第3章_存储器与通用IO端口

1、13.1 3.1 存储器存储器3.2 3.2 外部扩展接口外部扩展接口3.3 3.3 通用通用I/OI/O端口端口 内部集成了大量的内部集成了大量的SRAM、ROM以及以及Flash等存储器，并等存储器，并 且采用统一寻址方式且采用统一寻址方式(程序、数据和程序、数据和IO统一寻址统一寻址) 提高了存储空间的利用率，方便程序的开发。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提供外部并行总线扩展接口 有利于开发大规模复杂系统有利于开发大规模复杂系统 片内存储器操作的优点：片内存储器操作的优点：速度快、价格低、功耗小。速度快、价格低、功耗小。 外部存储器操作的优点：外部存储

2、器操作的优点：可以访问更大的地址空间。可以访问更大的地址空间。3.13.1 存储器存储器TMS320F2812所有存储空间采用统一寻址：所有存储空间采用统一寻址： 低低64KB地址存储器地址存储器相当于相当于F24xF240 x处理器的数据存储空间，处理器的数据存储空间， 高高 64KB地址存储器地址存储器相当于相当于F24xF240 x处理器的程序存储空间，与处理器的程序存储空间，与 F24xF240 x兼容的代码只能定位在高兼容的代码只能定位在高64KB地址的存储空间运行。地址的存储空间运行。 XMPMC模式为低时模式为低时顶部的顶部的32KBFlash和和H0 SARAM模块可以用模块可

3、以用 来运行来运行24x240 x兼容的代码；兼容的代码； XMPMC模式为高时模式为高时F2812的代码则从外部存储器接口的的代码则从外部存储器接口的XINTF Zone 7空间开始执行空间开始执行 3.13.1 存储器存储器TMS320F2812存储器分布存储器分布 片内双访问存储器片内双访问存储器(DARAM) 每个机器周期可被访问每个机器周期可被访问2次的存储器次的存储器 片内单访问程序片内单访问程序/数据数据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每个存储器块都可映像到程序空

4、间或数据空间，用以存放指令代码或存储数 据变量。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。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。 掩膜型片内掩膜型片内ROM存储器存储器 出厂时已写好的存储器，用户只能读不能写出厂时已写好的存储器，用户只能读不能写 闪速存储器（闪速存储器（Flash） 电可擦除与编程的非易失性存储器电可擦除与编程的非易失性存储器 一次性可编程存储器（一次性可编程存储器（OTP） 只能编程一次，而不能擦除只能编程一次，而不能擦除3.13.1 存储器存储器存储器的类型存储器的类型3.13.1 存储器存储器 C28x具有具有32位的数

5、据地址和位的数据地址和22位的程序地址，总地址空间可位的程序地址，总地址空间可 达达4G字（每个字字（每个字16位）的数据空间和位）的数据空间和4M字的程序空间。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。所有存储器块都统一映像到程序空间和数据空间。 程序程序/数据存储器：数据存储器：C28x芯片具有片内单周期随机存储器芯片具有片内单周期随机存储器SRAM、只读存、只读存 储器储器ROM和和Flash存储器。它们被映像到程序空间或数存储器。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。据空间，用以存放执行代码或存储数据变量。 保留空间：保留空间：数据

6、区的某些地址被保留作为数据区的某些地址被保留作为CPU的仿真寄存器使用。的仿真寄存器使用。 CPU的中断向量：的中断向量：在程序地址中保留了在程序地址中保留了64个地址作为个地址作为CPU的的32个中断向量。个中断向量。 通过通过STl的位的位VMAP可以将可以将CPU向量映像到程序空间的向量映像到程序空间的 顶部或底部。顶部或底部。 存储器映射分成三部分存储器映射分成三部分片上程序片上程序/数据存储器数据存储器F2812程序和数据空间映射程序和数据空间映射程序00003FF4007FF3F 0000高64KC2xLP兼容的程序空间RAM M0中的向量表(VMAP=0)Block M0 1K1

7、6Block M1 1K16Reserved存储器或外设Vector(VMAP=1)数据RAM M0中的向量表(VMAP=0)Block M0 1K16Block M1 1K16Reserved存储器或外设SP(Reset)800 9FF1000A000FFFF FFFF低64KC2xLP兼容的程序空间片片上上程程序序/数数据据存存储储器器C28x包含两个单周期访问的存储器包含两个单周期访问的存储器SARAM.3.13.1 存储器存储器 存储器空间：存储器空间： 低低64K16位地址为位地址为000000h00FFFFh，可等价于，可等价于C24x240 x的数据空间的数据空间; 高高64Kl

8、6位地址为位地址为3F0000h3FFFFFh，可等价于，可等价于C24x240 x的程序空间。的程序空间。片内片内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。一次。C28x片内共有片内共有18K16位的位的SARAM，它们分别是：，它们分别是： MO和和M1：每块的大小为每块的大小为1K16位，其中，位，其中，MO映像至地址映像至地址000000h0003Fh，M1映像至地址映像至地址000400h-0007FFh；复位状态下，堆栈指针指向；复位状态下，堆栈指针指向M1块的起始位置。所块的起始位置。所有有M0和和M1 同

9、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量 LO和和L1：每块的大小为每块的大小为4K16位，其中，位，其中，LO映像至地址映像至地址008000h008FFFh，L1映像至地址映像至地址009000h009FFFh； HO：大小为大小为8K16位，映像至地址位，映像至地址3F8000h3F9FFFh。片上程序片上程序/数据存储器数据存储器 C28x包含包含128Kxl6位的位的Flash存储器存储器2Kxl6位的位的OTP Flash存储器被分成存储器被分成4个个8Kxl6位单元和位单元和6个个16Kxl

10、6位的单元，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 响其他响其他Flash单元。单元。 FlashOTP存储器可以映射到程序存储空间，存放执行的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。程序；也可以映射到数据空间存储数据信息。 3.13.1 存储器存储器片上片上Flash存储器和存储器和OTP存储器存储器F2812内部内部Flash存储器单元寻址表存储器单元寻址表 寻址空间寻址空间程序和数据空间程序和数据空间寻址空间寻址空间程序和数据空间程序和数据空间0 x3D 8000 0

11、x3D 9FFFSector J,8KXl60 x3F 0000 0 x3F 3FFF Sector C,16KX 16 0 x3D A000 0 x3D BFFF Sector I,8KX16 0 x3F 4000 0 x3F 5FFF Sector B,8KX 16 0 x3D C000 0 x3D FFFF Sector H,16KX16 0 x3F 6000 Sector A,8KX 16 0 x3E 0000 0 x3E 3FFF Sector G,16KX16 0 x3F 7F80 0 x3F 7FF5 当使用代码安全模块时，编程当使用代码安全模块时，编程到到0 x0000 0 x

12、3E 4000 0 x3E 7FFF Sector F,16KX 16 0 x3F 7PP6 0 x3F 7FF7 Boot-to-Flash(或或ROM)人口人口(这这里存放程序调转指令里存放程序调转指令) 0 x3E 8000 0 x3E BFFF Sector E,16KX 16 0 x3F 7FF8 0 x3F 7FFF 安全密码安全密码(128位位)，不要将全部，不要将全部编程为编程为0 0 x3E C000 0 x3E FFFF Sector D,16KX 16 3.13.1 存储器存储器片上片上Flash存储器和存储器和OTP存储器存储器，3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口

13、XINTF 采用异步非复用模式总线采用异步非复用模式总线 外部接口外部接口(XINTF)映射到映射到5个独立的存储空间个独立的存储空间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，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。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，同时还可以使用时间，同时还可以使用XREADY信号来控制外设的访问。信号来控制外设的访问。 外部接口的访问时钟频率由内部的外部接口的访问时钟频率由内部的XTI

14、MCLK提供，提供， XTIMCLK可以等于可以等于SYSCLKOUT或或SYSCLKOUT/2。 ，F2812外部接口框图外部接口框图 复位状态下，如果复位状态下，如果XMPMC1或或0，XINTFZone7片片 选信号选择微处理器或微计算机操作模式。选信号选择微处理器或微计算机操作模式。微处理器模式微处理器模式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，在外部存储空间。该模式下，BootROM将被屏蔽。将被屏蔽。微计算机模式微计算机模式Zone 7被屏蔽且中断向量表从被屏蔽且中断向量表从BootROM中获取。中获取。

15、 因此，用户可以选择从片上存储器或片外存储器启动。因此，用户可以选择从片上存储器或片外存储器启动。 上电复位时，上电复位时，XMPMC的状态存放在的状态存放在XINTCNF2寄存寄存 器的器的XMPMC模式位。用户可以通过软件改变该位来控模式位。用户可以通过软件改变该位来控 制制Boot ROM和和XINTF Zone7的映射。的映射。其他存储器并不受其他存储器并不受XMPMC的状态的影响。的状态的影响。F2812的外部扩展接口并不支持的外部扩展接口并不支持IO空间。空间。 3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF外部接口的访问外部接口的访问3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 X

16、INTF空间空间0(Zone0)和空间和空间1(Zonel)公用片选信号公用片选信号ZCS0ANDCS1； 空间空间6(Zone6)和空间和空间7(Zone7)公用片选信号公用片选信号XZCS6ANDCS7。各空间可以独立设置访问等待、选择、建立以及保持时间。各空间可以独立设置访问等待、选择、建立以及保持时间。 所有空间共享所有空间共享19位的外部地址总线，处理器根据所访问的位的外部地址总线，处理器根据所访问的 空间产生相应的地址。空间产生相应的地址。 Zone2和和Zone6：Zone2和和Zone6共享外部地址总线共享外部地址总线 CPU访问访问Zone2和和Zone6空间的第一个字时，地

17、址总线产生空间的第一个字时，地址总线产生0 x00000地址；地址； CPU访问访问Zone2和和Zone6空间的最后一个字时，地址总线产生空间的最后一个字时，地址总线产生0 xFFFFF地址。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。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。控制具体访问的地址。外部接口的访问外部接口的访问3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF Zone0和和Zonel 两者公用一

18、个外部片选信号，但是采用不同的内部地址。两者公用一个外部片选信号，但是采用不同的内部地址。 Zone0的寻址范围是的寻址范围是0 x200000 x3FFFF，Zonel的是的是0 x400000 x5FFFF。 如果希望区分两个空间，需要增加其他控制逻辑如果希望区分两个空间，需要增加其他控制逻辑 在访问在访问Zone0时，时，XA13为高电平，为高电平，XA14为低电平；为低电平； 在访问在访问Zonel时，时，XAl3为低电平，为低电平，XA14为高电平。为高电平。写操作紧跟读操作流水线保护会影响写操作紧跟读操作流水线保护会影响Zonel空间的访问，故空间的访问，故Zonel空间空间 适合

19、用于扩展外设，而不适合用来扩展外部存储器。适合用于扩展外设，而不适合用来扩展外部存储器。 Zone7：Zone7是独立的地址空间，复位时，是独立的地址空间，复位时，XMPMC引脚为高电引脚为高电平，平，Zone7空间映射到空间映射到0 x3FC000。复位后，通过改变寄存器。复位后，通过改变寄存器XINTCNF2中的中的MPMC控制位，使能或屏蔽控制位，使能或屏蔽Zone7空间。如果空间。如果XMP面引脚为低电平，则面引脚为低电平，则Zone7不能映射到不能映射到0 x3FC000存储空间，而片上的存储空间，而片上的ROM将映射到该存储空间。将映射到该存储空间。 Zone7的映射与的映射与MC

20、MC有关，而有关，而Zone0，Zonel，Zonc2，Zone6总是有总是有效的存储空间，与效的存储空间，与XMPMC状态无关。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空空间进行程序的引导。间进行程序的引导。引导成功后，通过软件使能内部的引导成功后，通过软件使能内部的ROM，以便可以访问存，以便可以访问存放在放在ROM中的数学表。中的数学表。BootROM映射到映射到Zone7空间时，空间时，Zone7空间的存储器仍空间的存储器仍然可以访问。这是因为然可以访问。这是因为Zone7和和Zone6空间公

21、用一个片选信号空间公用一个片选信号XZCS6ANDCS7。访问外部访问外部Zone7空间的地址范围是空间的地址范围是0 x7C0000 x7FFFF，Zone6也使用这个地址也使用这个地址空间。空间。Zone7空间的使用只影响空间的使用只影响Zone6的高的高16K地址空间，地址空间， 外部接口的访问外部接口的访问3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF外部接口的配置外部接口的配置3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF 外部存储器接口能够配置各种参数，以便能够与众多不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同外部扩展设备无缝接口 主要由主要

22、由F2812器件的工作频率以及器件的工作频率以及XINTF的特性进行配置的特性进行配置 配置前后，配置前后，XINTF可能会产生很大的变化，所以尽量不可能会产生很大的变化，所以尽量不 要将配置程序放在要将配置程序放在XINTF扩展的存储器空间执行扩展的存储器空间执行SYSCLKOUTSYSCLKOUT和和XINTFXINTF时钟之间的关系时钟之间的关系 XINTF时钟时钟有两种时钟模块有两种时钟模块 XTIMCLK XCLOCK所有的外部扩展访问都是以内部所有的外部扩展访问都是以内部XINTF的的时钟时钟XTIMCLK为参考，因此配置为参考，因此配置XINTF，首，首先要通过先要通过XINTF

23、CNF2寄存器配置寄存器配置XTIMCLK。 XTIMCLK可以配置为可以配置为SYSCLKOUT，也，也可以配置为可以配置为SYSCLKOUT2，XTIMCLK默认默认的值是的值是SYSCLKOUT2。外接口提供一个时钟输出外接口提供一个时钟输出XCLOCK，所有，所有外部接口的访问都是在外部接口的访问都是在XCLOCK的上升沿开始。的上升沿开始。可以通过可以通过XINTFCNF2寄存器的寄存器的CLKMODE位位配置配置XCLOCK的频率的频率 外部接口的配置外部接口的配置3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF外部接口的配置外部接口的配置3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口

24、XINTF 写缓冲写缓冲 默认情况下写缓冲被屏蔽，为提高默认情况下写缓冲被屏蔽，为提高XINTF的性能，要使能写缓冲的性能，要使能写缓冲 模式。在不停止模式。在不停止CPU的情况下，最多可允许的情况下，最多可允许3个数据通过缓冲方式个数据通过缓冲方式 向向XINTF写数据。写缓冲器的深度可以在写数据。写缓冲器的深度可以在XINTFCNF2内配置。内配置。 每个每个Zone访问的建立访问的建立(Lead)、激活、激活(Active)和跟踪和跟踪(Trail)的时序的时序 对对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。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

25、踪。通过寄存器通过寄存器XTIMING可设置各阶段时等待的可设置各阶段时等待的XTIMCLK周期数。周期数。读写访问操作的时序可以独立进行配置。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、位使访问特定空间的建立、激活和跟踪等待状态延长激活和跟踪等待状态延长1倍。倍。 为适合具体外设接口的访问，可配置空间的建立、激活为适合具体外设接口的访问，可配置空间的建立、激活和和 跟踪周期长度。在配置过程中，需考虑：跟踪周期长度。在配置过程中，需考虑： 最小等待状态的需要；最小等待状态的需要； XINTF的时

26、序特性；的时序特性； 外部器件的时序特性；外部器件的时序特性； C28x芯片和外设间的附加延时。芯片和外设间的附加延时。外部接口的配置外部接口的配置3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF XREADY信号的使用信号的使用 DSP通过检测通过检测XREADY信号，从而可以延信号，从而可以延 长长DSP访问处设的激活阶段。器件上所有的访问处设的激活阶段。器件上所有的XINTF空间公用一个空间公用一个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。此信号。此 外，每个空间还可以选择同步检测外，每个空间还可以选

27、择同步检测XREADY信号或异步检测信号或异步检测XREADY信号。信号。 外部接口的配置外部接口的配置3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF 空间切换空间切换 当从当从XINTF的一个空间切换到另一个空间时，为了能够及时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，可以在该空间与其他空间来回切换允许用户指定一个特殊的空间，可以在该空间与其他空间来回 切换的过程中增加额外的周期：增加的周期数在切换的过程中增加额外的周期：增加的周期数在X

28、BANK中配置。中配置。 XMPMC信号对信号对XINTF的影响的影响 在复位时，对在复位时，对XMPMC引脚引脚 采样，并将其值锁存到采样，并将其值锁存到XINTF的配置寄存器的配置寄存器XINTFCNF2中。复位时该引脚的状中。复位时该引脚的状 态决定使能态决定使能BootROM还是使能还是使能Zone7空间。空间。 复位时，复位时，XMPMC=1(微处理器模式微处理器模式)，使能，使能Zone7空间，并且从外部存储器获空间，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

29、有效的存储空间。一个有效的存储空间。 复位时，复位时，XMPMC=0(微计算机模式微计算机模式)，使能，使能BootROM，屏蔽，屏蔽XINTFZone7空间。空间。 在该情况下，从内部在该情况下，从内部BootROM获取中断向量，获取中断向量，XINTFZone7空间不能访问。空间不能访问。 复位后，复位后，MPMC模式可以通过模式可以通过XINTFCNF2寄存器中的状态位来改变。通过这寄存器中的状态位来改变。通过这 种方式，系统可以从种方式，系统可以从BootROM引导，然后通过软件设置引导，然后通过软件设置MPMC等于等于1，从而，从而 可以访问可以访问Zone7空间。空间。XINTF寄

30、存器寄存器3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTF改变这些寄存器将影响改变这些寄存器将影响XINTF的访问时序，必须通过在的访问时序，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：时序寄存器，地址：0 x00000B20/22/24/2C/2E R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 ReservedXRDTRAILXWRLEADXWRTRAILXWRACTIVED7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D31 D24R-0 R-0 R/W-1 R-0 R/W-1 ReservedX2

31、TIMINGRerservedReservedD23 D22 D21 D18 D17 D16 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 READYMODE USEREADYXRDTRAILXRDACTIVED15 D14 D13 D12 D11 D9 D8 XRDLEAD XINTF配置寄存器配置寄存器地址：地址：0 x00000ReservedD31 D19 D18 D16R-0 R-0 R/W-1 R-0 R/W-1 ReservedHOLDASMP/MC ModeHOLDSD15 D12 D11 D10 D9 D8 R-0 R-0 R-1 R/W-0 R/W-1 R/W-0WLEV

32、ELReservedCLKMODECLKOFFD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 ReservedXINTF寄存器寄存器3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTFXTIMCLKHOLDWrite Buffer Depth XBANK寄存器寄存器地址：地址：0 x00000XINTF寄存器寄存器3.23.2 外部扩展接口外部扩展接口 XINTFReservedD15 D6 D5 D3 D2 D0R-0BANKBCYCR/W-1R/W-1 XREVISION寄存器寄存器 地址：地址：0 x00000,识别在产品中使用的识别在产品中使用的XINTF的的 特殊版本特殊版本REVISION

33、D15 D0R-0GPIO多路复用器多路复用器3.33.3 通用通用I/O端口端口F2812提供多个通用目的数字量提供多个通用目的数字量I/O引脚引脚 绝大部分是多功能复用引脚，通过绝大部分是多功能复用引脚，通过GPIO MUX寄存器来选寄存器来选 择配置具体的功能。择配置具体的功能。 可以独立操作也可以作为外设可以独立操作也可以作为外设I/O信号信号(通过通过GPxMUX寄存器寄存器 配置配置)使用。使用。 如果引脚工作在数字量如果引脚工作在数字量I/O模式，通过方向控制寄存器模式，通过方向控制寄存器(GPxDIR)控制数字量控制数字量I/O的方向，并可以通过量化寄存器的方向，并可以通过量化

34、寄存器(GPxQUAL)量化输量化输入信号，消除外部噪声信号入信号，消除外部噪声信号 表表4.4 (3.19,3-1-6) 给出了通用给出了通用I/O寄存器，寄存器，表表 4.5(3.20,3-1-7)给出了通用给出了通用I/O的数据寄存器的数据寄存器3.33.3通用通用I/O端口端口GPIO寄存器寄存器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，配置功能选择寄存器，配置I/O工作在外设操作模式或数字量工作在外设操作模式或数字量I/O模模 式。在复位使所有式。在复位使所有GPIO配置成配置成I/O功能。功能。 如果如果GPxMUX.bit=0，配置为，配置为I/O功能；功能； 如果如果GPxMUX.bit=1，配置为外设功能。，配置为外设功能。 IO的输入功能和外设的输入通道总是被使能的，输出通道是的输入功能和外设的输入通道总是被使能的，输出通道是GPIO和外设公用和外设公用的。因此，引脚如果配置成为的。因此，引脚如果配置成为IO功能，就必须屏蔽相应的外设功能，否则，将会功能，就必须屏