第二章TMS320LF240xDSP內(nèi)部資源n課件

第二章：TMS320LF240xDSP內(nèi)部資源介紹.LF24xDSP內(nèi)部功能模塊介紹..內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)介紹.2.1CPU內(nèi)部功能模塊介紹.符號(hào)名稱ACCAccumulator累加器ARAUAuxiliaryRegisterArithmeticUnit輔助寄存器算術(shù)單元ARxAuxiliaryRegistersx輔助寄存器(x=0~7CCarry進(jìn)位CALUCentralArithmeticLogicUnit中央算術(shù)邏輯單元DARAMDual-AccessRAM雙口RAMDPDataMemoryPagePointer數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器頁面指針表2.1CPU內(nèi)部功能模塊圖符號(hào)說明.符號(hào)名稱GREGGlobalMemoryAllocationRegister全局存儲(chǔ)器配置寄存器IMRInterruptMaskRegister中斷屏蔽寄存器IFRInterruptFlagRegister中斷標(biāo)志寄存器INT#InterruptTraps中斷（32個(gè)）ISCALEInputData-ScalingShifter輸入數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器MPYMultiplier乘法器MSTACKMicroStack微堆棧MUXMultiplexer多路選擇器NPARNextProgramAddressRegister下一程序地址寄存器續(xù)上表.符號(hào)名稱OSCALEOutputdata-scalingshifter輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器PARProgramaddressregister程序地址寄存器PCProgramcounter程序計(jì)數(shù)器PCTRLProgramcontroller程序控制器PREGProductregister乘積寄存器PSCALEProduct-scalingshifter乘積定標(biāo)移位器器STACKStack堆棧TREGTemporaryRegister臨時(shí)寄存器續(xù)上表.圖2.2CPU的輸入定標(biāo)器、中央算術(shù)邏輯單元和乘法單元的功能模塊.2.1.1輸入定標(biāo)移位器 該移位器將來自程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的16位數(shù)據(jù)調(diào)整為32位數(shù)據(jù)送到中央邏輯單元CALU?？蛇M(jìn)行0-15位左移及進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展。.2.1.2乘法器

16x16的硬件乘法器，可在單個(gè)機(jī)器周期內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)32位乘積結(jié)果的有符號(hào)或無符號(hào)數(shù)。乘法器兩個(gè)輸入，一個(gè)來自16位的臨時(shí)寄存器（TREG），另一個(gè)通過數(shù)據(jù)讀總線（DRDB）來自數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，或通過程序讀總線（PRDB）來自程序存儲(chǔ)器。兩個(gè)輸入值相乘后，乘積結(jié)果存放在32位乘積寄存器（PREG）中。

4種移位方式，0，1，4，-6(右移6位)。..

主要組成包括：中央算術(shù)邏輯單元（CALU）32位累加器（ACC）輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器2.1.3中央算術(shù)邏輯部分.1.中央算術(shù)邏輯單元（CALU）實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算功能，大多數(shù)功能都只需1個(gè)時(shí)鐘周期。這些運(yùn)算功能包括：16位加、16位減、布爾運(yùn)算、位測試以及移位和循環(huán)功能。2.累加器（ACC）當(dāng)CALU中的運(yùn)算完成，其結(jié)果就被送之累加器，在累加器中執(zhí)行單一的移位或循環(huán)操作。3.輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器存儲(chǔ)指令中指定的位數(shù)將累加器輸出的內(nèi)容左移0-7位，然后用SACH或SACL指令將移位器的高位字或低位字存至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。此過程中，累加器的內(nèi)容保持不變。2.1.3中央算術(shù)邏輯部分..2.1.4輔助寄存器算術(shù)單元（ARAU）

ARAU的主要功能是在CALU操作的同時(shí)執(zhí)行8個(gè)輔助寄存器（AR7至AR0）上的算術(shù)運(yùn)算。提供強(qiáng)大且靈活的間接尋址能力，下圖為ARAU和相關(guān)邏輯：..2.1.5狀態(tài)寄存器ST0和ST1

DSP有兩個(gè)狀態(tài)寄存器ST0和ST1,兩個(gè)寄存器的內(nèi)容可以保存到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出到ST0或ST1，..符號(hào)名稱ARBAuxiliaryregisterpointerbuffer輔助寄存器指針緩沖器ARPAuxiliaryregisterpointer輔助寄存器指針CCarry進(jìn)位/借位,有進(jìn)位1,有借位0CNFOn-chipRAMconfigurationcontrolbit,DARAMB0配置位DPDataMemoryPagePointer數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器頁面指針I(yè)NTMInterruptmodebit中斷方式位OVOverflowflagbit溢出標(biāo)志位OVMOverflowmodebit溢出方式位0:正常正溢;1正溢出:ACC=7FFFFFFFH負(fù)溢出FFFFFFFFHPMProductshiftmode乘積移位方式0,1,4,-6,SXMSign-extensionmodebit

符號(hào)擴(kuò)展方式位TCTest/controlflagbit測試/控制標(biāo)志位XFXFpinstatusbitXT引腳狀態(tài)位.2.2存儲(chǔ)器和I/O空間

增強(qiáng)哈佛結(jié)構(gòu):

TSM320LF240x系列DSP的地址映象被組織為3個(gè)可獨(dú)立選擇的空間： 程序存儲(chǔ)器（64K字）； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（64K字）； 輸入/輸出（64K字）。 .2.2.1程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器尋址范圍64K，包括片內(nèi)DARAM（B0）、SARAM、片內(nèi)FLASHEEPROM/ROM和片外EPROM。訪問片外程序地址空間時(shí)引腳有效。尋址方式:立即尋址...

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間尋址范圍為64K字。SARAM,DARAM(B0、B1、B2),外部RAM兩種尋址方式：直接尋址和間接尋址。訪問片外數(shù)據(jù)地址空間時(shí)引腳有效。2.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器..2.2.3I/O空間

I/O空間可尋址64K字,下圖給出了TSM320LF240x的I/O空間地址映射訪問片外I/O地址空間時(shí)引腳有效。.內(nèi)部時(shí)鐘外部時(shí)鐘2.2.4工作時(shí)鐘.2.2.4工作時(shí)鐘鎖相環(huán)外部濾波電路.2.2.5低功耗模式DSP根據(jù)LPMx位的設(shè)置,執(zhí)行IDLE指令后進(jìn)入相應(yīng)的低功耗狀態(tài):CPU類時(shí)鐘,CPU大部分邏輯電路工作時(shí)鐘;系統(tǒng)類時(shí)鐘,DSP外設(shè)及CPU中斷邏輯電路工作時(shí)鐘..2.2.5低功耗模式低功耗模式LPMx位CPU類時(shí)鐘系統(tǒng)類時(shí)鐘WDCLKPLL時(shí)鐘源退出條件CPU正常運(yùn)行xxOnOnOnOnOnIDLE1(PLM0)00offOnOnOnOn外設(shè)中斷XINT1/2,RESETPDPINTA/BIDLE2(PLM1)01offoffOnOnOn喚醒中斷XINT1/2RESET,WatchdogHALT(PLM2)1xoffoffoffoffoffRESET,PDPINTA/B.2.2.6Watchdog(WD)定時(shí)器CPU工作時(shí)鐘為CLKOUT看門狗輸入時(shí)鐘:WDCLK=CLKOUT/512WD計(jì)數(shù)寄存器

(WDCNTR)

.2.WD復(fù)位碼寄存器

(WDKEY)連續(xù)寫入AAH,55H,WDCNTR復(fù)位,寫入其它值,系統(tǒng)復(fù)位.2.2.6Watchdog(WD)定時(shí)器.2.2.6Watchdog(WD)定時(shí)器3.WD控制寄存器

(WDCR)WDFLAG:WD標(biāo)志位WDDIS:WatchdogDisable,WD禁止位.在SCSR2中的WDOVERRIDE=1可操作1:禁止,0:允許.2.2.6Watchdog(WD)定時(shí)器WDCHK2-WDCHK0:WatchdogCheckBit,WD檢查位101正常,其他代碼,系統(tǒng)復(fù)位.WDPS2-WDPS0:WatchdogPrescaleSelectBits,WD時(shí)鐘預(yù)定標(biāo)位.2.2.6Watchdog(WD)定時(shí)器.2.2.6Watchdog(WD)定時(shí)器喂狗程序:KICK-DOG:.macro ;WatchdogresetmacroLDP #00E0hSPLK #05555h,WDKEYSPLK #0AAAAh,WDKEYLDP #0h.endm.2.3系統(tǒng)配置和中斷2.3.1系統(tǒng)配置寄存器SystemControlandStatusRegister1(SCSR1)—Address7018h

CLKSRC.CLKOUTpinsourceselect0CPU工作時(shí)鐘作為CLKOUT腳輸出1Watchdog時(shí)鐘作為CLKOUT

腳輸出.LPM(1:0).Low-powermodeselect用來設(shè)置CPU執(zhí)行IDLE指令后進(jìn)入的低功耗工作模式2.3.1系統(tǒng)配置寄存器.CLKPS2-CLKPS0PLLClockprescaleselect.用于設(shè)置PLL

相對(duì)于輸入時(shí)鐘Fin的倍頻數(shù)2.3.1系統(tǒng)配置寄存器.ADCCLKEN.ADCmoduleclockenablecontrolbit0關(guān)閉ADC的工作時(shí)鐘(減小功耗)1正?！璉LLADR.IllegalAddressdetectbit

CPU對(duì)非法地址訪問時(shí),該位置1同時(shí)引起NMI中斷,寫1清零2.3.1系統(tǒng)配置寄存器.SystemControlandStatusRegister2(SCSR2)2.3.1系統(tǒng)配置寄存器.Bit6 I/PQUALInputQualifierClocks.限定CAP1–6,XINT1/2,ADCSOC,和PDPINTA/B引腳保持6或12個(gè)時(shí)鐘周期為有效信號(hào).(0:6,1:12)Bit5WatchdogOverride.(WDprotectbit)復(fù)位后允許軟件禁止Watchdog功能(將WDCR中的WDDIS位置1),向該位寫1可清0,但用戶不能軟件置1

0禁止軟件關(guān)閉Watchdog功能1允許軟件關(guān)閉Watchdog功能2.3.1系統(tǒng)配置寄存器.Bit4 XMIFHi-ZControlThisbitcontrolsthestateoftheexternalmemoryinterface(XMIF)signals.0正常1高阻Bit3BootEnableThisbitreflectsthestateoftheBOOT_EN/XFpinatthetimeofreset.Bit2MP/MC,Microprocessor/MicrocontrollerSelectBits1–0DONPON,SARAMProgram/DataSpaceSelect2.3.1系統(tǒng)配置寄存器.2.3.2中斷優(yōu)先級(jí)及和中斷向量表.....2.3.3外設(shè)中斷擴(kuò)展控制器（PIE）

LF240x內(nèi)核提供一個(gè)非屏蔽中斷NMI和6個(gè)優(yōu)先級(jí)的可屏蔽中斷INT1至INT6。下圖為外設(shè)中斷擴(kuò)展模塊圖。..2.3.3中斷向量

每個(gè)外設(shè)中斷請(qǐng)求有效時(shí)會(huì)產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的外設(shè)中斷向量，外設(shè)中斷向量裝載在外設(shè)中斷向量寄存器（PIVR）里。CPU應(yīng)答外設(shè)中斷時(shí)，從PIVR讀取中斷向量，據(jù)此判斷轉(zhuǎn)到該中斷服務(wù)程序的入口。 兩個(gè)向量表:CPU向量表和外設(shè)向量表。 CPU向量表,進(jìn)入通用中斷服務(wù)子程序（GISR）。 外設(shè)向量表,進(jìn)入特定中斷服務(wù)子程序（SISR）。..2.3.4中斷響應(yīng)的流程..2.3.5CPU中斷寄存器中斷標(biāo)志寄存器（IFR）中斷屏蔽寄存器（IMR）。1.中斷標(biāo)志寄存器（IFR）地址0006hCPU響應(yīng)中斷自動(dòng)清零.復(fù)位,寫1可清零標(biāo)志位.2.中斷屏蔽寄存器（IMR）地址0004h注：該位的值不受器件復(fù)位的影響2.3.5CPU中斷寄存器.2.3.6外設(shè)中斷寄存器外設(shè)中斷向量寄存器（PIVR）可讀；復(fù)位值為0；包含最近一次被應(yīng)答的外設(shè)中斷的地址向量。外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器（PIRQR0/1/2）可讀寫；復(fù)位為0；1表示中斷請(qǐng)求被懸掛，CPU響應(yīng)中斷自動(dòng)清0外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器（PIACKR0/1/2）可讀寫；寫1引起相應(yīng)的外設(shè)中斷應(yīng)答被插入，清IFR位，不更新PIVR注：PIRQRx.PIACKRx寄存器用于測試目的，而非用戶應(yīng)用目的，編程時(shí)可忽略。.LF240x器件有兩個(gè)復(fù)位源：一個(gè)外部復(fù)位引腳復(fù)位

一個(gè)程序監(jiān)視定時(shí)器復(fù)位2.3.7復(fù)位.2.3.8外部中斷控制寄存器

XINT1CR和XINT2CR為兩個(gè)控制和監(jiān)視XINT1和XINT2引腳狀態(tài)的外部中斷控制寄存器1.外部中斷1控制寄存器（XINT1CR）地址7070hXINT1flag:XINT1標(biāo)志位0未檢測到躍變,1檢測到躍變.注:中斷響應(yīng)自動(dòng)﹑復(fù)位﹑寫1清零XINT1polarity:XINT1極性0下降沿有效,1上升沿有效.2.外部中斷2控制寄存器（XINT2CR）地址7071hXINT1enable:XINT1中斷使能位0屏蔽中斷,1使能中斷XINT1priority:XINT1優(yōu)先級(jí)0高優(yōu)先級(jí),1低優(yōu)先級(jí)2.3.8外部中斷控制寄存器. maincode.BGISR2;Thisinstructionresidesat0004hofPM..;=======================================================;ISRs;=======================================================GISR2: LDP#0E0h ;PIVR頁地址 LACLPIVR ;PIVR內(nèi)容送ACL XOR#0027h ;是Timer1period中斷嗎? BCNDSISR27,eq ;是,跳轉(zhuǎn)到T1PINT專用服務(wù)程序 …… ;否則讀PIVR內(nèi)容至累加器 ;繼續(xù)檢查是否是其他外設(shè)中斷SISR27: ;執(zhí)行T1PINT專用服務(wù)程序 ; LDP#0E8h ; SPLK#0080h,EVAIFRA ;清標(biāo)志位EXIT_ISR:CL