 累加器A和B可作為ALU和乘法器/加法器單元的目的寄存器，累加器也能輸出數(shù)據(jù)到ALU或乘法器/加法器中。累加器可分為三部分：保護(hù)位、高位字和低位字。累加器A和B的示意圖如圖2-3和圖2-4所示。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-3 累加器A AG3932AH3116AL150保護(hù)位高位字低位字第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置

18、 圖2-4 累加器B BG3932BH3116BL150保護(hù)位高位字低位字第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 保護(hù)位用于保存計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的多余高位，防止在迭代運(yùn)算中產(chǎn)生溢出，例如自相關(guān)運(yùn)算。 AG、AH、AL、BG、BH和BL都是存儲(chǔ)器映像寄存器(在存儲(chǔ)空間中占有地址)，由特定的指令將其內(nèi)容放到16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，并從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀出或?qū)懭?2位累加器值。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.3 桶形移位器 桶形移位器能把輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行031位的左移

19、和015位的右移。40位桶形移位器的輸入來(lái)自數(shù)據(jù)總線DB的16位輸入數(shù)據(jù)、DB和CB的32位輸入數(shù)據(jù)及任意一個(gè)40位累加器，并輸出到ALU，經(jīng)過(guò)MSW/LSW(最第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 高有效字/最低有效字)寫(xiě)選擇單元至EB總線。它所移的位數(shù)就是指令中的移位數(shù)。移位數(shù)都是用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示，正值表示左移，負(fù)值表示右移。移位數(shù)可由立即數(shù)、狀態(tài)寄存器ST1中的累加器移位方式(ASM)字段和被指定為移位數(shù)值寄存器的暫存器T來(lái)決定。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)

20、和存儲(chǔ)器配置 桶形移位器可以執(zhí)行以下定標(biāo)操作： 在執(zhí)行ALU操作前預(yù)定好一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器操作數(shù)或累加器內(nèi)容； 對(duì)累加器的值進(jìn)行算術(shù)或邏輯移位； 歸一化累加器； 在保存累加器到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之前定標(biāo)累加器。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.4 乘累加器單元 TMS320C54x CPU的乘累加器單元能夠在一個(gè)周期內(nèi)完成一次17*17 bit的乘法和一次40位的加法。乘法器和ALU并行工作可在一個(gè)單指令周期內(nèi)完成一次乘累加(MAC)運(yùn)算。該單元能夠快速高效地完成如第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的C

21、PUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 卷積、相關(guān)和濾波等運(yùn)算。乘法器/加法器單元由1717 bit的硬件乘法器、40位專(zhuān)用加法器、符號(hào)位控制邏輯、小數(shù)控制邏輯、0檢測(cè)器、溢出/飽和邏輯和16位的暫存器(T)等部分組成，可支持有/無(wú)符號(hào)的整數(shù)、小數(shù)乘法運(yùn)算，并可對(duì)結(jié)果進(jìn)行舍入處理。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 乘累加器單元的一個(gè)輸入操作數(shù)來(lái)自T寄存器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或累加器A(3116位)；另一個(gè)則來(lái)自于程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、累加器A(3116位)或立即數(shù)。乘法器的輸出加到加法器的輸入端，累加器A或B則是加法器的另一

22、個(gè)輸入端，最后結(jié)果送往目的累加器A或B。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.5 比較選擇存儲(chǔ)單元 通信領(lǐng)域常常用到維持比(Viterbi)算法，該算法需要完成大量的加法/比較/選擇(ACS)運(yùn)算。CSSU單元支持各種Viterbi算法，其中加法由ALU單元完成，只要將ST1中的C16置1，所有的雙字指令都會(huì)變成雙16位算術(shù)運(yùn)算指令，這樣ALU就可以第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成兩個(gè)16位數(shù)的加/減法運(yùn)算，其結(jié)果分別存放在累

23、加器的高16位和低16位中。CSSU可以最大限度地完成累加器高字與低字的比較操作，即選擇累加器中較大的字，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，且不改變狀態(tài)寄存器ST0中的測(cè)試/控制位TC字段和狀態(tài)轉(zhuǎn)移寄存器TRN的值。CSSU利用優(yōu)化的片內(nèi)硬件加速Viterbi的蝶形運(yùn)算。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.6 指數(shù)編碼器 指數(shù)編碼器是一個(gè)專(zhuān)用硬件，它支持單周期指令EXP。它可以求出累加器中的指數(shù)值，并以二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存放于T中。用EXP和NORM指令可以對(duì)累加器中的內(nèi)容歸一化，完成定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。第第2 2章章 TMS

24、320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.7 CPU狀態(tài)控制寄存器 1狀態(tài)寄存器(ST0和ST1) 使用置位指令SSBX和復(fù)位指令RSBX可以單獨(dú)設(shè)置和清除狀態(tài)寄存器的各位。例如： SSBX SXM；符號(hào)擴(kuò)展SXM=1第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 RSBX SXM ；禁止符號(hào)擴(kuò)展SXM=0 APR、DP和ASM字段可以通過(guò)LD指令裝載一個(gè)短立即數(shù)，ASM和DP也可以通過(guò)LD指令由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器裝載。 ST0的結(jié)構(gòu)如圖2-5所示，含義見(jiàn)表2-3。第第2 2章章 TMS320C

25、54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-5 ST0寄存器結(jié)構(gòu) ARPTCCOVA OVBDP1513121091180第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表2-3 ST0 寄 存 器 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-6 ST1寄存器結(jié)構(gòu) BRAF15CPL14XF13HM12INTM11010OVM9SXM8C167FRCT6CMPT5ASM4 0第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的

26、的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表2-4 ST1寄 存 器 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2處理器工作方式狀態(tài)寄存器(PMST) PMST可由存儲(chǔ)器映像寄存器指令裝載，如STM。圖2-7是PMST寄存器的結(jié)構(gòu)圖。PMST各位的含義列于表2-5中。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-7 PMST寄存器結(jié)構(gòu) IPTR157MP/

27、MC6OVLY5AVIS4DROM3CLKOFF2SMUL1SST0注：表示僅LP器件有此位，其他器件為保留位。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表2-5 PMST寄存器 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.3.8 尋址單元 TMS320C54x有兩個(gè)地址發(fā)生器：PAGEN(Program Address Generation Logic)和DAGEN(Data Address Generation Logic)。PAGEN包括程序計(jì)數(shù)器PC、IPT

28、R、塊循環(huán)寄存器(RC、BRC、RSA和REA)，這些寄存器可支持程序存儲(chǔ)器尋址。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 DAGEN包括循環(huán)緩沖區(qū)大小寄存器BK、DP、堆棧指針寄存器SP、8個(gè)輔助寄存器(AR0AR7)和2個(gè)輔助寄存器算術(shù)單元(ARAU0和ARAU1)。8個(gè)輔助寄存器和2個(gè)輔助寄存器算術(shù)單元一道可進(jìn)行16位無(wú)符號(hào)數(shù)算術(shù)運(yùn)算，支持間接尋址模塊，AR0AR7由ST0中的ARP來(lái)指定。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.4 TMS320C54x存

29、儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器和I/O空間空間 DSP擴(kuò)展存儲(chǔ)器主要分為兩類(lèi)：ROM和RAM。ROM包括EPROM、EEPROM、Flash Memroy等。這一類(lèi)存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)用戶(hù)程序和系統(tǒng)常數(shù)表，一般映像在程序存儲(chǔ)空間。RAM主要指靜態(tài)RAM(SRAM)。本章主要討論片內(nèi)存儲(chǔ)器，而片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器將在第8章中詳細(xì)介紹。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 所有TMS320C54x芯片內(nèi)都包含隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。在芯片中有兩類(lèi)RAM：雙尋址RAM(DARAM)和單尋址RAM(SARAM)，分別也可稱(chēng)為雙口RAM和單口

30、RAM。DARAM每個(gè)機(jī)器周期可被訪問(wèn)兩次。TMS320C54x因具體器件不同，片內(nèi)存儲(chǔ)器的類(lèi)型或容量也有些差異。表1-4列出了幾種常用的TMS320C54x器件的存儲(chǔ)器容量。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 TMS320C54x有26個(gè)CPU寄存器和片內(nèi)外設(shè)寄存器被映像在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，各類(lèi)TMS320C54x存儲(chǔ)器的特征及組織和使用不同的片內(nèi)存儲(chǔ)器塊將在下面詳細(xì)介紹。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表1-4 TMS320C54x內(nèi)部存儲(chǔ)器容量 第第

31、2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.4.1 存儲(chǔ)器空間 TMS320C54x采用改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)空間由三個(gè)獨(dú)立可選的存儲(chǔ)空間組成，這三個(gè)獨(dú)立可選的存儲(chǔ)空間包括64 K字的程序存儲(chǔ)空間、64 K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間和64 K字的I/O空間。片內(nèi)或片外的ROM和RAM、外部的EPROM和EEPROM以及芯片中的存儲(chǔ)器映像寄存器包括在這三個(gè)空間中。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 在TMS320C54x中，片內(nèi)存儲(chǔ)器有DARAM、SARAM和ROM三種類(lèi)型。

32、它們通常配置在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，但也可以配置在程序存儲(chǔ)空間。片內(nèi)ROM則一般配置在程序存儲(chǔ)空間，但一部分ROM也可以配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間中。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 TMS320C54x的工作方式狀態(tài)寄存器PMST提供了三個(gè)控制位：MP/MC、OVLY和DROM，用于在存儲(chǔ)空間中配置片內(nèi)存儲(chǔ)器。使用這三個(gè)控制位可以設(shè)置片內(nèi)存儲(chǔ)器是否配置到存儲(chǔ)空間，并指定片內(nèi)存儲(chǔ)器是配置到程序存儲(chǔ)空間還是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 MP/ ：微處理

33、器/微型計(jì)算機(jī)工作方式位。當(dāng)MP/ =0時(shí)，允許片內(nèi)ROM配置到程序存儲(chǔ)空間；當(dāng)MP/ =1時(shí)，禁止片內(nèi)ROM配置到程序存儲(chǔ)空間。(書(shū)21頁(yè)圖1-4) OVLY：RAM重疊位。當(dāng)OVLY=1時(shí)，片內(nèi)RAM配置到程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；MCMCMC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 當(dāng)OVLY=0時(shí)，片內(nèi)RAM僅配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。 DROM：數(shù)據(jù)ROM位。當(dāng)DROM=1時(shí)，片內(nèi)ROM配置到程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。當(dāng)DROM=0時(shí)，禁止ROM配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。DROM的用法與MP/ 的狀態(tài)無(wú)關(guān)。 MC第第2 2章章 TMS320C5

34、4xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-8圖2-12是TMS320C54x芯片數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)空間的配置圖，從中也可以看到上述三個(gè)控制位與內(nèi)存儲(chǔ)器的關(guān)系。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-8 TMS320C541存儲(chǔ)器圖 保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DAR

35、AM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字及保留(外部)程序存儲(chǔ)器0000HMP/MC1微處理器模式007FH0080H13FFH1400HFF7FHFF80HFFFFH保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字及保留(片內(nèi))片內(nèi)ROM(28 K字)程序存儲(chǔ)器0000H007FH0080H13FFH1400HFF7FHFF80HFFFFH8FFFH9000HMP/MC0微型計(jì)算機(jī)模式存儲(chǔ)器映像寄存器片內(nèi)DARAM(5 K字)外部保留(DROM1)或外部(DROM0)片內(nèi) ROM(DROM1)或外部 ROM(D

36、ROM0)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H007FH0080H13FFH1400HFEFFHFF00HFFFFHDFFFHE000H暫存器 SPRAM005FH0060H第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字及保留(外部)程序存儲(chǔ)器0000HMP/MC1微處理器模式007FH0080H27FFH2800HFF7FHFF80HFFFFH保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0

37、)外部中斷字及保留(片內(nèi))片內(nèi)ROM(2 K字)程序存儲(chǔ)器0000H007FH0080H27FFH2800HFF7FHFF80HFFFFHEFFFHF000HMP/MC0微型計(jì)算機(jī)模式保留F7FFHF800H存儲(chǔ)器映像寄存器外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H007FH0080H27FFHFFFFH2800H暫存器 SPRAM005FH0060H片內(nèi)DARAM(10 K字)圖2-9 TMS320C543 存儲(chǔ)器圖 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-10 TMS320C545 存儲(chǔ)器圖保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) D

38、ARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字及保留(外部)程序存儲(chǔ)器0000HMP/MC1微處理器模式007FH0080H17FFH1400HFF7FHFF80HFFFFH保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字及保留(片內(nèi))片內(nèi)ROM(48 K字)程序存儲(chǔ)器0000H007FH0080H17FFH1800HFF7FHFF80HFFFFH3FFFH4000HMP/MC0微型計(jì)算機(jī)模式存儲(chǔ)器映像寄存器片內(nèi) DARAM(6 K字)片內(nèi) ROM(DROM1)或外部 ROM(DROM0)保留(DROM1)或外部(

39、DROM0)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H007FH0080HBFFFHC000HFF00HFFFFHFEFFH暫存器 SPRAM005FH0060H外部17FFH1800H第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-11 TMS320C548存儲(chǔ)器圖 外部中斷字及保留(外部)程序存儲(chǔ)器8000HFF7FHFF80HFFFFH保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部(OVLY0)0000H0080H1FFFH2000H片內(nèi) SARAM(OVLY1)或外部 SARAM(OVLY0)MP/MC1微處理器模式

40、保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字及保留(片內(nèi))保留片內(nèi) ROM(2 K字)程序存儲(chǔ)器FFFFHEFFFHF000HF7FFHF800HFF7FHFF80H0000H007FH0080H1FFFH2000H7FFFH8000H片內(nèi) SARAM(OVLY1)或外部 SARAM(OVLY0)MP/MC0微型計(jì)算機(jī)模式存儲(chǔ)器映像寄存器片內(nèi) DARAM(8 K字)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FFFFH0000H005FH0060H7FFFH8000H片內(nèi)SARAM(24 K字)暫存器 SPRAM1FFFH2000H007FH0080H第第2

41、 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-12 TMS320C5402存儲(chǔ)器圖 外部程序存儲(chǔ)器保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)0000H0080HMP/MC1微處理器模式007FH3FFFH4000H中斷字外部)FFFFHFF80HFF7FH保留(OVLY1)或外部(OVLY0)片內(nèi) DARAM(OVLY1)或外部 DARAM(OVLY0)外部中斷字(片內(nèi))保留程序存儲(chǔ)器FFFFHFEFFHFF80H0000H007FH0080H3FFFH4000HEFFFHMP

42、/MC0微型計(jì)算機(jī)模式片內(nèi)ROM(4 K字)F000HFF00HFF7FH存儲(chǔ)器映像寄存器片內(nèi) DARAM(16 K字)保留(DROM1)或外部(DROM0)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器FFFFH0000H005FH0060HEFFFHF000H外部暫存器 SPRAM3FFFH4000H007FH0080HROM(DROM1)或外部 ROM(DROM0)FEFFHFF00H第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.4.2 程序存儲(chǔ)器 TMS320C54x可以尋址64 K字的程序存儲(chǔ)空間。(TMS320C548、TMS320C549、TMS320

43、C5410、TMS320C5402和TMS320C5420可以擴(kuò)展到8 M字。) TMS320C54x的片內(nèi)ROM、片內(nèi)雙尋址RAM(DARAM)和片內(nèi)單尋址RAM(SARAM)可以通過(guò)軟件配置到程序第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 存儲(chǔ)空間中。如果片內(nèi)存儲(chǔ)器配置到程序存儲(chǔ)器中，則芯片在訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器時(shí)會(huì)自動(dòng)訪問(wèn)這些存儲(chǔ)單元。當(dāng)PAGEN產(chǎn)生了一個(gè)不在片內(nèi)存儲(chǔ)器的地址時(shí)，會(huì)自動(dòng)使用一個(gè)外部總線操作。表2-7是TMS320C54x系列芯片的片內(nèi)存儲(chǔ)器配置。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCP

44、U結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表2-7 TSM320C54x芯片片內(nèi)程序存儲(chǔ)器配置 (單位：K字) 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 1程序存儲(chǔ)器配置 MP/ 和OVLY位決定片內(nèi)存儲(chǔ)器是否配置到程序存儲(chǔ)空間。復(fù)位時(shí)，MP/ 引腳上的邏輯電平將設(shè)置PMST寄存器的MP/ 位。MP/ 引腳在復(fù)位時(shí)有效。復(fù)位后，PMST寄存器的MP/ 位決定芯片的工作方式，直到下一次復(fù)位。 MCMCMCMCMC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 下面以TMS320C5

45、41芯片(如圖2-8所示)為例，介紹TMS320C54x器件的地址映像與程序存儲(chǔ)器的分配。 圖2-13給出了在兩種情況下，兩個(gè)控制位對(duì)程序存儲(chǔ)器配置的影響。 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-13 TMS320C541程序存儲(chǔ)器配置圖程序存儲(chǔ)器微處理器模式外部程序存儲(chǔ)器0000H中斷字及保留(外部)FF7FHFF80HFFFFH程序存儲(chǔ)器微型計(jì)算機(jī)模式保留片內(nèi) DARAM外部0000H007FH0080H片內(nèi)ROM(28 K字)中斷字及保留(片內(nèi))13FFH1400H8FFFH9000HFF7FHFF80HFFFFH

46、第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 當(dāng)MP/ =1，OVLY=0時(shí)，TMS320C541工作在微處理器模式下，片內(nèi)ROM、片內(nèi)RAM不安排到程序存儲(chǔ)空間。 當(dāng)MP/ =0，OVLY=1時(shí)，TMS320C541工作在微型計(jì)算機(jī)模式下，片內(nèi)28 K字ROM(9000HFF7FH)、片內(nèi)復(fù)位和中斷向量(FF80HFFFFH)可作為程序存儲(chǔ)器；片內(nèi)5 K字DARAM可作為程序存儲(chǔ)器。MCMC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2片內(nèi)ROM的組織 為了提高芯片的性能

47、，對(duì)片內(nèi)的ROM按照塊的方式組織，如圖2-14所示。這樣，可以在一個(gè)塊中取指的同時(shí)不會(huì)影響在另一個(gè)塊中讀取操作數(shù)。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-14 TMS320C54x的片內(nèi)ROM的組織 F000FFFFE000EFFFD000DFFFC000CFFFB000BFFFA000AFFF98009FFF900097FFF000HE000HD000HC000HB000HA000H9000HF7FFFFFFF800FFFFE000FFFFF000FFFFF000FFFFE000EFFFD000DFFFC000CFFFB

48、000BFFFA000AFFF900097FF80008FFF70007FFF60006FFF50005FFF40004FFF8000H7000H6000H5000H4000HTMS320C541TMS320C542/543TMS320C545/546TMS320C548C000DFFFE000FFFFC000DFFFTMS320C549 TMS320C5402TMS320C5410第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 3片內(nèi)ROM在程序存儲(chǔ)空間中的地址配置 當(dāng)芯片復(fù)位時(shí)，復(fù)位、中斷向量分配在FF80H開(kāi)始的程序存儲(chǔ)空間中，然

49、而，TMS320C54x的中斷矢量表可以重定位到任意一個(gè)128字的邊界上去，這就很容易第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 將中斷矢量表從引導(dǎo)ROM中移出來(lái)，然后再根據(jù)存儲(chǔ)器圖安排。在片內(nèi)ROM中，有128個(gè)字用于保存檢測(cè)設(shè)備的目的，應(yīng)用程序不要寫(xiě)到這段存儲(chǔ)器中(FF00HFF7FH)。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 4片內(nèi)ROM的內(nèi)容和配置 TMS320C54x的片內(nèi)ROM的容量有大有小，大的ROM(24 K、28 K或48 K字)可把用戶(hù)的程序代碼寫(xiě)

50、進(jìn)去；小的ROM(高2K字)由TI公司定義。根據(jù)不同的型號(hào)，TMS320C54x的2 K字程序空間中包含以下內(nèi)容：第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 自舉加載程序：完成串行口、外部存儲(chǔ)器、I/O口或并行口BOOT-LOAD功能的程序代碼； 256字的率擴(kuò)展表； 256字的A率擴(kuò)展表； 256字的正弦表； 中斷向量表。 圖2-15是片內(nèi)ROM中包含上述各種內(nèi)容的總結(jié)。當(dāng)MP/ 0時(shí)，F(xiàn)F80HFFFFH配置成片內(nèi)ROM。 MC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配

51、置 圖2-15 片內(nèi)ROM程序存儲(chǔ)器圖用戶(hù)程序保留中斷向量表自舉加載程序保留中斷向量表律擴(kuò)展表正弦函數(shù)值查找表A 律擴(kuò)展表F800HF900HFB00HFF80HFF00HFE00HFD00HFC00HFA00HTMS320C541/545/546TMS320C542/543/548/549/5402/5410第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 5擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器 TMS320C548/549/5402/5410/5420采用分頁(yè)技術(shù)，可以將程序存儲(chǔ)空間擴(kuò)展為8 M字。因此，這些芯片提供了一些增強(qiáng)的特性： 23條地址線(TMS

52、320C5402有18條地址線，TMS320C5420有18條地址線)；第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 額外的存儲(chǔ)器映像寄存器、程序計(jì)數(shù)器擴(kuò)展寄存器(XPC)； 6條額外的指令用于尋址擴(kuò)展的程序存儲(chǔ)空間，改變XPC的值。它們是：第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 FBD：遠(yuǎn)跳轉(zhuǎn)。FBACCD：遠(yuǎn)跳轉(zhuǎn)到累加器A或B指定的地址。FCALAD：遠(yuǎn)調(diào)用累加器A或B指定的子程序。FCALLD：遠(yuǎn)調(diào)用。FRETD：遠(yuǎn)返回。FRETED：遠(yuǎn)返回且中斷允許。第第2 2

53、章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 以下兩條指令使用累加器的23位數(shù)進(jìn)行尋址： READA(41頁(yè)) WRITA： 除此之外的其他指令不能影響XPC，它們只能在當(dāng)前頁(yè)中進(jìn)行操作。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 T M S 3 2 0 C 5 4 8 、 T M S 3 2 0 C 5 4 9 和TMS320C5410的程序存儲(chǔ)空間為128頁(yè)，每頁(yè)64 K字；TMS320C5402則僅有16頁(yè)存儲(chǔ)空間。下面分兩種情況介紹TMS320C548的擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器空間。

54、當(dāng)MP/ =1，OVLY=0時(shí)，片內(nèi)RAM不映像到程序空間。TMS320C548將程序空間分為128頁(yè)，XPC=0127，每頁(yè)64 K字，如圖2-16所示。MC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-16 TMS320C548擴(kuò)展程序空間示意圖 0頁(yè)64 K字(片外)00 0000H00 FFFFHXPC01頁(yè)64 K字(片外)01 0000H01 FFFFHXPC12頁(yè)64 K字(片外)02 0000H02 FFFFHXPC2127頁(yè)64 K字(片外)7F 0000H7F FFFFHXPC127第第2 2章章 TMS32

55、0C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 當(dāng)MP/ =1，OVLY=1時(shí)，片上RAM配置到程序存儲(chǔ)空間后，擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的所有頁(yè)都被分成兩個(gè)部分：共享部分和獨(dú)立部分。共享部分有32 K字，在任何一頁(yè)中都可以訪問(wèn)；而每頁(yè)獨(dú)立的32 K字則僅在特定頁(yè)中被訪問(wèn)。圖2-17給出了OVLY=1時(shí)，TMS320C548的擴(kuò)展存儲(chǔ)器圖。MC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-17 TMS320C548擴(kuò)展程序空間映像圖 0頁(yè)32 K字(片內(nèi))xx 0000Hxx 7FFFHXPCxx0頁(yè)32 K

56、字(片外)00 8000H00 FFFFHXPC01頁(yè)32 K字(片外)01 8000H01 FFFFHXPC12頁(yè)32 K字(片外)02 8000H02 FFFFHXPC2127頁(yè)32 K字(片外)7F 8000H7F FFFFHXPC127第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 2.4.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 TMS320C54x可以尋址64 K字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，其片內(nèi)ROM、片內(nèi)雙口RAM(DARAM)和片內(nèi)單口RAM(SARAM)可以通過(guò)軟件配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。如果片內(nèi)存儲(chǔ)器配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，則芯片在訪問(wèn)程序第第2 2章章 T

57、MS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 存儲(chǔ)器時(shí)會(huì)自動(dòng)訪問(wèn)這些存儲(chǔ)單元。當(dāng)DAGEN產(chǎn)生的地址不在片內(nèi)存儲(chǔ)器的范圍內(nèi)時(shí)，處理器會(huì)自動(dòng)地對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址。表2-8是TMS320C54x系列芯片的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置。第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 表2-8 TMS320C54x系列芯片片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置 (單位：K字) 第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器包含片內(nèi)或片外的RAM

58、，片內(nèi)的DARAM映像到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。一些TMS320C54x的芯片還能夠把一部分片內(nèi)ROM配置到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間中，這種配置需要修改PMST寄存器的DROM位。這部分片內(nèi)ROM既可以在數(shù)據(jù)空間使能(DROM=1)，也可以在程序空間使能(MP/ =0)。在復(fù)位時(shí)，處理器把DROM位清零。MC第第2 2章章 TMS320C54xTMS320C54x的的CPUCPU結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器配置 圖2-18 TMS320C541數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置圖 存儲(chǔ)器映像寄存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H005FH暫存器SPRAM0060H007FH片內(nèi)DARAM（5 K字)0080H外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器13FFH1400HFFFFHDROM0存儲(chǔ)器映像寄存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器0000H005FH暫存器SPRAM0060H007FH片內(nèi)DARAM（5