TMS320C55x的片内集成外设开发及测试.ppt

2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 1 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 内容提要c55x外设完成的功能 采集原始数据 输出处理结果 控制外部其他设备的工作状态 c55x的片内外设分为 1 时钟与定时器 2 外部设备连接接口 介绍emif 3 信号采集 介绍gpio和a d转换器 4 通信接口5 其他外设 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 2 5 1c55x片内外设与芯片支持库简介5 2时钟发生器5 3通用定时器与dsp中断实验2 1指示灯实验实验2 2拨码开关实验实验2 3dsp定时器 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 1 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 3 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 5 1c55x片内外设与芯片支持库简介 一 c55x片内外设 1 时钟与定时器 1 时钟产生器 产生cpu的工作时钟 并提供clkout时钟输出以供其他器件使用 2 通用定时器 通过计数器为系统提供定时时钟 并能发出相应中断 3 实时时钟以及看门狗定时器等 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 4 2 外部设备连接接口 1 外部存储器连接接口 emif 与并行存储器 sdram sbsram flash sram 或外部并行设备 并行a d d a 具有异步并行接口的专用芯片 连接 2 主机接口 ehpi 为主控cpu和c55x处理器之间提供一条快捷的并行连接接口 对dsp进行控制 程序加载 数据传输 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 5 3 信号采集 1 模 数转换器 实现多通道模 数转换 2 通用输入 输出接口 gpio 提供数字信号输入 输出功能 当被设置为输出模式时 可通过这些接口控制其他设备 4 通信接口 1 多通道缓冲串口 mcbsp 连接串行存储器 a d d a转换器 并可以通过该接口实现与其他处理器的高速串行连接 2 i2c接口 异步串口 usb接口以及多媒体卡 sd卡接口等 5 其他外设包括 dma控制器和指令流水线等 用来辅助cpu工作 提高dsp的工作效率 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 6 二 片上外设支持库 csl 为方便地实现c55x外设的控制 提供了片上外设支持库 csl 可通过程序或dsp bios调用csl函数和宏 csl库的位置 c ccstudio v3 3 c5500 bios include 特点 1 采用标准协议对外设进行编程包括数据类型 定义外设配置的宏定义和对各种外设操作的函数等 2 基本资源管理 3 设备符号描述定义外设寄存器和寄存器域符号 使程序易于移植 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 7 5 2时钟发生器 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 功能 从clkin引脚接收输入的时钟 将其变换为cpu及其外设所需要的工作时钟 工作时钟也可经过分频通过clkout输出 供其他器件使用 时钟发生器内有一数字锁相环 dpll 和一个时钟模式寄存器 clkmd 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 8 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 clkin dsp时钟发生器 cpu时钟 cpu 外设 其他器件 clkdiv clkout 图5 1时钟输出 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 表5 1时钟模式寄存器clkmd 一 时钟模式寄存器 clkmd 功能 控制时钟发生器的工作状态 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 10 表5 1时钟模式寄存器clkmd 续 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 11 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 二 工作模式 1 旁路模式 bypass 如果pllenable 0 pll工作于旁路模式 pll对输入时钟信号进行分频 分频值由bypassdiv确定 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 12 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2 锁定模式 lock 如果pllenable 1 pll工作于锁定模式 输出的时钟频率由下面公式确定 时钟输出频率 输入频率 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 三 clkout输出 cpu时钟也可通过一个时钟分频器提供clkout信号 clkout的频率由系统寄存器 sysr 中的clkdiv确定 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 14 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 四 注意事项 1 省电 idle 为了节省功耗 可以使时钟发生器处于省电状态 当时钟发生器退出省电状态时 pll自动切换到旁路模式 进行跟踪锁定 锁定后返回到锁定模式 时钟模式寄存器中与省电有关的位是iai 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 15 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2 dsp复位 在dsp复位期间和复位之后 pll工作于旁路模式 输出的时钟频率由clkmd引脚上的电平确定 如果clkmd引脚为低电平 输出频率等于输入频率 如果clkmd引脚为高电平 输出频率等于输入频率的一半 3 失锁 锁相环对输入时钟跟踪锁定之后 由于其他原因使其输出时钟发生偏移 即失锁 出现失锁现象后 pll的动作由时钟模式寄存器中的iob确定 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 16 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 五 使用方法及实例 调用时钟发生器库函数首先要在头文件中包含csl pll h文件 首先要声明pll配置结构 具体声明如下 pll configconfig pll 1 iai休眠后重新锁相 1 iob失锁后进入旁路模式并重新锁相 6 倍频系数pllmult 6 0 1分频 clkout dsp主时钟 div 1 之后运行配置函数 pll config 通过pll setfreq函数可以复位pll锁相环 并改变倍频和分频数从而得到所需的频率 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 17 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 5 3通用定时器与dsp中断 功能 片内有两个20位软件可编程定时器 利用定时器可向cpu产生周期性中断或向dsp片外的器件提供周期信号 一 结构框图 定时器组成 1个4bit的预定标计数器和1个16bit的主计数器 有两个计数寄存器 psc tim 和两个周期寄存器 tddr prd 初始化过程中将周期寄存器的内容拷贝到计数寄存器中 tddr和prd 存放计时器的计时值 psc和tim 完成计时任务 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 18 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 cpu时钟 tin tout tddr 4位预定标器 psc prd 16位主计数器 tim 中断请求 dma同步事件 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 19 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 二 工作原理 1 工作时钟源 工作时钟可来自dsp内部的cpu时钟 也可以来自引脚tin tout 由定时器控制寄存器 tcr 中的func确定 定时器的工作模式有 当func 00b时 tin tout为高阻态 时钟源是内部时钟 cpu时钟 当func 01b时 tin tout为定时器输出 时钟源是内部时钟 cpu时钟 当func 10b时 tin tout为通用输出 时钟源是内部时钟 cpu时钟 当func 11b时 tin tout为定时器输入 时钟源是外部时钟 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 20 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2 定时器频率计算预定标器由输入时钟驱动 psc在每个输入时钟周期减1 当其减到0时 tim减1 当tim减到0 定时器向cpu发送一个中断请求 tint 定时器发送中断信号的频率为 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 21 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 3 定时器的寄存器设置 定时器预定标寄存器prsc 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 22 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 主计数寄存器tim 主周期寄存器prd 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 23 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 定时器控制寄存器tcr 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 24 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 定时器控制寄存器tcr 续 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 25 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 定时器控制寄存器tcr 续 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 26 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 三 定时器的使用步骤 1 初始化定时器 初始化过程如下 1 停止计时 tss 1 定时器装载使能 tlb 1 并将周期寄存器 tim psc 的内容拷贝到计数寄存器 prd tddr 2 将预定标计数周期数写入tddr 3 将主计数器周期数装入prd 4 关闭定时器装载 tlb 0 启动计时 tss 0 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 27 第5章tms320c55x的片内集成外设开发及测试 2 停止 启动定时器 利用时钟控制寄存器中的tss位可停止或启动定时器 1 tss 1 停止计时 2 tss 0 启动计时 3 dsp复位 dsp复位后定时器的寄存器将按照如下规则复位 停止定时 tss 1 预定标计数器值为0 主计数器值为ffffh 定时器不进行自动重装 arb 0 idle指令不能使定时器进入省电模式 仿真时遇到软件断点定时器立即停止工作 tin tout为高阻态 时钟源是内部时钟 func 00b 注 定时器程序写在一个中断函数中 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 28 定时器初始化的实例 实验指导书p71 voidtimer init void 初始化计时器 ioportunsignedint tim0 ioportunsignedint prd0 ioportunsignedint tcr0 ioportunsignedint prsc0 tim0 unsignedint 0 x1000 定时器0计数寄存器地址prd0 unsignedint 0 x1001 定时器0周期寄存器地址 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 29 tcr0 unsignedint 0 x1002 定时器0控制寄存器地址prsc0 unsignedint 0 x1003 定时器0预定标寄存器地址 tcr0 0 x04f0 tlb 1 arb 1 tss 1 tim0 0 清主计数器 prd0 0 x0ffff 设置周期寄存器prd ffffh prsc0 2 设置周期寄存器tddr 2 清预定标寄存器psc 0 tcr0 0 x00e0 tlb 0 arb 1 tss 0 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 30 tms320c55x中断系统1 中断 cpu正在执行程序时 外部发生了某一事件并向cpu发信号请求去处理 cpu暂时中断当前工作 转去处理这一事件 进入中断服务程序 处理完再回来继续原来的工作 产生中断的请求源称为中断源 中断系统使dsp能够处理多个任务 c55x支持32个中断服务子程序isr 分成可屏蔽中断 不可屏蔽中断 所有软件中断都是不可屏蔽中断 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 31 表5 1c55x的中断管理寄存器 中断标志寄存器 中断使能寄存器 2019年12月24日 tms320c55xdsp原理及应用 32 2 中断响应过程 1 接收中断请求 2 响应中断请求 如果是可屏蔽中断 则响应必须满足某些条件 如果是不可屏蔽中断 则cpu立即响应 3 准备进入中断服务子程序 cpu要执行的主要任务 完成当前指令的执行 并冲掉流水线上还未解码的指令 自动将某些寄存器的值保存到数据堆栈和系统堆栈 从用户事先设置好的向量地址获取中断向量 该中断向量指向中断服务子程序 4 执行中断服务子程序 cpu执行用户编写的isr isr以一条中断返回指令结束 自动恢复步骤 3 中自动保存的寄存器值 2019年12月24日