DSP2833X-CPU结构和存储器配置

1、DSP原理与应用The Technology & Applications of DSPs北京交通大学 电气工程学院夏明超 郝瑞祥 万庆祝mchxiahaorxqzhwan第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置第3.1节 发展历史第3.2节 TMS320F28335 CPU结构第3.3节 TMS320F28335 存储器配置与IO第3.4节 TMS320F28335寻址方式习题第3.1节 发展历史第3.1节 发展历史第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置第3.1节 发展历史第3.2节 TMS320F28335 CPU结构第3.3节 TMS320F28335

2、存储器配置与IO第3.4节 TMS320F28335寻址方式习题第3.2节 TMS320F2833X CPU结构主要参考资料：TMS320C28x CPU and Instruction Set Reference Guide(spru430e) 2.TMS320F28335, TMS320F28334, TMS320F28332 Digital Signal Controllers (DSCs) Data Manual(SPRS439B)第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节

3、TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构150MHz，1.9V内核，3.3V IO32位CPU,32位FPU,16*16 32*32 乘法器6路DMA通道32位外部接口RAM,FLASH,可外扩Boot ROM88路复用IO128位加密锁18路PWM输出，6个事件捕捉器3个独立32位定时器2路CAN,3路SCI,2路SPI,1路I2C16路12位80ns AD转换器支持C/C+编程,低功耗模式第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构C28X内核：程

4、序和数据控制逻辑实时仿真接口地址寄存器算术逻辑单元算术逻辑单元(ALU)乘法单元及并行处理预取指队列及指令译码单元程序和数据地址生成器中断处理单元C28X内核内部寄存器：32位中央算数逻辑单元32位累加器ACC:AH,AL32位输出移位器32位乘法输入寄存器XT(T,TL)32位辅助寄存器XAR0XAR7(AR0AR7)32位乘积结果寄存器P(PH,PL)16位数据页指针寄存器、中断标志寄存器、中断使能寄存器、堆栈指针SP、状态寄存器ST0、ST1第3.2节 TMS320F2833X CPU结构中央算数逻辑部分32位中央算数逻辑单元，32位累加器，32位输出移位器中央算数逻辑单元(CALU)：

5、+，-，&，|，位测试一个固定输入是累加器另一个来自输入移位器或乘法移位器累加器(ACC):接收CALU的输出,可进行移位(ADD,ADDC)输出移位器:输出移位后的ACC内容，并存到数据内存中第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构C28X核的16位乘法单元16位临时寄存器(T)16X16乘法单元32位乘积寄存器乘积移位器：受PM控制 左移 0 1 右移 1 2 3 4 5 6第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第3.2节 TMS320F2833X CPU结构C28X核的16位乘法单元32位临时寄存器(XT)32X32乘法单

6、元32位乘积寄存器乘积移位器：受PM控制 左移 0 1 右移 1 2 3 4 5 6移位寄存器：64位，可接受16、32或64位数据输入，左移016位，对齐成32位后送给CALU。移位次数：由指令字中的常数：ADD dma,shfit (ADD 1,1)由TREG低4位：ADDT dma(ADDT 127)移位方式：SXM=0SXM=1第3.2节 TMS320F2833X CPU结构辅助寄存器：XAR0XAR7(AR0AR7), ARAUXAR0XAR7:间接寻址CMPR用于条件分支/调用/返回用作暂存软件计数器ARAU:对XAR内容进行+-实现XAR0内容和当前XAR的比较第3.2节 TMS

7、320F2833X CPU结构状态寄存器：ST0:LST #0,dmaOVC/OVCU:溢出计数PM:乘积结果移位计数V:溢出标志N:负值标志Z:结果为0标志C:进位(借位)标志TC:测试标志(TBIT指令)OVM:溢出模式控制SXM:符号位扩展模式控制第3.2节 TMS320F2833X CPU结构状态寄存器：ST1:LST #1,dmaARP:当前AR选择XF:XF状态M0M1MAP:M0M1内存块映射模式OBJMODE:是否兼容C27代码AMODE:地址模式位，同PAGE0配合IDLESTAT:空闲状态标志EALLOW:仿真器使能位第3.2节 TMS320F2833X CPU结构状态寄存

8、器：ST1:LST #1,dmaLOOP:在循环中SPA:堆栈边界对齐方式VMAP:中断向量表映射模式位0-03F,1-3FFFC03FFFFFPAGE0:PAGE0寻址模式DBGM:调试使能标志INTM:全局中断屏蔽位第3.2节 TMS320F2833X CPU结构第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置第3.1节 发展历史第3.2节 TMS320F28335 CPU结构第3.3节 TMS320F28335 存储器配置与IO第3.4节 TMS320F28335寻址方式习题第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IO低64k高64k第3.3节 TMS320F2833X

9、 存储器配置与IO第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IO256k Flash第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IOFlash外接存储空间扩展：XZCS6:0X10000017FFFF第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IO扩展(外部)读时序第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IO扩展(外部)写时序第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IO第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IOGPIO:3种复用功能方向数据第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IOGPIO有关寄存器: 0 x00006F80 -

10、0 x00006FFF复用方向上拉控制品质第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IOGPIO有关寄存器: 0 x00006F80 - 0 x00006FFF复用：GPxMUXn决定该GPIO管脚具体功能方向：GPxDIR决定作为GPIO时是输入还是输出上拉：内部上拉机制是否有效控制：品质控制是否有效品质：输入信号电平品质:3或6个同步时钟周期不变第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IOGPIO有关寄存器: 0 x00006F80 - 0 x00006FFF品质：输入信号电平品质:3或6个同步时钟周期不变第3.3节 TMS320F2833X 存储器配置与IOGPIO有关

11、寄存器: 0 x00006F80 - 0 x00006FFFGPxDAT:数据，作为输入时的管脚状态GPxSET:设定，作为输出时的管脚状态GPxCLEAR:清0，作为输出时置0GPxTOGGLE:置1，作为输出时置1第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置第3.1节 发展历史第3.2节 TMS320F28335 CPU结构第3.3节 TMS320F28335 存储器配置与IO第3.4节 TMS320F28335寻址方式习题第3.4节 TMS320F28335寻址方式C程序与汇编程序与机器码的对应: int a10,b10;scale(int k) int i; for( i=

12、0; i指令译码-取操作数-执行顺序执行.根据指令译码结果,决定后续的PC值,即后续的指令取指位置.例如: ADD #4000h,2 对应的程序存储段内容: 101111111001 0010 0100000000000000第3.4节 TMS320F28335寻址方式寻址模式控制位:AMODE ST1.8控制寻址模式AMODE=0,16位寻址模式，与大多数C2000兼容。AMODE=1,32位寻址模式第3.4节 TMS320F28335寻址方式寻址: 取操作数、数据或IO内容立即数寻址方式直接寻址方式堆栈寻址方式间接寻址方式寄存器寻址方式第3.4节 TMS320F28335寻址方式立即数寻址

13、方式: 通过指令中的立即数直接访问数据/程序/IO空间，方法：*16位立即数例如：MOVloc16, *0100; 地址0100h的内容放到loc16中第3.4节 TMS320F28335寻址方式直接寻址方式: 利用DP作为数据页面指针，指令中带6或7位偏移量访问该页面内存储单元。例如：MOVW DP,#VarA;ADD AL,VarA ;第3.4节 TMS320F28335寻址方式堆栈寻址方式: 使用SP(堆栈指针)，指令中带6位偏移量，从堆栈指针处减去此偏移量作为要访问的存储单元地址。例如： ADD AL,*SP5 ; 从当前栈顶-5的位置取值加到ALMOV *-SP8,AL ; 将AL内

14、容存到当前栈顶-8的位置第3.4节 TMS320F28335寻址方式间接寻址方式: 利用辅助寄存器XAR0XAR7保存数据单元地址,可访问数据段的任一单元:当前XAR用*例如:MOVL XAR2,#Array1MOVL XAR3,#Array2MOV AR0,#N1Loop:MOVL ACC,*XAR2+MOVL *XAR3+,ACCBANZ Loop,AR0第3.4节 TMS320F28335寻址方式间接寻址方式选项和操作数: 选项(对当前AR的值)符号例子不增不减*ARnLXT *XAR1执行前AR内容增1*+ARnLXT *+XAR1执行后AR内容增1*ARn+LXT *XAR1+执行前

15、AR内容减1*-ARnLXT *-XAR1执行后AR内容减1*ARn-LXT *XAR1-加变址量*+ARnARn*+ARnbLXT *+XAR1AR0减变址量*-ARnARn*-ARnbLXT *-XAR1AR0反向进位加变址量*BR0+LXT *BR0+反向进位减变址量*BR0-LXT *BR0-第3.4节 TMS320F28335寻址方式间接寻址方式选项和操作数:反向进位加/减(reverse carry propagation) AR0 = AAAAh=1010 1010 1010 1010b则实际+/-为 5555h = 0101 0101 0101 0101b第3.4节 TMS32

16、0F28335寻址方式第3.4节 TMS320F28335寻址方式寄存器寻址方式: 访问寄存器内容：直接使用寄存器内的值方法为：寄存器名，例如ACC可用寄存器：ACC,P,XT,XARn,例如：MOVL XAR6,ACC; 把ACC的值放入XAR6MOVL ACC,XT; 把XT的值放入ACCADDL ACC,ACC; ACC = ACC + ACC第3.4节 TMS320F28335寻址方式习题1. 请查找资料选择合适的RAM芯片，在0X20 0000开始扩展1M*16的RAM，完成扩展RAM的原理图：要求有完整的芯片引脚连接关系，并提供该芯片型号及关键参数资料。建议：学习使用Protel等EDA工具进行原理图绘制。习题2.在进行RAM扩展或外部IO访问时，如果外部设备(外部RAM或IO设备)较慢，如何解决这个问题？3.试比较几种寻址方式的异同，分析他们的优缺点，并举例说明其适用场合。总结哪些指令可以使用哪种寻址方式。参考文献1.TMS320F/C24x DSP Controllers CPU and I