第6章DSP片内外设

1、第第6 6章章 DSPDSP片内外设片内外设DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP片内外设片内外设DSP中断系统控制中断系统控制 DSP系统设计系统设计DSP硬件系统设计硬件系统设计DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院第一部分第一部分 DSP片内外设片内外设可编程定时器可编程定时器串行通信接口串行通信接口 主机接口主机接口 通用通用I/ODSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院6.1 DSP片内外设概述片内外设概述u片内外设片内外设n定时器、串口、主机接口、通用定时器、串口、主机接口、通用IO等等u访问方式访问方式n通过访问片内外设寄存器来实现控制通过访问片

2、内外设寄存器来实现控制u片内外设寄存器片内外设寄存器n寄存器种类及地址寄存器种类及地址w CPU寄存器（寄存器（教材教材P41)，地址：，地址：01F(第第0页）页）w 片内外设寄存器（片内外设寄存器（教材教材P163)，地址：，地址：205F（第（第0页）页）DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院6.2 可编程定时器可编程定时器DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院定时器的工作过程：定时器的工作过程：DSP技术讲义，2007，陈军

3、波电子信息工程学院15 1211109 6543 0TCR0026h保留保留 Soft Free PSC TRB TSS TDDR 保留位保留位软件调试控制位软件调试控制位 预定标预定标计数器计数器 复位复位 停止停止/ /启动启动 初值初值 DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院u例子：例子：n教材教材P167n中断程序中设置一个计数器（减法）中断程序中设置一个计数器（减法）n执行中断程序时定时器仍然在工作（同时）执行中断程序时定时器仍然在工作（同时）nTSS：控制定时器的开始（：控制定

4、时器的开始（TSS=0)和停止（和停止（TSS=1)nTRB: 定时器复位信号定时器复位信号n当计数器的值为当计数器的值为0时，产生的借位脉冲自动给计数器时，产生的借位脉冲自动给计数器加载初值：加载初值：TDDR和和PRDDSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院例：例：设工作频率为设工作频率为40MHz的的TMS320C5402，要求，要求产生产生40kHz的定时控制，则计数器的初始化程序如的定时控制，则计数器的初始化程序如下：下： STM #10h,TCR ;停止计数器停止计数器(TSS=1) STM #999, PRD ;设置设置PRD寄存器值为寄存器值为999 TINT中断频率为

5、中断频率为 Foutclk/(999+1)=40MHz/1000=40kHz STM #20h,TCR ;重新装入重新装入TIM和和PSC，然后，然后启动计数器启动计数器(TSS=0,TRB=1) DSP计数器的定时控制，不仅产生计数器的定时控制，不仅产生TOUT信信号，用来控制外围电路，同时也产生中断号，用来控制外围电路，同时也产生中断TINT给给CPU。CPU利用该中断，可以控制程序进程，利用该中断，可以控制程序进程，进行中断服务程序的处理。进行中断服务程序的处理。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院6.3 串行口串行口u4种串口种串口nSP串口串口（标准同步串口）（标准同步串

6、口）nBSP串口串口（带缓冲的串口）（带缓冲的串口）nTDM串口串口（时分复用串口）（时分复用串口）nMCBSP串口串口（多通道带缓冲串口）（多通道带缓冲串口）uTMS320C54x都提供了串行通信接口都提供了串行通信接口(SP)，芯片型号，芯片型号不同，配置的串口类型和数目都有所不同不同，配置的串口类型和数目都有所不同DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院SP串口（标准同步串口）串口（标准同步串口）n串口信号串口信号w 1）时钟）时钟:CLKR,CLKXw 2）帧同步信号）帧同步信号:FSR,FSXw 3）数据（发送和接受）数据（发送和接受）: DR,DXw 4）中断信号（跟）中断

7、信号（跟CPU接口）接口）:RINT,XINTn结构和特点结构和特点（P169)w 收发模块相互独立收发模块相互独立w 由由DRR、DSR、RSR、XSR以及控制电路组成以及控制电路组成w 时钟信号可以选择内部或者外部时钟信号可以选择内部或者外部w 回返模式回返模式(用于测试）用于测试）w 2种工作方式：查询和中断种工作方式：查询和中断DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院u工作过程工作过程（教材（教材P171）n缓冲寄存器缓冲寄存器n移位寄存器移位寄存器n串并转换串并转换nCPU的读写的读写n工作方式：工作方式：2种种w 1）查询方式收发）查询方式收发:查询串口寄存器查询串口寄存器

8、SPC中的发送和接收完成中的发送和接收完成位：位：XRDY,RRDYw 2）中断方式收发）中断方式收发: 收发中断信号是否有效收发中断信号是否有效u串口操作编程串口操作编程：教材：教材P172n1）串口初始化）串口初始化n2）串口中断服务程序）串口中断服务程序DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院BSP缓冲串口缓冲串口 DSP的缓冲串行接口（的缓冲串行接口（BSP）能与串行设备，）能与串行设备，如编如编/译码器、串行译码器、串行A/D和和D/A转换器等直接通转换器等直接通信。缓冲串口支持信。缓冲串口支持8,10,12或或16位数据单元的发位数据单元的发送，同时允许程控串口通信的时钟频

9、率。送，同时允许程控串口通信的时钟频率。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院何为缓冲串口？何为缓冲串口？ 所谓缓冲串口，实际上是在标准串口的基础上增加了所谓缓冲串口，实际上是在标准串口的基础上增加了一个一个2K的自动缓冲单元，叫的自动缓冲单元，叫ABU。每次串口发送数据时。每次串口发送数据时,硬硬件自动将发送缓冲中的数据送出；在接收数据时，硬件自件自动将发送缓冲中的数据送出；在接收数据时，硬件自动将收到的数据写入接收缓存。动将收到的数据写入接收缓存。缓冲串口的工作方式：缓冲串口的工作方式：1）非缓冲方式）非缓冲方式2）自动缓冲方式）自动缓冲方式DSP技术讲义，2007，陈军波电子信

10、息工程学院u非缓冲方式非缓冲方式：n串口工作和标准串口工作和标准SP相同，不使用缓冲区；相同，不使用缓冲区；u自动缓冲方式：自动缓冲方式：n不需每传送一个字就发一次中断，而是每通过一次缓冲器的不需每传送一个字就发一次中断，而是每通过一次缓冲器的半边界，才产生中断至半边界，才产生中断至CPU，从而减少频繁中断对，从而减少频繁中断对CPU的影响。的影响。n发送和接受缓冲最大的长度为发送和接受缓冲最大的长度为2K，对，对C542而言，这而言，这2K的缓冲的缓冲区在区在0800h0FFFh之间。缓冲区的长度和起始地址是用户可之间。缓冲区的长度和起始地址是用户可编程的，但必须遵守一定的规范。编程的，但必

11、须遵守一定的规范。n缓冲区使用方式：缓冲区使用方式：w 循环寻址循环寻址DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院以以VC542为例，与为例，与BSP串口有关的存储器映射寄存器共有串口有关的存储器映射寄存器共有6个个。地址地址寄存器符号寄存器符号功能功能0 x22BSPC16位串口控制寄存器位串口控制寄存器0 x23BSPCE16位串口扩展控制寄存器位串口扩展控制寄存器0 x38AXR11位发送缓冲区地址寄存器位发送缓冲区地址寄存器0 x39BKX11位发送缓冲区大小寄存器位发送缓冲区大小寄存器0 x3AARR11位接收缓冲区地址寄存器位接收缓冲区地址寄存器0 x3BBKR11位接收缓冲

12、区大小寄存器位接收缓冲区大小寄存器DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院TMS320C54x内存界面自动缓冲单元ABU控制 XRDY RRDY BXINT BMINT BRINTTMS320C54xCPU界面中断逻辑BDXRBXSRBRSRBDRRBSPCBSPCE串口控制逻辑中断控制BCLKXBFSXBDXBDRBCLKRBFSRBXINTBNMINTBRINT1611DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院15141312111098BSPCHFreeSoftRSRFULLXSREMPTYXRDY RRDYIN1IN0仿真仿真控制控制仿真仿真控制控制接收移位接收移位寄存器

13、寄存器满满发送移位发送移位寄存器寄存器空空发送发送准备准备好好接收接收准备准备好好发送发送时钟时钟状态状态接收接收时钟时钟状态状态76543210BSPCLRRSTXRSTTXMMCMFSMFODLBRes接收接收复位复位发送发送复位复位发送发送模式模式时钟时钟选择模式选择模式帧帧同步同步模式模式数据数据格式格式数据数据回送回送模式模式保留保留 BSPC用于控制串行口的操作。用于控制串行口的操作。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院CLKDVFSPCLKPFEFIGPCM4056789ABU控制BSPCE1510DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，200

14、7，陈军波电子信息工程学院TDM串口u时分复用串口时分复用串口n将时间分为相等的间隔，每个间隔表示一个通道将时间分为相等的间隔，每个间隔表示一个通道n也可配置为标准工作模式也可配置为标准工作模式u教学要求：教学要求：n了解（了解（P176)DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院McBSP多通道缓冲串行口多通道缓冲串行口DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院时钟和帧同步信号发生及控制多通道选择SPCRRCRXCRSRGRPCRMCRRCERXCER扩展压缩RSRXSRRBRDRRDXRDRDXCLKXCLKRFSXFSRCLKSRINTXINTREVTXEVTREVTAXEV

15、TA中断到CPU同步事件到DMA16位外设总线DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院 DX： 串行数据发送引脚；串行数据发送引脚； DR： 串行数据接收引脚；串行数据接收引脚； CLKX： 发送时钟引脚；发送时钟引脚； CLKR： 接收时钟引脚；接收时钟引脚； FSX： 发送帧同步引脚；发送帧同步引脚； FSR： 接收帧同步引脚；接收帧同步引脚； CLKS： 外部提供的采样时钟引脚。外部提供的采样时钟引脚。 McBSP通过通过DX和和DR引脚与外部设备进行数据引脚与外部设备进行数据通信，时钟和帧同步等控制信息的传输通过通信，时钟和帧同步等控制信息的传输通过CLKX、CLKR、FSX和

16、和FSR引脚来实现。引脚来实现。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院地 址 子地址 名称缩写 寄存器名称 McBSP0 McBSP1 McBSP2 RBR1,2 接收缓冲寄存器1,2 RSR1,2 接收移位寄存器1,2 XSR1,2 发送移位寄存器1,2 0020H0040H 0030H DRR2x 数据接收寄存器2 0021H 0041H 0031H DRR1x 数据接收寄存器1 0022H 0042H 0032H DXR2x 数据发送寄存器2 0023H 0043H 0033H DXR1x 数据发送寄存器1 DSP技术讲义，200

17、7，陈军波电子信息工程学院地地 址址 子地址子地址 名称缩写名称缩写 寄存器名称寄存器名称 McBSP0 McBSP0 McBSP1 McBSP1 McBSP2 McBSP2 00380038H H 00480048H H 00340034H H SPSAx SPSAx 子地址寄存器子地址寄存器 00390039H H 00490049H H 00350035H H 00000000H H SPCR1x SPCR1x 串口控制寄存器串口控制寄存器1 1 00390039H H 00490049H H00350035H H00010001H H SPCR2x SPCR2x 串口控制寄存器串口控制

18、寄存器2 2 00390039H H00490049H H00350035H H00020002H H RCR1x RCR1x 接收控制寄存器接收控制寄存器1 1 00390039H H00490049H H00350035H H00030003H H RCR2x RCR2x 接收控制寄存器接收控制寄存器2 2 00390039H H00490049H H00350035H H00040004H H XCR1x XCR1x 发送控制寄存器发送控制寄存器1 1 00390039H H00490049H H00350035H H00050005H H XCR2x XCR2x 发送控制寄存器发送控制

19、寄存器2 2 00390039H H00490049H H00350035H H00060006H H SRGR1x SRGR1x 采样率发生寄存器采样率发生寄存器1 1 00390039H H00490049H H00350035H H00070007H H SRGR2x SRGR2x 采样率发生寄存器采样率发生寄存器2 2 DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院地地 址址 子地址子地址 名称缩写名称缩写 寄存器名称寄存器名称 McBSP0 McBSP0 McBSP1 McBSP1 McBSP2 McBSP2 00390039H H00490049H H00350035H H000

20、80008H H MCR1x MCR1x 多通道寄存器多通道寄存器1 1 00390039H H00490049H H00350035H H00090009H H MCR2x MCR2x 多通道寄存器多通道寄存器2 2 00390039H H00490049H H00350035H H000000AHAH RCERAx RCERAx 接收通道使能寄存接收通道使能寄存器器A A 00390039H H00490049H H00350035H H000000BHBH RCERBx RCERBx 接收通道使能寄存接收通道使能寄存器器B B 00390039H H00490049H H00350035

21、H H000000CHCH XCERAx XCERAx 发送通道使能寄存发送通道使能寄存器器A A 00390039H H00490049H H00350035H H000000DHDH XCERBx XCERBx 发送通道使能寄存发送通道使能寄存器器B B 00390039H H00490049H H00350035H H000000EHEH PCRx PCRx 引脚控制寄存器引脚控制寄存器 DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院6.4 H

22、PI接口设计与使用C54x的主机接口的主机接口(Host Port Interface, HPI) ：用来实现与主设备或主处理器的通信。：用来实现与主设备或主处理器的通信。主机与主机与HPI的通信，可通过专用地址和数据寄的通信，可通过专用地址和数据寄存器、存器、HPI控制寄存器以及使用外部数据与接控制寄存器以及使用外部数据与接口控制信号来实现。口控制信号来实现。3种种HPI接口：接口： 1) HPI8: 标准标准8位并行接口位并行接口 2) HPI-8： 增强型增强型8位并行接口位并行接口 3) HPI-16： 增强型增强型16位并行接口位并行接口DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学

23、院HPI接口有两种工作方式：接口有两种工作方式：HPI存储器：存储器：DSP内部内部2K的的DARAM区区DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院HPI8 接口包含包含HPI操作的控制和状态位操作的控制和状态位HPIAHPIDHPICDSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院HPI与主机接口设计与主机接口设计DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院HPI8接口信号名称及其功能接口信号名称及其功能DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院 HPI控制寄存器为控制寄存器为16位寄存器，用来控制位寄存器，用来控制HPI的的操

24、作。其操作。其高高8位与低位与低8位完全相同位完全相同，提供了，提供了4个控制个控制位，分别为位，分别为BOB、SMOD、DSPINT和和HINT位。位。43210XHINT DSPINT SMOD BOBXHINT DSPINT SMOD BOBDSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院uHPI控制寄存器（控制寄存器（HPIC）状态位控制着状态位控制着HPI操作：操作：(P190)（1）BOB：字节次序位。字节次序位。 （2）SMOD：标准标准HPI-8寻址方式位。寻址方式位。 （3）DSPINT：主机向主机向C54x发出中断位。发出中断位。 （4）HINT：

25、C54x向主机发出中断位。向主机发出中断位。 （5）XHPIA：增强增强HPI-8扩展寻址使能位。扩展寻址使能位。（6）HPIENA：增强增强HPI-8使能状态位。使能状态位。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院主机通过主机通过HPI接口访问接口访问C54X片内片内RAM的一般步骤的一般步骤u主机通过主机通过HPI接口访问接口访问C54X片内片内RAM的一般步骤：的一般步骤：（1）首先初始化首先初始化HPIC寄存器寄存器，特别是，特别是BOB位。位。 具体方法：具体方法： 1. 首先设置首先设置HCNTL1和和HCNTL0为为0，选择对，选择对HPIC进行操作。进行操作。 2. 然

26、后将然后将HPIC的值写入的值写入HPI。（2）设置地址寄存器设置地址寄存器HPIA。 具体方法：具体方法： 1. 先设置先设置HCNTL1=1且且HCNTL0=0,选择对选择对HPIA进行操作。进行操作。 2. 把要访问的把要访问的C54X片内片内RAM地址写入地址写入HPI。先写。先写高高8位，后写位，后写 低低8位。位。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院 （3）读写读写C54X的片内的片内RAM。 首先设置首先设置HCNTL1/0，选择对数据锁存器，选择对数据锁存器HPID进行操作。进行操作。 如果设置如果设置HCNTL1=0且且HCNTL0=1,表示使用表示使用地址自动增

27、加模式；地址自动增加模式； 如果设置如果设置 HCNTL1=1且且HCNTL0=1,表示不使表示不使用地址自动增加模式，完成读写操作后，地址寄存用地址自动增加模式，完成读写操作后，地址寄存器器HPIA将不变。将不变。DSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院6.5 外部总线访问时序外部总线访问时序uDSP外部总线：外部总线：n只有只有1组总线，访问程序存储器、数据存储器和组总线，访问程序存储器、数据存储器和IO空空间都使用它；间都使用它；n访问速度慢：访问速度慢：u外部总线访问时序外部总线访问时序n访问方法：访问方法：w 要插入等待周期要插入等待周期n2个寄存器进行控制个寄存器进行控制w 等待状态寄存器：等待状态寄存器：SWWSRw 分区开关寄存器分区开关寄存器: BSCRDSP技术讲义，2007，陈军波电子信息工程学院u软件等待状态寄存器：软件等待状态寄存器：SWWSR 一个存储器寄存器，地址为一个存储器寄存器，地址为0028hn外部空间的划分：外部空间的划分：w 程序区：高程序区：高32K区，低区，低32K区区w 数据区：高数据区：高32K区，低区，低3