第三章_存储器与通用IO端口

1、1,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,存储器,外部扩展接口,通用,I/O,端口,3.1,3.2,3.3,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.1,存储器,内部集成了大量的,SRAM,ROM,以及,Flash,等存储器，并,且采用统一寻址方式,程序、数据和,I,O,统一寻址,提高了存储空间的利用率，方便程序的开发,提供外部并行总线扩展接口,有利于开发大规模复杂系统,片内存储器操作的优点,速度快、价格低、功耗小,外部存储器操作的优点,可以访问更大的地址空间,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.1,存储器,TMS320F2812,所有存储空间采用统一寻址,低,64KB,地址存储器,相当

2、于,F24x,F240 x,处理器的数据存储空间,高,64KB,地址存储器,相当于,F24x,F240 x,处理器的程序存储空间，与,F24x,F240 x,兼容的代码只能定位在高,64KB,地址的存储空间运行,XMP,MC,模式为低时,顶部的,32KBFlash,和,H0 SARAM,模块可以用,来运行,24x,240 x,兼容的代码,XMP,MC,模式为高时,F2812,的代码则从外部存储器接口的,XINTF,Zone 7,空间开始执行,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,TMS320F2812,存储器分布,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.1,存储器,存储器的类型,片内双访问存

3、储器,DARAM,每个机器周期可被访问,2,次的存储器,片内单访问程序,数据,RAM,SARAM,每个存储器块都可以被单独访问,每个存储器块都可映像到程序空间或数据空间，用以存放指令代码或存储数,据变量,每个存储器块在读写访问时都可以全速运行，即等待状态为零等待,掩膜型片内,ROM,存储器,出厂时已写好的存储器，用户只能读不能写,闪速存储器,Flash,电可擦除与编程的非易失性存储器,一次性可编程存储器,OTP,只能编程一次，而不能擦除,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.1,存储器,片上程序,数据存储器,C28x,具有,32,位的数据地址和,22,位的程序地址，总地址空间可,达,4G,

4、字（每个字,16,位）的数据空间和,4M,字的程序空间,C28x,所有存储器块都统一映像到程序空间和数据空间,存储器映射分成三部分,程序,数据存储器,C28x,芯片具有片内单周期随机存储器,SRAM,只读存,储器,ROM,和,Flash,存储器。它们被映像到程序空间或数,据空间，用以存放执行代码或存储数据变量,保留空间,数据区的某些地址被保留作为,CPU,的仿真寄存器使用,CPU,的中断向量,在程序地址中保留了,64,个地址作为,CPU,的,32,个中断向量,通过,STl,的位,VMAP,可以将,CPU,向量映像到程序空间的,顶部或底部,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,片,程序,0000

5、,RAM,M0,中的向量表,上,VMAP=0,3FF,Block M0 1K,16,程,400,Block M1 1K,16,序,7FF,Reserved,存储器,数,或外设,3F 0000,据,高,64K,存,C2xLP,兼,容,的程,储,序空间,器,Vector(VMAP=1,F2812,程序和数据空间映射,数据,RAM,M0,中,的,向,量,表,VMAP=0,Block M0 1K,16,SP,低,64K,Reset,C2xLP,兼容,Block M1 1K,16,的程,序空间,800,R,eserved,9FF,1000,存储器,或外设,A,000,FFFF FFFF,第,3,章,存储

6、器与通用,I/O,口,3.1,存储器,片上程序,数据存储器,C28x,包含两个单周期访问的存储器,SARAM,存储器空间,低,64K,16,位地址为,000000h,00FFFFh,可等价于,C24x,240 x,的数据空间,高,64K,l6,位地址为,3F0000h,3FFFFFh,可等价于,C24x,240 x,的程序空间,片内,SARAM,为单口随机读写存储器，在单个机器周期内只能被访问,一次,C28x,片内共有,18K,16,位的,SARAM,它们分别是,MO,和,M1,每块的大小为,1K,16,位，其中,MO,映像至地址,000000h,0003Fh,M1,映像至地址,000400h

7、-0007FFh,复位状态下，堆栈指针指向,M1,块的起始位置。所,有,M0,和,M1,同时映射到程序和数据空间，因此它们既可存放执行程序也可存放数据变,量,LO,和,L1,每块的大小为,4K,16,位，其中,LO,映像至地址,008000h,008FFFh,L1,映像至地址,009000h,009FFFh,HO,大小为,8K,16,位，映像至地址,3F8000h,3F9FFFh,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.1,存储器,片上,Flash,存储器和,OTP,存储器,C28x,包含,128Kxl6,位的,Flash,存储器,2Kxl6,位的,OTP,Flash,存储器被分成,4,个,

8、8Kxl6,位单元和,6,个,16Kxl6,位的单元,用户可以单独地擦除、编程和验证每个单元，而且并不会影,响其他,Flash,单元,Flash,OTP,存储器可以映射到程序存储空间，存放执行的,程序；也可以映射到数据空间存储数据信息,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.1,存储器,片上,Flash,存储器和,OTP,存储器,寻址空间,0 x3D 8000 0 x3D 9FFF,程序和数据空间,Sector J,8KXl6,寻址空间,程序和数据空,0 x3F 0000 0 x3F 3FFF,Sector C,16KX,0 x3D A000 0 x3D BFFF,Sector I,8KX1

9、6,0 x3F 4000 0 x3F 5FFF,Sector B,8KX 1,0 x3D C000 0 x3D FFFF,Sector H,16KX16,0 x3F 6000,0 x3E 0000 0 x3E 3FFF,Sector G,16KX16,0 x3F 7F80 0 x3F 7FF5,0 x3E 4000 0 x3E 7FFF,Sector F,16KX 16,0 x3F 7PP6 0 x3F 7FF7,0 x3E 8000 0 x3E BFFF,Sector E,16KX 16,0 x3F 7FF8 0 x3F 7FFF,Sector A,8KX 1,到,0 x0000,当使用代码

10、安全模块时,Boot-to-Flash,或,ROM,里存放程序调转指令,安全密码,128,位,不要,编程为,0,0 x3E C000 0 x3E FFFF,Sector D,16KX 16,F2812,内部,Flash,存储器单元寻址表,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,采用异步非复用模式总线,外部接口,XINTF,映射到,5,个独立的存储空间,ZONE0/1/2/6/7,当访问相应的存储空间时，就会产生一个片选信号；另外,有的存储空间公用一个片选信号,每个空间都可以独立地设置访问等待、选择、建立以及保持,时间，同时还可以使用,XREADY,信号来控制外设

11、的访问,外部接口的访问时钟频率由内部的,XTIMCLK,提供,XTIMCLK,可以等于,SYSCLKOUT,或,SYSCLKOUT/2,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,F2812,外部接口框图,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,复位状态下，如果,XMP,MC,1,或,0,XINTFZone7,片,选信号选择微处理器或微计算机操作模式,微处理器模式,Zone7,映射到高位置地址空间，中断向量表可以定位,在外部存储空间。该模式下,BootROM,将被屏蔽,微计算机模式,Zone 7,被屏蔽且中断向量表从,BootROM,中获取,因此，用户可以选择从片上存

12、储器或片外存储器启动,上电复位时,XMP,MC,的状态存放在,XINTCNF2,寄存,器的,XMP,MC,模式位。用户可以通过软件改变该位来控,制,Boot ROM,和,XINTF Zone7,的映射,其他存储器并不受,XMP,MC,的状态的影响,F2812,的外部扩展接口并不支持,I,O,空间,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的访问,空间,0(Zone0,和空间,1(Zonel,公用片选信号,ZCS0ANDCS1,空间,6(Zone6,和空间,7(Zone7,公用片选信号,XZCS6ANDCS7,各空间可以独立设置访问等待、选择、建立以及保持时

13、间,所有空间共享,19,位的外部地址总线，处理器根据所访问的,空间产生相应的地址,Zone2,和,Zone6,Zone2,和,Zone6,共享外部地址总线,CPU,访问,Zone2,和,Zone6,空间的第一个字时，地址总线产生,0 x00000,地址,CPU,访问,Zone2,和,Zone6,空间的最后一个字时，地址总线产生,0 xFFFFF,地址,访问两者的唯一区别在于控制的片选信号不同，分别是,XZCS2,和,XZCS6ANDCS7,故可以使用片选信号来区分对两个空间的访问，使用地址线,控制具体访问的地址,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的

14、访问,Zone0,和,Zonel,两者公用一个外部片选信号，但是采用不同的内部地址,Zone0,的寻址范围是,0 x20000,0 x3FFFF,Zonel,的是,0 x40000,0 x5FFFF,如果希望区分两个空间，需要增加其他控制逻辑,在访问,Zone0,时,XA13,为高电平,XA14,为低电平,在访问,Zonel,时,XAl3,为低电平,XA14,为高电平,写操作紧跟读操作流水线保护会影响,Zonel,空间的访问，故,Zonel,空间,适合用于扩展外设，而不适合用来扩展外部存储器,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的访问,Zone7,Z

15、one7,是独立的地址空间，复位时,XMP,MC,引脚为高电,平,Zone7,空间映射到,0 x3FC000,复位后，通过改变寄存器,XINTCNF2,中的,MP,MC,控制位，使能或屏蔽,Zone7,空间。如果,XMP,面引脚为低电平，则,Zone7,不能映射到,0 x3FC000,存储空间，而片上的,ROM,将映射到该存储空间,Zone7,的映射与,MC,MC,有关，而,Zone0,Zonel,Zonc2,Zone6,总是有,效的存储空间，与,XMP,MC,状态无关,如果用户需要建立自己的引导程序，存放在外部空间，可以使用,Zone7,空间进行程序的引导,引导成功后，通过软件使能内部的,R

16、OM,以便可以访问,存放在,ROM,中的数学表,BootROM,映射到,Zone7,空间时,Zone7,空间的存储器,仍然可以访问。这是因为,Zone7,和,Zone6,空间公用一个片选信号,XZCS6ANDCS7,访问外部,Zone7,空间的地址范围是,0 x7C000,0 x7FFFF,Zone6,也使用这个地址,空间,Zone7,空间的使用只影响,Zone6,的高,16K,地址空间,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的配置,外部存储器接口能够配置各种参数，以便能够与众多不,同外部扩展设备无缝接口,主要由,F2812,器件的工作频率以及,XIN

17、TF,的特性进行配置,配置前后,XINTF,可能会产生很大的变化，所以尽量不,要将配置程序放在,XINTF,扩展的存储器空间执行,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的配置,XINTF,时钟,有两种时钟模块,XTIMCLK XCLOCK,所有的外部扩展访问都是以内部,XINTF,的,时钟,XTIMCLK,为参考，因此配置,XINTF,首,先要通过,XINTFCNF2,寄存器配置,XTIMCLK,XTIMCLK,可以配置为,SYSCLKOUT,也,可以配置为,SYSCLKOUT,2,XTIMCLK,默认,的值是,SYSCLKOUT,2,外接口提供一个时

18、钟输出,XCLOCK,所有,外部接口的访问都是在,XCLOCK,的上升沿开始,可以通过,XINTFCNF2,寄存器的,CLKMODE,位,配置,XCLOCK,的频率,SYSCLKOUT,和,XINTF,时钟之间的关系,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的配置,写缓冲,默认情况下写缓冲被屏蔽，为提高,XINTF,的性能，要使能写缓冲,模式。在不停止,CPU,的情况下，最多可允许,3,个数据通过缓冲方式,向,XINTF,写数据。写缓冲器的深度可以在,XINTFCNF2,内配置,每个,Zone,访问的建立,Lead,激活,Active,和跟踪,Trail

19、,的时序,对,XINTF,空间的读或写操作的时序都可分为三个阶段：建立、激活和跟踪,通过寄存器,XTIMING,可设置各阶段时等待的,XTIMCLK,周期数,读写访问操作的时序可以独立进行配置,为了能够与慢速外设接口，还可以使用,X2TIMING,位使访问特定空间的建立,激活和跟踪等待状态延长,1,倍,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的配置,为适合具体外设接口的访问，可配置空间的建立、激活,和,跟踪周期长度。在配置过程中，需考虑,最小等待状态的需要,XINTF,的时序特性,外部器件的时序特性,C28x,芯片和外设间的附加延时,XREADY,信号的

20、使用,DSP,通过检测,XREADY,信号，从而可以延,长,DSP,访问处设的激活阶段。器件上所有的,XINTF,空间公用一个,XREADY,信号。每个空间都可以进行独立的配置检测，或不检测,XREADY,信号。此,外，每个空间还可以选择同步检测,XREADY,信号或异步检测,XREADY,信号,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,外部接口的配置,空间切换,当从,XINTF,的一个空间切换到另一个空间时，为了能够及时,地释放总线给其他设备使用，慢速外设可能需要额外的周期。空间,切换允许用户指定一个特殊的空间，可以在该空间

21、与其他空间来回,切换的过程中增加额外的周期：增加的周期数在,XBANK,中配置,XMP,MC,信号对,XINTF,的影响,在复位时，对,XMP,MC,引脚,采样，并将其值锁存到,XINTF,的配置寄存器,XINTFCNF2,中。复位时该引脚的状,态决定使能,BootROM,还是使能,Zone7,空间,复位时,XMP,MC=1,微处理器模式,使能,Zone7,空间，并且从外部存储器获,取中断向量。在该情况下，为了能够正确地执行代码，必须将复位向量指针指向,一个有效的存储空间,复位时,XMP,MC=0,微计算机模式,使能,BootROM,屏蔽,XINTFZone7,空间,在该情况下，从内部,Boo

22、tROM,获取中断向量,XINTFZone7,空间不能访问,复位后,MP,MC,模式可以通过,XINTFCNF2,寄存器中的状态位来改变。通过这,种方式，系统可以从,BootROM,引导，然后通过软件设置,MP,MC,等于,1,从而,可以访问,Zone7,空间,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,XINTF,寄存器,改变这些寄存器将影响,XINTF,的访问时序，必须通过在,XINTF,之外的程序代码来实现它们的修改,XTIMING0/1/2/6/7,时序寄存器，地址,0 x00000B20/22/24/2C/2E,D31 D24,Reserved,D23 D

23、22 D21 D18 D17 D16,R-0,Reserved,X2TIMING,Reserved,Rerserved,R-0 R/W-1,R-0,R/W-1,READYMODE USEREADY,XRDLEAD,D15 D14 D13 D12 D11 D9 D8,XRDACTIVE,XRDTRAIL,R/W-1 R/W-1,R/W-1,R/W-1,XRDTRAIL,XWRLEAD,XWRACTIVE,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,XWRTRAIL,R/W-1 R/W-1,R/W-1,R/W-1,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,XINT

24、F,寄存器,XINTF,配置寄存器,地址,0 x00000,D31 D19 D18 D16,Reserved,R-0,XTIMCLK,D15 D12 D11 D10 D9 D8,Reserved,HOLDAS,HOLDS,HOLD,MP/MC Mode,R-0 R/W-1,R-0,R/W-1,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1,WLEVEL,Reserved,Reserved,CLKOFF,CLKMODE,Write Buffer Depth,R-0 R-0,R-1,R/W-0,R/W-1 R/W-0,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.2,外部扩展接口,XINTF,XINTF,寄

25、存器,XBANK,寄存器,地址,0 x00000,D15 D6 D5 D3 D2 D0,Reserved,R-0,BCYC,R/W-1,BANK,R/W-1,XREVISION,寄存器,地址,0 x00000,识别在产品中使用的,XINTF,的,特殊版本,D15 D0,REVISION,R-0,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.3,通用,I/O,端口,GPIO,多路复用器,F2812,提供多个通用目的数字量,I/O,引脚,绝大部分是多功能复用引脚，通过,GPIO MUX,寄存器来选,择配置具体的功能,可以独立操作也可以作为外设,I/O,信号,通过,GPxMUX,寄存器,配置,使用,如果

26、引脚工作在数字量,I/O,模式，通过方向控制寄存器,GPxDIR,控制数字量,I/O,的方向，并可以通过量化寄存器,GPxQUAL,量化输,入信号，消除外部噪声信号,表,4.4 (3.19,3-1-6,给出了通用,I/O,寄存器,表,4.5(3.20,3-1-7,给出了通用,I/O,的数据寄存器,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.3,通用,I/O,端口,第,3,章,存储器与通用,I/O,口,3.3,通用,I/O,端口,GPIO,寄存器,GPIO,口通过功能控制、方向、数据、设置、清除和反转触发寄存器来控制,GPxMUX,功能选择寄存器，配置,I/O,工作在外设操作模式或数字量,I/O,模,式。在复位使所有,GPIO,配置成,I/O,功能,如果,GPxMUX.bit=0,配置