第2章 CPU架构

1、第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院1第第2 2章章 TMS320LF240X TMS320LF240X系列系列DSPDSP内部资源介绍内部资源介绍DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述22.1 TMS320LF240 x的的CPU功能模块功能模块 TMS320LF240 x的的CPU功能模块包括功能模块包括：输入定标移输入定标移位器位器、乘法器乘法器、中央算术逻辑单元中央算术逻辑单元、辅助

2、寄存器算术单辅助寄存器算术单元元 (ARAU)、状态寄存器状态寄存器 (ST0、ST1)等。等。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述C24xCPU的数据地址总线结构由的数据地址总线结构由6条总线构成：条总线构成：PAB程序地址总线。在对程序存储器进行读或写操作时，该总程序地址总线。在对程序存储器进行读或写操作时，该总线用于提供地址。线用于提供地址。PRDB程序读总线。该总线上的内容为程序空间内的值，根据程序读总线。该总线上的内容为程序空间内的值，根据操作可以为指令码、立即数或查表的值。操作可

3、以为指令码、立即数或查表的值。DRAB数据读地址总线。在对数据存储器进行读操作时，该总数据读地址总线。在对数据存储器进行读操作时，该总线用于提供地址。线用于提供地址。DRDB数据读总线。该总线上的内容为数据空间到中央算数逻数据读总线。该总线上的内容为数据空间到中央算数逻辑单元或者辅助寄存器算术单元的值。辑单元或者辅助寄存器算术单元的值。DWAB数据写地址总线。在对数据存储器进行写操作时，该总数据写地址总线。在对数据存储器进行写操作时，该总线用于提供地址。线用于提供地址。DWEB数据写总线。该总线上的内容为对程序存储器或数据存数据写总线。该总线上的内容为对程序存储器或数据存储器器内写的值。储器器

4、内写的值。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述4DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述52.1.1 输入定标移位器输入定标移位器将来自程序将来自程序/数据存储器的数据存储器的16位数据调整为位数据调整为32位数据送到位数据送到中央算术逻辑单元中央算术逻辑单元(CALU)。输入移位器作为程序输入移位器作为程序/数据空间至数据空间至CALU间数据通路一部间数据通路一部分，不会占用时钟的开销。分，

5、不会占用时钟的开销。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述6 输入移位器可以将输入值左移输入移位器可以将输入值左移016位，移位的次数位，移位的次数可以由下面可以由下面2种来源获得。种来源获得。u指令字中的常数指令字中的常数 ADD #0001H, 6u临时寄存器（临时寄存器（TREG）的低）的低4位位 ADDT 01HDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述72.1.2 乘法器单元乘法器单元1

6、616硬件乘法器，单周期产生一个硬件乘法器，单周期产生一个32位有符号或无符号乘积。位有符号或无符号乘积。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述8乘法器单元包括：乘法器单元包括：用来保存一个乘数的用来保存一个乘数的16位位暂时寄存器暂时寄存器（TREG）乘法器乘法器（为（为16位位16位的硬件乘法器）位的硬件乘法器）32位位乘积寄存器乘积寄存器（PREG内放乘法运算后的乘积）内放乘法运算后的乘积）乘积移位器乘积移位器（对乘积结果采用四种乘积移位方式，移位（对乘积结果采用四种乘积移位方式，移位方

7、式根据方式根据PM的状态指定）的状态指定）DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述92.1.3 中央算术逻辑单元（中央算术逻辑单元（CALU）中央算术逻辑单元中央算术逻辑单元 ：实实现大范围内的算术和逻现大范围内的算术和逻辑运算；辑运算；32位累加器位累加器：接受接受CALU的输出，并且可以根据进的输出，并且可以根据进位位位位C的值进行移位；的值进行移位；输出移位器：把累加器输出移位器：把累加器ACC的高位字和低位字在的高位字和低位字在送入数据存储器之前进行送入数据存储器之前进行移位。移位。DS

8、P原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述102.1.4 辅助寄存器算术单元（辅助寄存器算术单元（ARAU) ARAU的主要功能：在的主要功能：在CALU操作的同时，执行操作的同时，执行8个个辅助寄存器辅助寄存器AR7-AR0中的算术运算。中的算术运算。 辅助寄存器算术单元完成以下运算：辅助寄存器算术单元完成以下运算：将辅助寄存器的内容增将辅助寄存器的内容增1、减、减1使辅助寄存器的内容增、减一常数（使辅助寄存器的内容增、减一常数（ADRK、SBRK指令）指令）把把AR0的内容与当前的内容与当前AR的

9、内容进行比较（的内容进行比较（CMPR指指令），并把结果经数据写总线放入令），并把结果经数据写总线放入ST1的的TC位位DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述11 8个辅助寄存器提供了强大而灵活的间接寻址能力。个辅助寄存器提供了强大而灵活的间接寻址能力。利用辅助寄存器中的利用辅助寄存器中的16位地址可访问位地址可访问64K字的数据空间任字的数据空间任一单元。一单元。 当前时刻由哪个辅助寄存器进行间接寻址取决于状当前时刻由哪个辅助寄存器进行间接寻址取决于状态寄存器态寄存器ST0中的辅助寄存器指针

10、（中的辅助寄存器指针（ARP）DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述12除可用于数据存储器的地址外，还有其他用途：除可用于数据存储器的地址外，还有其他用途：利用辅助寄存器进行条件转移（利用辅助寄存器进行条件转移（CMPR）；）；将辅助寄存器作为暂存单元（将辅助寄存器作为暂存单元（LAR SAR）；）；将辅助寄存器作为软件计数器，根据需要将其增将辅助寄存器作为软件计数器，根据需要将其增加加1或减或减1。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章

11、TMS320LF240X系列系列DSP概述概述132.1.5 状态寄存器状态寄存器ST0和和ST1 两个寄存器的内容可被读出并保存到数据存储器，两个寄存器的内容可被读出并保存到数据存储器，也可以从数据存储器读出加载到也可以从数据存储器读出加载到ST0和和ST1 。它们的作用。它们的作用就是就是在子程序调用或进入中断时对在子程序调用或进入中断时对CPU各种状态进行保各种状态进行保存存。LST：加载状态寄存器指令：加载状态寄存器指令SST：保存状态寄存器指令：保存状态寄存器指令SETC和和CLRC：置位和清零指令。：置位和清零指令。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学

12、珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述14ST0各位的含义：各位的含义：ARP（位（位15-13）：辅助寄存器指针，间接寻址，选择当前的辅助寄存器）：辅助寄存器指针，间接寻址，选择当前的辅助寄存器AR。AR被装载时，原被装载时，原ARP的值被复制到的值被复制到ARB中。中。OV （位（位12）：溢出标志位。）：溢出标志位。OVM （位（位11）：溢出方式标志位。）：溢出方式标志位。INTM（位（位9）：中断总开关位。）：中断总开关位。1，所有可屏蔽中断被禁止；，所有可屏蔽中断被禁止；0，所有可屏蔽中断有效。，所有可屏蔽中断有效。DP（位（位8-0）：数据存储

13、器页面指针）：数据存储器页面指针9位的位的DP与指令字中的低与指令字中的低7位一起形成位一起形成16位位的数据存储器的直接地址。的数据存储器的直接地址。ARPOVOVM1INTMDP1513121110980图2.2 状态寄存器ST0的格式ARPOVOVM1INTMDP1513121110980图2.2 状态寄存器ST0的格式DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述15ST1各位的含义：各位的含义：ARB（位（位15-13）：辅助寄存器指针缓冲器。当）：辅助寄存器指针缓冲器。当ARP被加载到被加

14、载到ST0时，原时，原来的来的ARP被复制到被复制到ARB中，也可将中，也可将ARB复制到复制到ARP中。中。CNF（位（位12）:片内片内DARAM配置位配置位n0，片内，片内DARAM映射到数据存储器区；映射到数据存储器区；n1，片内，片内DARAM映射到程序存储器区。映射到程序存储器区。TC（位（位11）:测试测试/控制标志位控制标志位图2.3 状态寄存器ST1的格式ARBCNFTCSXMCXF15131211109810111111765432PMDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述

15、16SXM（位（位10）:符号扩展方式位符号扩展方式位u1，数据通过定标移位器传送到累加器时将产生符号扩展；，数据通过定标移位器传送到累加器时将产生符号扩展；u0，不产生符号扩展。，不产生符号扩展。C（位（位9）:进位标志位。进位标志位。XF（位（位4）:XF引脚状态位。可用指令引脚状态位。可用指令SETC置置1，用指令，用指令CLRC清清0PM（位（位1-0 ）:乘积移位方式乘积移位方式u00：乘法器的：乘法器的32位乘积不移位，直接装入位乘积不移位，直接装入CALU。u01：PREG左移左移1位后装入位后装入CALU，最低位填，最低位填0；u10：PREG左移左移4位后装入位后装入CALU

16、，低，低4位填位填0；u11: PREG输出进行符号位扩展右移输出进行符号位扩展右移6位。位。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述17 改进型的哈佛结构，通过改进型的哈佛结构，通过3组并行组并行16位地址总线访问位地址总线访问2个个空间。空间。程序地址总线程序地址总线（PAB) 对程序空间进行读或写操作时，该总线用于提对程序空间进行读或写操作时，该总线用于提供地址供地址数据读地址总线数据读地址总线（DRAB) 对数据空间进行读操作时，该总线用于提对数据空间进行读操作时，该总线用于提供地址供地

17、址数据写地址总线数据写地址总线（DWAB) 对数据空间进行写操作时，该总线用于提对数据空间进行写操作时，该总线用于提供地址供地址程序读总线程序读总线（PRDB) 该总线上的内容为程序空间内的值该总线上的内容为程序空间内的值 数据读数据总线数据读数据总线（DRDB) 该总线上的内容为数据空间到该总线上的内容为数据空间到CALU或者或者ARAU单元的值单元的值数据写总线数据写总线（DWEB) 该总线上的内容为对程序或数据空间写的值该总线上的内容为对程序或数据空间写的值 由于总线工作是独立的，所以可同时访问程序和数据空由于总线工作是独立的，所以可同时访问程序和数据空间。一个周期内，间。一个周期内，C

18、ALU可执行多达可执行多达3次的并行存储器操作。次的并行存储器操作。2.2 存储器及存储器及I/O空间空间DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述18 LF240 xDSP的地址映像被组织为的地址映像被组织为3个可独立选择的空间，个可独立选择的空间，总计总计192K字。字。程序存储器地址程序存储器地址:64K字字数据存储器地址数据存储器地址:64K字字I/O空间地址空间地址:64K字字 注：所有片内外设的寄存器均映射在数据存储器空间。注：所有片内外设的寄存器均映射在数据存储器空间。DSP原理及应

19、用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述19片内存储器的特点：片内存储器的特点：u集成度高；集成度高；u运行速度快；运行速度快；u功耗小；功耗小；u成本低。成本低。不同的不同的DSP具有不同的片内存储器具有不同的片内存储器DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述20TMS320LF2407的片内具有：的片内具有：2K字的单访问字的单访问RAM(SARAM)544字的双访问字的双访问RAM(DARAM：B0块块

20、256字字;B1块块 256字字;B2块块 32字字)32K字的字的FlashDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述212.1.1 双访问双访问RAM(DARAM) DARAM：双访问随机读：双访问随机读/写存储器，在单个机器周写存储器，在单个机器周期内可被访问期内可被访问2次次，即，即CPU 在时钟的主相写入在时钟的主相写入DARAM； 在时钟的从相从在时钟的从相从DARAM读出数据；大大的提高了运行读出数据；大大的提高了运行速度。速度。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院

21、北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述22 LF2407的的DARAM总共总共544个字，分为三块：个字，分为三块：B0(256 字字)、B1(256 字字)、B2(32 字字)。 其中其中B0作程序存储器还是作数据存储器，由寄存器作程序存储器还是作数据存储器，由寄存器ST1的第的第12位位CNF 来决定来决定：CNF=1，B0映射到程序存储器空间映射到程序存储器空间CNF=0，B0映射到数据存储器空间映射到数据存储器空间DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列

22、DSP概述概述232.1.2 单访问单访问RAM(SARAM) LF2407/2407A的片内有的片内有2K字字的的SARAM，SARAM在在一个机器周期内只可被访问一个机器周期内只可被访问1次次。 例如例如:一条指令要将一条指令要将A的值保存到存储器，且装载一个的值保存到存储器，且装载一个新值到新值到A中，在中，在SARAM中需两个机器周期，而在中需两个机器周期，而在DARAM中只需一个机器周期。中只需一个机器周期。 DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述24 通过状态寄存器通过状态寄存器S

23、CSR2的的PON和和DON位可以将位可以将SARAM配置为程序存储器或者数据存储器，也可以配置配置为程序存储器或者数据存储器，也可以配置为程序、数据存储器共用存储空间或将其屏蔽。为程序、数据存储器共用存储空间或将其屏蔽。 当当SARAM映射到程序存储空间时（映射到程序存储空间时（PON=1），地址），地址为：为：8000H87FFH。 当当SARAM映射到数据存储空间时（映射到数据存储空间时（DON=1），地址），地址为：为：0800H0FFFH。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述252

24、.1.3 FLASH存储器存储器 LF2407片内有片内有32K字的字的Flash，并且，并且映射到片内程序映射到片内程序存储空间存储空间。 LF2407由由MP/MC引脚决定引脚决定CPU是访问片内程序存储是访问片内程序存储器（器（Flash）还是片外程序存储器。）还是片外程序存储器。MP/MC=0，选择片内，选择片内Flash存储器存储器MP/MC=1，选择片外程序存储器，从片外程序存储器，选择片外程序存储器，从片外程序存储器开始执行程序。开始执行程序。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概

25、述262.2 程序存储程序存储器空间器空间 程序存储器空间用于存放程序存储器空间用于存放程序代码程序代码、数据表信息数据表信息和和常量常量。 程序存储器空间寻址范围为程序存储器空间寻址范围为64K字，这包括片内字，这包括片内DARAM和片内和片内Flash。 当某一片外程序存储器地址需要被访问时，当某一片外程序存储器地址需要被访问时，DSP会自动产生相应的控制信号：会自动产生相应的控制信号：PS、STRBDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述27中断向量中断向量代码安全密码代码安全密码在在Fl

26、ash存储器中的存储器中的用户代码用户代码外部存储器外部存储器CNF=1：保留：保留CNF=0：外部：外部CNF=1：片内：片内DARAMCNF=0：外部：外部0000h003Fh0043h7FFFh8000h0040h0044hFDFFhFE00hFEFFhFF00hFFFFh复位复位00000001h中断级别中断级别100020003h中断级别中断级别200040005h中断级别中断级别300060007h中断级别中断级别400080009h中断级别中断级别5000A000Bh中断级别中断级别6000C000Dh保留保留000E000Fh软件中断软件中断00100021hTRAP00220

27、023hNMI00240025h保留保留00260027h软件中断软件中断0028003Fh图图 程序存储器映射图程序存储器映射图DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述28三个因素决定程序存储器的配置三个因素决定程序存储器的配置CNF位位 CNF=1，B0映射到程序存储器空间映射到程序存储器空间 CNF=0，B0映射到数据存储器空间映射到数据存储器空间PON位位 PON=1，SARAM映射到程序存储器空间映射到程序存储器空间 8000H87FFH PON=0，程序存储器空间，程序存储器空间 8

28、000H87FFH为片外存储空间为片外存储空间MP/MC脚脚 MP/MC=0，选择片内，选择片内Flash存储器存储器0000h-7FFFh MP/MC=1，选择片外程序存储器，选择片外程序存储器0000h-7FFFh开始执行程序。开始执行程序。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述292.3 数据存储数据存储器空间器空间数据存储器寻址范围数据存储器寻址范围64K字。字。每个器件都有每个器件都有3个片内个片内DARAM块：块：B0、B1和和B2块。块。其中其中B0既可以配置为数据存储器，也可以

29、配置为程序存既可以配置为数据存储器，也可以配置为程序存储器；储器；B1和和B2只能配置为数据存储器。只能配置为数据存储器。2407/2407A有有2K字的字的SARAM，既可配置为程序存储，既可配置为程序存储器又可以配置为数据存储器。器又可以配置为数据存储器。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述30存储器映射寄存器存储器映射寄存器和保留位和保留位片内片内DARAM（B2）禁用禁用0000005F0060007F0080保留保留00FF0100片内片内DARAM（B0）01FF0200片内片内

30、DARAM（B1）02FF0300保留保留 03FF0400禁用禁用 04FF0500 SARAM（2K）07FF0800禁用禁用 0FFF1000外设帧外设帧16FFF7000外设帧外设帧273FF7400禁用禁用 743F7440外设帧外设帧374FF7500禁用禁用 753F7540 代码安全密码代码安全密码77EF77F0保留保留 77E377F4禁用禁用 77FF7800外部外部 7FFF8000FFFF保留保留中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器保留保留中断标志寄存器中断标志寄存器仿真寄存器和保留仿真寄存器和保留非法非法系统配置和控制寄存器系统配置和控制寄存器看门狗定时器寄存器看门狗定时器

31、寄存器非法非法SPISCI非法非法SPI非法非法外部中断寄存器外部中断寄存器非法非法数字数字I/O控制寄存器控制寄存器ADC控制寄存器控制寄存器非法非法CAN控制寄存器控制寄存器非法非法CAN邮箱邮箱非法非法通用目标定时寄存器通用目标定时寄存器比较、比较、PWM和死区寄存和死区寄存器器SPI捕获和捕获和QEP寄存器寄存器中断屏蔽、向量和标志中断屏蔽、向量和标志寄存器寄存器非法非法事件管理器事件管理器EVA通用目标定时寄存器通用目标定时寄存器比较、比较、PWM和死区寄存和死区寄存器器SPI捕获和捕获和QEP寄存器寄存器中断屏蔽、向量和标志中断屏蔽、向量和标志寄存器寄存器保留保留事件管理器事件管理

32、器EVBDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述31数据存储器配置数据存储器配置CNF位：位：CNF=0时，时，B0块被映射为数据存储空间。块被映射为数据存储空间。CNF=1时，时，B0块被映射为程序存储器空间。块被映射为程序存储器空间。SCSR2的的DON位：位：DON=0时，时，0800H0FFFH为保留区域。为保留区域。DON=1时，时， 0800H0FFFH对应对应SARAM。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF2

33、40X系列系列DSP概述概述322.4 I/O空间空间I/O空间寻址范围空间寻址范围64K字。字。外部外部保留保留/禁用禁用Flash控制方式寄存器控制方式寄存器保留保留等待状态发生器寄存器等待状态发生器寄存器0000hFEFFhFF00hFF0EhFF0FhFF10hFFFEhFFFFh只有具有只有具有Flash的器件才有的器件才有只有只有LF2407才有才有图图2.4 I/O空间地址映射空间地址映射DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述33 I/O空间访问的控制信号为空间访问的控制信号为I

34、S。访问片内的访问片内的I/O空间时，空间时，IS变成无效。变成无效。访问片外访问片外I/O空间时，空间时，IS变成有效。变成有效。 因此可将因此可将IS用作外部用作外部I/O设备的片选信号。设备的片选信号。 所有所有64K的的I/O空间都可以用空间都可以用IN和和OUT指令来访问，指令来访问，当执行当执行IN和和OUT指令访问外部指令访问外部I/O空间时，信号空间时，信号IS变成有变成有效。效。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述34IN 7 , 0AFEEhOUT 7, 0CFEFhIN

35、 7, 0FFFFhOUT 7, 0FFFFhDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述352.5 外部存储器接口选通信号说明外部存储器接口选通信号说明 当当DSP外扩存储器和外扩存储器和I/O时，需要将选通信号与外部时，需要将选通信号与外部存储器和存储器和I/O的使能引脚相连。的使能引脚相连。外部存储空间外部存储空间空间大小空间大小/字字选通信号选通信号程序空间程序空间64KPS数据空间数据空间64KDSI/O空间空间64KIS表表2.2 外部存储器空间访问及其片选信号外部存储器空间访问及其片选

36、信号DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述36表表2.3 外部接口信号的功能描述外部接口信号的功能描述 A0A15 外部外部16位单向地址总线位单向地址总线 D0D15 外部外部16位双向数据总线位双向数据总线 DS 外部数据空间选通；外部数据空间选通； PS 外部程序空间选通；外部程序空间选通； IS 外部外部I/O空间选通；空间选通； STRB 外部存储器选通；外部存储器选通； R/W 读读/写选通，指明与外围器件信号的传送方向写选通，指明与外围器件信号的传送方向 WE 写使能，对外部写使

37、能，对外部3个空间写；个空间写； RD 读使能，对外部读使能，对外部3个空间读；个空间读； MP/MC 微处理器微处理器/微控制器方式选择微控制器方式选择 READY =1，已准备好；，已准备好； =0，未准备好。，未准备好。信号信号 功能描述功能描述DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述372.6 等待状态发生器等待状态发生器 如果采用慢速的如果采用慢速的RAM、外设芯片，须考虑与、外设芯片，须考虑与LF240 x芯片的速度匹配问题，需使用芯片的速度匹配问题，需使用READY信号、片外延迟电

38、信号、片外延迟电路或内部等待状态产生器来添加等待状态。路或内部等待状态产生器来添加等待状态。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述382.6.1 用用READY信号产生等待状态信号产生等待状态 在访问外设时，若外设未准备好，则将在访问外设时，若外设未准备好，则将READY拉为拉为低电平，低电平，CPU等待一个等待一个CLK周期，再次检查周期，再次检查READY，直，直至至READY变为高电平。变为高电平。 若访问片内存储器，则若访问片内存储器，则READY引脚状态对存储器操引脚状态对存储器操作

39、没有任何影响。作没有任何影响。 READY脚可用来产生任意数目的等待状态。脚可用来产生任意数目的等待状态。 注：若要处理器执行注：若要处理器执行READY检测，程序至少要设置检测，程序至少要设置一个软件等待状态。一个软件等待状态。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述392.6.2 用等待状态发生器产生等待状态用等待状态发生器产生等待状态 等待状态发生器可以通过编程为指定的片外空间产等待状态发生器可以通过编程为指定的片外空间产生第一个等待状态，而与生第一个等待状态，而与Ready信号的状态无关

40、。信号的状态无关。 为控制等待状态发生器，必须写映射为控制等待状态发生器，必须写映射I/O空间的空间的FFFFh等待状态发生器控制寄存器（等待状态发生器控制寄存器（WSGR） 。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述40位位15 11：保留：保留位位10 9： 总线可见模式，当从内部程序或总线可见模式，当从内部程序或/和数据存储器和数据存储器运行时，这些模式提供了一种跟踪内部总线活动的方法。运行时，这些模式提供了一种跟踪内部总线活动的方法。p00总线可见模式关总线可见模式关(降低噪声和功耗降低

41、噪声和功耗)；p01总线可见模式总线可见模式开开；p10内部数据存储器地址总线和数据总线输出至外部内部数据存储器地址总线和数据总线输出至外部地址和数据地址和数据总线；总线；p11内部程序存储器地址总线和数据总线输出至外部内部程序存储器地址总线和数据总线输出至外部地址和数据地址和数据总线。总线。1511109865320保留保留0BVISW-11ISWSW-111DSWSW-111PSWSW-111图图2.5 等待状态控制寄存器等待状态控制寄存器（WSGR）的格式的格式DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列D

42、SP概述概述41位位8 6：决定了片外：决定了片外I/O空间等待状态的数目（空间等待状态的数目（0 7） 。复位为复位为111，为片外，为片外I/O空间的读写设定空间的读写设定7个等待状态。个等待状态。位位5 3：决定了片外数据空间等待状态的数目（：决定了片外数据空间等待状态的数目（0 7） 。复位为复位为111，为片外数据空间的读写设定，为片外数据空间的读写设定7个等待状态。个等待状态。位位2 0：决定了片外程序空间等待状态的数目（：决定了片外程序空间等待状态的数目（0 7） 。复位为复位为111，设定程序空间，设定程序空间7个等待状态。个等待状态。1511保留保留0109BVISW-118

43、6ISWSW-11153DSWSW-11120PSWSW-111DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述42 外部数据存储器接口的实例，外部数据存储器接口的实例，LF2407A连接两个连接两个16K8位位SRAM。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述43LF在数据空间中，存储按在数据空间中，存储按16K字为一块进行编址，字为一块进行编址，若存储器多个块与程序空若存储器多个块与程序空间接口，那么

44、由间接口，那么由DS和适当和适当的地址位组成译码电路来的地址位组成译码电路来进行存储器块的片选。进行存储器块的片选。D DDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述442.7 系统配置寄存器系统配置寄存器位位15 保留位保留位。位位14 CLKSRC。CLKOUT引脚源选择位。引脚源选择位。 0 CLKOUT引脚输出引脚输出CPU时钟；时钟； 1 CLKOUT引脚输出引脚输出WDCLK时钟时钟保留位保留位15R_0CLKSRC14RW_0LPM113RW_0LPM012RW_0CLKPS211RW

45、_1CLKPS110RW_1CLKPS09RW_1保留位保留位8R_0ADCCLKEN7RW_0SCICLKEN6RW_0SPICLKEN5RW_0CANCLKEN4RW_0EVBCLKEN3RW_0EVACLKEN2RW_0保留位保留位1R_0ILLADR0RC_01. 系统控制和状态寄存器系统控制和状态寄存器1SCSR1，映射到数据存储器空间，映射到数据存储器空间7018h。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述45位位1312 LPM(1:0)。低功耗模式选择位。这两位声明了。低功耗模式

46、选择位。这两位声明了CPU在执行在执行IDLE指令时进入哪一种低功耗模式。指令时进入哪一种低功耗模式。 00 CPU进入进入IDLE1(LPM0)模式；模式； 01 CPU进入进入IDLE2(LPM1)模式；模式； 1x CPU进入进入HALT(LPM2)模式。模式。位位119 PLL时钟预定标选择位时钟预定标选择位。这三位对输入时钟选。这三位对输入时钟选择择PLL倍频系数，见下表。倍频系数，见下表。CLKPS2 CLKPS1 CLKPS0 系统时钟频率系统时钟频率CLKPS2 CLKPS1 CLKPS0 系统时钟频率系统时钟频率0004fin1000.8fin0012fin1010.66fi

47、n0101.33fin1100.57fin0111fin1100.5finDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述46位位8 保留位保留位。位位7 ADC CLKEN，ADC模块时钟使能控制位。模块时钟使能控制位。位位6 SCI CLKEN， SCI模块时钟使能控制位。模块时钟使能控制位。位位5 SPI CLKEN，SPI模块时钟使能控制位。模块时钟使能控制位。位位4 CAN CLKEN，CAN模块时钟使能控制位。模块时钟使能控制位。位位3 EVB CLKEN，EVB模块时钟使能控制位。模块时钟

48、使能控制位。位位2 EVA CLKEN，EVA模块时钟使能控制位。模块时钟使能控制位。0：禁止模块时钟（即关断该模块，以节能）；：禁止模块时钟（即关断该模块，以节能）；1：使能模块时钟，且运行。：使能模块时钟，且运行。位位1：保留位。：保留位。位位0：ILLADR，无效地址检测位。，无效地址检测位。 当检测到一个无效地址时，该位被置当检测到一个无效地址时，该位被置1，该位需软件，该位需软件清除，写清除，写0即可。初始化时该位写即可。初始化时该位写0。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述472

49、. 系统控制和状态寄存器系统控制和状态寄存器2SCSR2，映射到数据存储器空间映射到数据存储器空间7019h 。保留位保留位158RW_0保留位保留位7RW_0IPQUAL6RW_0WDOVERRIDE5RC_1XMIF HI-Z4RW_0BOOT EN3RW_引脚引脚MP/MC2RW_引脚引脚DON1RW_1PON0RW_0位位157：保留位保留位。这些位的读出值不确定，写入值无影响。这些位的读出值不确定，写入值无影响。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述48位位6：I/P QUAL，时钟

50、输入限定，它限定输入到，时钟输入限定，它限定输入到DSP的的CAP16,XINT12,ADCSOC以及以及PDPINTA/B引脚上的信引脚上的信号被正确锁存时，需要的最小脉冲宽度。脉冲宽度只有达号被正确锁存时，需要的最小脉冲宽度。脉冲宽度只有达到这个宽度之后，内部的输入状态才会改变。到这个宽度之后，内部的输入状态才会改变。 0锁存脉冲至少需要锁存脉冲至少需要5个时钟周期；个时钟周期； 1锁存脉冲至少需要锁存脉冲至少需要11个时钟周期。个时钟周期。如果这些引脚作如果这些引脚作I/O，则不会使用输入时钟限定电路。，则不会使用输入时钟限定电路。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北

51、京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述49位位5：WD保护位保护位，该位可用软件来禁止，该位可用软件来禁止WD工作。这位工作。这位是一个只能清除的位，复位后默认是一个只能清除的位，复位后默认1。通过向这位写。通过向这位写1对对其清除。其清除。 0保护保护WD，防止，防止WD被软件禁止。被软件禁止。 1复位时的默认值复位时的默认值位位4：XMIF HI-Z。控制外部存储器接口信号。控制外部存储器接口信号(XMIF) 0所有所有XMIF信号处于正常驱动模式信号处于正常驱动模式(即非高阻态即非高阻态) 1所有所有XMIF信号处于高阻态信号处于高阻态DSP

52、原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述50位位3：BOOT EN使能位使能位。这位反映了。这位反映了BOOT EN引脚在引脚在复位时的状态。复位时的状态。 0：使能引导：使能引导ROM。地址空间。地址空间0000h-00FFh被片内被片内引导引导ROM块占用。禁止用块占用。禁止用FLASH存储器。存储器。 1：禁止引导：禁止引导ROM。TMS320LF2407片内片内FALSH程程序存储器映射地址范围为序存储器映射地址范围为0000h一一7FFFh。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息

53、学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述51位位2：微处理器微控制器选择位微处理器微控制器选择位。这位反映了器件复位时。这位反映了器件复位时MP/MC引脚的状态。引脚的状态。 0: 器件设置为微控制器方式，程序地址范围从器件设置为微控制器方式，程序地址范围从0000h7FFFh被映射到片内被映射到片内 1: 器件设置为微处理器方式，程序地址范围从器件设置为微处理器方式，程序地址范围从0000h7FFFh被映射到片外被映射到片外(必须外扩外部存储器必须外扩外部存储器)DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学

54、院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述52位位10: SARAM的程序的程序/数据空间选择位数据空间选择位。 DON PON SARAM状态状态 0 0 地址空间不被映射，该空间被分配到外部存储器地址空间不被映射，该空间被分配到外部存储器 0 l SARAM 被映射到片内程序空间被映射到片内程序空间 1 0 SARAM 被映射到片内数据空间被映射到片内数据空间 1 1 SARAM 被映射到片内程序空间，又被映射到片内数据空间被映射到片内程序空间，又被映射到片内数据空间DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320

55、LF240X系列系列DSP概述概述532.8 中断系统中断系统 中断是计算机一种特殊的运行方式。在正常情况下中断是计算机一种特殊的运行方式。在正常情况下CPU按照程序预定的路线运行；当外围设备有事件产按照程序预定的路线运行；当外围设备有事件产生，需要生，需要CPU来处理，即发出中断请求信号，来处理，即发出中断请求信号，CPU暂暂停工作，保存好现场，然后转到该中断请求对应的服停工作，保存好现场，然后转到该中断请求对应的服务子程序的入口处，待服务子程序运行完毕，务子程序的入口处，待服务子程序运行完毕，CPU自自动恢复现场，从原停顿点继续往下运行。动恢复现场，从原停顿点继续往下运行。DSP原理及应用

56、原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述541. 中断的概念中断的概念 中断是指当一个中断信号被送入中断是指当一个中断信号被送入CPU且该信号没有且该信号没有被被CPU禁止或屏蔽，禁止或屏蔽，CPU将停止正在执行的程序，进将停止正在执行的程序，进入中断服务子程序入中断服务子程序(Interrupt Service Routine，ISR)； 中断服务子程序执行完毕，中断服务子程序执行完毕，CPU将继续原来被中断将继续原来被中断的程序继续执行。的程序继续执行。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院

57、北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述552. 中断的特点中断的特点中断的特点如下：中断的特点如下： 中断是随机的；中断是随机的； 中断是可恢复的；中断是可恢复的； 中断是自动处理的。中断是自动处理的。引入中断的目的是解决主机与外设的引入中断的目的是解决主机与外设的并行工作问题，实现实时控制。并行工作问题，实现实时控制。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述56中断系统由两大部分组成：中断系统由两大部分组成： 硬件中断装置硬件中断装置，它是中断系

58、统的机制部分，负责捕获，它是中断系统的机制部分，负责捕获中断源发出的中断请求，以一定方式响应中断源，然中断源发出的中断请求，以一定方式响应中断源，然后将处理器控制权交给特定的中断处理程序。后将处理器控制权交给特定的中断处理程序。 软件中断处理程序软件中断处理程序，它是中断系统的策略部分，负责，它是中断系统的策略部分，负责辨识中断类型并作出相应的操作。辨识中断类型并作出相应的操作。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述572.8.1 中断优先级和中断向量表中断优先级和中断向量表 LF2407 D

59、SP具有具有不可屏蔽不可屏蔽中断和中断和 个个中断（中断（INT1INT6），采用集中化的中断扩展设计来满足大），采用集中化的中断扩展设计来满足大量外设中断需求。量外设中断需求。 每个可屏蔽中断有多个中断源，每个中断源具有唯每个可屏蔽中断有多个中断源，每个中断源具有唯一的中断入口地址向量。一的中断入口地址向量。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述58中断源如下所示中断源如下所示:不可屏蔽中断不可屏蔽中断(硬件硬件) 优先级优先级 中断名称中断名称 CPU中断向量中断向量 描述描述 1 Res

60、et 0000h 复位引脚和复位引脚和WD溢出溢出 2 NMI 0024h 无效地址检测无效地址检测DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述59INT1(级别级别1）CPU中断向量地址：中断向量地址：0002h 优先级优先级 中断名称中断名称 外设中断向量外设中断向量 描述描述 4 PDPINTA 0020h 功率驱动保护中断功率驱动保护中断 5 PDPINTB 0019h 功率驱动保护中断功率驱动保护中断 6 ADCINT 0004h 高优先级高优先级ADC中断中断 7 XINT1 0001h