第11讲-第8章片上外设

1、1第第8章章 C5x的片上外设的片上外设(第第11讲讲)8.1 时钟发生器时钟发生器8.2 通用定时器通用定时器8.3 通用通用I/O口口(GPIO)8.4 外部存储器接口外部存储器接口(EMIF)8.5 多通道缓冲串口多通道缓冲串口McBSP8.6 模模/数转换器数转换器(ADC)8.7 看门狗定时器看门狗定时器(Watchdog)8.8 I2C模块模块参考：参考：TMS320C55x DSP Peripherals Reference Guide(SPRU317B)28.1 时钟发生器时钟发生器 8.1.1 时钟发生器概况时钟发生器概况 8.1.2 时钟工作模式时钟工作模式 8.1.3 C

2、LKOUT输出输出 8.1.4 使用方法使用方法38.1.1 时钟发生器概况时钟发生器概况 功能功能 输入时钟输入时钟 (CLKIN) 工作时钟工作时钟 (CPU及外设及外设) 分频输分频输出出 (CLKOUT,其他器件其他器件) 包含包含 数字锁相环数字锁相环 (DPLL: Digital Phase Locking Loop) 时钟模式寄存器时钟模式寄存器 (CLKMD)4输入时钟输入时钟 (CLKIN) 工作时钟工作时钟 (CPU及外设及外设) 分频输出分频输出 (CLKOUT,其他器件其他器件)5678.1.2 时钟工作模式时钟工作模式 1. 旁路模式旁路模式 Bypass Mode

3、2. 锁定模式锁定模式 Lock Mode 3. 空闲模式空闲模式 Idle (Low-Power) Mode81. 旁路模式旁路模式 Bypass Mode The frequency of the output clock signal is equal to the frequency of the input clock signal divided by 1, 2, or 4.the frequency of the output clock= the frequency of the input -1, 2 (or 4)9(1) Entering and Exiting the B

4、ypass Mode Entering write a 0 to the PLL ENABLE bit Exiting write a 1 to the PLL ENABLE bit.10(2) Setting the Output Frequency for the Bypass ModeThe output frequency=the input frequency-BYPASS DIV bits ( 1, 2, or 4)112. 锁定模式锁定模式 Lock Mode The output clock signal is phase locked to the input clock s

5、ignal. 12Entering and Exiting the Lock Mode Entering write a 1 to the PLL ENABLE bit Exiting write a 0 to the PLL ENABLE bit.13 The input frequency can be both multiplied and divided to produce the desired output frequency. Examples of Selecting a Lock Mode Frequency.143. 空闲模式空闲模式 Idle (Low-Power) M

6、ode 目的：降低功耗目的：降低功耗 功能：输出时钟停止，引脚被拉为高电平功能：输出时钟停止，引脚被拉为高电平1516表表8-1 时钟模式寄存器时钟模式寄存器CLKMD (1)位位字字 段段说说 明明15Rsvd保留保留14IAI退出退出Idle状态后，决定状态后，决定PLL是否重新锁定是否重新锁定0 PLL将使用与进入将使用与进入Idle状态之前相同的设置进状态之前相同的设置进行锁定行锁定1 PLL将重新锁定过程将重新锁定过程13IOB处理失锁处理失锁0 时钟发生器不中断时钟发生器不中断PLL，PLL继续输出时钟继续输出时钟1 时钟发生器切换到旁路模式，重新开始时钟发生器切换到旁路模式，重新

7、开始PLL锁锁相过程相过程12TEST必须保持为必须保持为0117PLL MULT锁定模式下的锁定模式下的PLL倍频值，倍频值，23117表表8-1 时钟模式寄存器时钟模式寄存器CLKMD (2)位位字字 段段说说 明明65PLL DIV锁定模式下的锁定模式下的PLL分频值，分频值，034PLL ENABLE使能或关闭使能或关闭PLL0 关闭关闭PLL，进入旁路模式，进入旁路模式1 使能使能PLL，进入锁定模式，进入锁定模式32BYPASS DIV旁路下的分频值旁路下的分频值00 一分频一分频01 二分频二分频10或或11 四分频四分频1BREAKLNPLL失锁标志失锁标志0 PLL已经失锁已

8、经失锁1 锁定状态或有对锁定状态或有对CLKMD寄存器的写操作寄存器的写操作0LOCK锁定模式标志锁定模式标志0 时钟发生器处于旁路模式时钟发生器处于旁路模式1 时钟发生器处于锁定模式时钟发生器处于锁定模式188.1.3 CLKOUT输出输出19208.1.4 使用方法使用方法 设置工作模式、分频值、倍频值、设置工作模式、分频值、倍频值、省电模式省电模式 DSP复位复位 复位期间和复位后：旁路模式复位期间和复位后：旁路模式 输出频率输出频率CLKMD高电平：输出频率高电平：输出频率=输入频率输入频率CLKMD低低电平：输出频率电平：输出频率=输入频率输入频率/221 失锁失锁 对输入时钟跟踪锁

9、定之后对输入时钟跟踪锁定之后输出时钟发生偏移输出时钟发生偏移 IOB=0PLL继续输出时钟继续输出时钟 IOB=1切换到旁路模式，重切换到旁路模式，重新开始新开始PLL锁相过程锁相过程228.2 通用定时器通用定时器 8.2.1 通用定时器概况通用定时器概况 8.2.2 工作原理工作原理 8.2.3 定时器使用要点定时器使用要点 8.2.4 通用定时器应用实例通用定时器应用实例238.2.1 通用定时器概况通用定时器概况 C55x 芯片提供了芯片提供了2个个定时器定时器计数寄存器计数寄存器周期寄存器周期寄存器2425表表8-2 定时器预定标寄存器定时器预定标寄存器 PRSC位位字字 段段数数

10、值值说说 明明1510Rsvd保留保留96PSC0hFh预定标计数寄存器预定标计数寄存器54Rsvd保留保留30TDDR0hFh当当PSC重新装入时，将重新装入时，将TDDR的内的内容复制到容复制到PSC中中2627表表8-3 主计数寄存器主计数寄存器 TIM位位字字 段段数数 值值说说 明明150TIM0000hFFFFh主计数寄存器主计数寄存器表表8-4 主周期寄存器主周期寄存器 PRD位位字字 段段数数 值值说说 明明150PRD0000hFFFFh主周期寄存器。当主周期寄存器。当TIM必须重新装必须重新装入时，将入时，将PRD的内容复制到的内容复制到TIM中中282930PSC TDD

11、R31328.2.2 工作原理工作原理PSC在每个输入时钟周期在每个输入时钟周期减减1PSC减减到到0时，时，TIM减减1TIM减减到到0时，定时器时，定时器(1) 向向 CPU 发送一个中断请求发送一个中断请求 TINT(2) 向向 DMA 控制器发送同步事件控制器发送同步事件 TEVT(3) 输出到定时器引脚输出到定时器引脚33 定时器发送定时器发送 中断信号中断信号TINT或同步事件信号或同步事件信号TEVT的的频率频率 与中断相关的寄存器与中断相关的寄存器 中断申请中断申请 interrupt flag registers IFR0、IFR1 中断使能中断使能 interrupt en

12、able registers IER0 and IER1 调试中断使能调试中断使能 debug interrupt enable registers DBIER0 and DBIER11PRD1TDDR TINT输入时钟频率输入时钟频率频率频率34TIN/TOUT 引脚引脚35TIN/TOUT 引脚引脚TCR3637383940表表8-5 定时器控制寄存器定时器控制寄存器 TCR (1)41表表8-5 定时器控制寄存器定时器控制寄存器 TCR (2)位位字字 段段数数 值值说说 明明15IDLEEN01定时器的定时器的Idle使能位。使能位。定时器不能进入定时器不能进入idle状态状态如果如果

13、idle状态寄存器中的状态寄存器中的PERIS=1，定时器进入，定时器进入idle状态状态14INTEXT01时钟源从内部切换到外部标志位时钟源从内部切换到外部标志位定时器没有准备好使用外部时钟源定时器没有准备好使用外部时钟源定时器准备使用外部时钟源定时器准备使用外部时钟源13ERRTIM01定时器错误标志定时器错误标志没有监测到错误，或没有监测到错误，或ERRTIM已被读取已被读取出错出错12-11FUNC00b01b10b11b定时器工作模式选择位定时器工作模式选择位TIN/TOUT为高阻态，时钟源是内部为高阻态，时钟源是内部CPU时钟时钟TIN/TOUT为定时器输出，时钟源是内部为定时器

14、输出，时钟源是内部CPU时钟时钟TIN/TOUT为通用输出，引脚电平反映的是为通用输出，引脚电平反映的是DATOUT位的值位的值TIN/TOUT为定时器输入，时钟源是外部时钟为定时器输入，时钟源是外部时钟424344表表8-5 定时器控制寄存器定时器控制寄存器 TCR (3)位位字字 段段数数 值值说说 明明10TLB01定时器装载位定时器装载位TIM、PSC不重新装载不重新装载将将PRD、TDDR分别复制到分别复制到TIM、PSC中中9SOFT在调试中遇到断点时，定时器的处理方法在调试中遇到断点时，定时器的处理方法8FREE76PWID00011011定时器输出脉冲的宽度定时器输出脉冲的宽度

15、1个个CPU时钟周期时钟周期2个个CPU时钟周期时钟周期4个个CPU时钟周期时钟周期8个个CPU时钟周期时钟周期5ARB01自动重装控制位自动重装控制位ARB清清0每次每次TIM减为减为0，PRD装入装入TIM中，中，TDDR装入装入PSC中中4546表表8-5 定时器控制寄存器定时器控制寄存器 TCR (4)位位字字 段段数数 值值说说 明明4TSS01定时器停止状态位定时器停止状态位启动定时器启动定时器停止定时器停止定时器3CP01定时器输出时钟定时器输出时钟/脉冲模式选择脉冲模式选择输出输出脉冲脉冲。脉冲宽度由。脉冲宽度由PWID定义，极性由定义，极性由POLAR定义定义输出输出时钟时钟

16、。引脚上信号的占空比为。引脚上信号的占空比为50%。2POLAR01时钟输出极性位时钟输出极性位正极性，定时器引脚伤的信号从正极性，定时器引脚伤的信号从低低电平开始电平开始负极性，定时器引脚伤的信号从负极性，定时器引脚伤的信号从高高电平开始电平开始1DATOUT01当当TIN/TOUT作为通用输出引脚，该位控制引脚上的电平作为通用输出引脚，该位控制引脚上的电平低电平低电平高电平高电平0Rsvd0保留保留478.2.3 定时器使用要点定时器使用要点 1. 初始化定时器初始化定时器 2. 停止停止/启动定时器启动定时器 3. DSP复位复位 481. 初始化定时器初始化定时器 (1) 停止计时停止

17、计时 (TSS=1) 使能定时器自动装载使能定时器自动装载 (TLB=1) 正确设置正确设置 TCR 中的相关位中的相关位 (2) 将预定标计数器周期数写入将预定标计数器周期数写入 TDDR 以以输入的时钟周期输入的时钟周期为基本单位为基本单位 (3) 将主计数器周期数装入将主计数器周期数装入 PRD (4) 关闭定时器自动装载关闭定时器自动装载 (TLB=0) 启动计时启动计时 (TSS=0)492. 停止停止/启动定时器启动定时器 停止停止 TSS = 1 启动启动 TSS = 0503. DSP复位复位 停止定时：停止定时：TSS=1 预定标计数器值为预定标计数器值为0：TDDR = 0

18、 主计数器值为主计数器值为 FFFFh： PRD = FFFFh 定时器不进行自动重装：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：为高阻态，时钟源是内部时钟：FUNC = 00b518.2.4 通用定时器应用实例通用定时器应用实例 例例8-1，在，在TIN/TOUT引脚上产生一个引脚上产生一个2MHz的时钟的时钟 假定假定DSP的的CPU时钟为时钟为200MHz。 要点要点 TIN/TOUT引脚配置为引脚配置为定时器

19、输出定时器输出FUNC=01b 使这个引脚工作在使这个引脚工作在时钟模式时钟模式CP=01b TIN/TOUT的极性为正极性的极性为正极性POLAR=00b52 初值计算初值计算 每当每当计数器减计数器减为为0时，引脚电平就会时，引脚电平就会翻转翻转一次一次1PRD1TDDR TINT输入时钟频率输入时钟频率频率频率1PRD1TDDR200MHzMHz2250MHz22200MHz1PRD1TDDR0FFFFh0:PRD0Fh;0:TDDR53 代码代码541PRD1TDDR200MHzMHz2250MHz22200MHz1PRD1TDDR0FFFFh0:PRD0Fh;0:TDDR55时钟式输

20、出时钟式输出56脉冲式输出脉冲式输出57使用外部时钟源使用外部时钟源588.3 通用通用I/O口口(GPIO) 通用输入输出引脚通用输入输出引脚 TMS320VC5509A(PGE)有有7个个GPIO引脚引脚 引脚的方向配置引脚的方向配置 I/O方向寄存器：方向寄存器：IODIR 引脚上的输入引脚上的输入/输出状态的反映或设置输出状态的反映或设置 I/O数据寄存器：数据寄存器：IODATA59表表8-7 GPIO数据寄存器数据寄存器IODATA位位字字 段段数数 值值说说 明明158Rsvd保留保留70IOxDIR01IOx方向控制位方向控制位IOx配置为输入配置为输入IOx配置为输出配置为输

21、出表表8-6 GPIO方向寄存器方向寄存器IODIR位位字字 段段数数 值值说说 明明158Rsvd保留保留70IOxD01IOx逻辑状态位逻辑状态位IOx引脚上的信号为低电平引脚上的信号为低电平IOx引脚上的信号为高电平引脚上的信号为高电平608.6 模模/数转换器数转换器(ADC) 8.6.1 ADC的结构和时序的结构和时序 8.6.2 ADC的寄存器的寄存器 8.6.3 实例实例618.6.1 ADC的结构和时序的结构和时序 结构结构highreference voltageslowreference voltages62 时序时序内部转换时钟的最大频率为内部转换时钟的最大频率为2MHz

22、63ADC可编程分频间的关系可编程分频间的关系 ADC时钟时钟 ADC 转换时钟转换时钟 ADC采样保持时间采样保持时间 ADC总转换时间总转换时间64ADC 的运行控制的运行控制 ADC不能连续工作不能连续工作 启动转换启动转换 ADCSTART = 1 判断转换结束判断转换结束 ADCVUSY = 0，则转换结束，则转换结束采样数据采样数据数据寄存器数据寄存器 ADCDATA (10bit)658.6.2 ADC的寄存器的寄存器 表表8-31 ADC控制控制寄存器寄存器ADCCTL位位字字 段段数数 值值说说 明明15ADCSTART01转换开始位转换开始位无效无效转换开始。在转换结束后，

23、如果转换开始。在转换结束后，如果ADCStart 位不为高，位不为高，ADC自动进入关电模式自动进入关电模式1412CHSELECT000001010011100111模拟模拟输入通道选择输入通道选择选择选择AIN0通道通道选择选择AIN1通道通道选择选择AIN2通道（通道（BGA封装）封装）选择选择AIN3通道（通道（BGA封装）封装）所有通道关闭所有通道关闭110保留保留保留，读时总为保留，读时总为066 表表8-32 ADC数据数据寄存器寄存器ADCDATA位位字字 段段数数 值值说说 明明15ADCBUSY01ADC转换标志位：转换标志位：采样数据已存在采样数据已存在正在转换之中，在正

24、在转换之中，在ADCSTART置为置为1后，后，ADCBUSY变为变为1，直到转换结束，直到转换结束1412CHSELECT000001010011100111数据数据通道选择：通道选择：AIN0通道通道AIN1通道通道AIN2通道（通道（BGA封装）封装）AIN3通道（通道（BGA封装）封装）保留保留1110保留保留保留，读时总为保留，读时总为090ADCDATA存放存放10位位ADC转换结果转换结果 67 表表8-33 ADC时钟分频寄存器时钟分频寄存器ADCCLKDIV位位字字 段段数数 值值说说 明明158SAMPTIMEDIV0255采样和保持时间分频字段。该字采样和保持时间分频字段。该字段同段同CONVRATEDIV字段一起决字段一起决定采样和保持时间定采样和保持时间74保留保留保留，默认为保留，默认为030CONVRATEDIV0000b1111b转换时钟分频字段，该字段同转换时钟分频字段，该字段同SAMPTIMEDIV字段一起决定采字段一起决定采样和保持周期样和保持周期68 表表8-34 ADC时钟时钟控制寄存器控制寄存器ADCCLKCTL位位字字 段段数数 值值说说 明明159保留保留保留保留8IDLEEN01ADC的的idle使能位使能位ADC不能进入不能进入idle状态状态进入进入idle状态，时钟停止状态，时钟停止70CPUCLKDIV0255系统