DSP存储空间结构课件

DSP存储单元DSP存储器的基本结构C54程序存储器C54数据存储器C54I/O空间DSP系统设计中涉及存储器的相关问题

’C54x的存储空间结构（5402）

寻址能力：

地址引脚：A0～A15(64k)

地址扩展引脚：A16~A19程序扩展专用（1M）

数据引脚：D0~D15配合相应片选引脚：/MSTRB+(/PS(程序)、/DS（数据）);

/IOSTRB+/IS（I/O）[PORTR/PORTW]2.数据存储类型

RAM(随机存储器)：SRAM/DRAM

ROM（只读存储器）：主要存放固化程序和系数表。一般构成程序存储空间，也可以部分地映射在数据存储空间C54的存储空间结构

’C54x共有192K字的存储空间，分成3个相互独立可选择的存储空间：

程序存储空间：用来存放要执行的指令和指令执行中所需要的系数表(数学用表)；

数据存储空间：用来存放执行指令所需要的数据；

I/O存储空间：用来提供与外部存储器映射的接口，可以作为外部数据存储空间使用。

’C54x的存储空间结构

’C54x片内存储器资源配置DSP存储器’C541’C542’C543’C545’C546’C548’C549’C5402’C5410’C5416’C5420ROM程序程序/数据DARAMSARAM28K20K8K5K02K2K010K02K2k010K048K32K16K6K048K32K16K6K02K2K08K24K16K16K08K24K4K4K4K16K0

16K16K08K56K

16K16K064K64K

00032K168K

TMS320VC5402存储器配置结构

中断矢量表(内部存储器)FF80HFFFFH保留FF00HFF7FH内部ROMF000HFEFFH外部存储器4000HEFFFHOVLY=1

内部DARAMOVLY=0

外部存储器0080H3FFFHOVLY=1

保留(0页)OVLY=0

外部存储器0000H007FH地址程序存储空间MP/MC=0微计算机模式中断矢量表(外部存储器)FF80HFFFFH±£ÁôFF7FHƬÄÚROM外部存储器4000HOVLY=1

内部DARAMOVLY=0

外部存储器0080H3FFFHOVLY=1

保留(0页)OVLY=0

外部存储器0000H007FH地址程序存储空间外部存储器MP/MC=1微处理器模式地址数据存储空间DROM控制的数据存储空间

0000H005FH0060H007FH存储器映像寄存器暂存寄存器0080H3FFFH内部DARAM(16K×16位)4000HEFFFH外部存储器F000HFEFFHDROM=0

外部ROMDROM=1

内部ROMFF00HDROM=0

外部存储器FFFFHDROM=1

保留

DROM=1保留

DROM=0外部存储器FF00HFFFFHDROM=1内部ROMDROM=0外部存储器F000HFEFFH外部存储器4000HEFFFH内部DARAM(16K×16位字）0080H3FFFH暂存器SPRAM0060H007FH存储器映像寄存器0000H005FH地址数据存储空间4K

程序存储空间

程序存储空间用来存放要执行的指令和执行中所需的系数表。

’C5402共有20条地址线，可寻址1M字的外部程序存储器。它的内部ROM和DARAM可通过软件映射到程序空间。当存储单元映射到程序空间时，CPU可自动地按程序存储器对它们进行寻址。

如果程序地址生成器（PAGEN）产生的地址处于外部存储器，CPU可自动地对外部存储器寻址。

1．程序存储空间的配置

●

MP/MC控制位用来决定程序存储空间是否使用内部存储器。

当MP/MC=0时，称为微计算机模式。

4000H~EFFFH程序存储空间定义为外部存储器；

F000H~FEFFH程序存储空间定义为内部ROM；

FF00H~FFFFH程序存储空间定义为内部存储器。

当MP/MC=1时，称为微处理器模式。

4000H~FFFFH程序存储空间定义为外部存储器。1．程序存储空间的配置

当OVLY=0时，程序存储空间不使用内部RAM。0000H~3FFFH全部定义为外部程序存储空间，此时内部RAM只作为数据存储器使用。

当OVLY=1时，程序存储空间使用内部RAM。内部RAM同时被映射到程序存储空间和数据存储空间。

0000H~007FH保留，程序无法占用；

0080H~3FFFH定义为内部DARAM。

●OVLY控制位用来决定程序存储空间是否使用内部RAM。2．程序存储空间的分页扩展

在’C54x系列芯片中，有些芯片采用分页扩展的方法，使程序存储空间可扩展到1M~8M。

如：’C5409和’C5416可扩展到8M。’C5402有20条外部程序地址总线，其程序空间只能扩展到1M。2．程序存储空间的分页扩展分页扩展技术的特点：①

有20或23条外部程序地址线，可寻址1M或8M存储空间；②有1个额外的存储器映像寄存器—程序计数器扩展寄存器XPC；③

有6条寻址扩展程序空间的指令，用于寻址扩展程序空间。2．程序存储空间的分页扩展

当OVLY=0时，内部RAM不允许映射到程序空间，程序空间分成128页，每页64K。

XPC=127XPC=1XPC=07F0000H………7FFFFFH020000H02FFFFHPage164K010000H01FFFFHPage064K000000H00FFFFHXPC=2Page264KPage12764K2．程序存储空间的分页扩展

为了便于软件进行页切换，设置了6条影响XPC的专用指令：

①

FB[D]——长跳转指令；

②

FBACC[D]——长跳转到累加器A或B所

指定的位置；

③

FCALA[D]——长调用累加器A或B所指

定的位置；

④

FCALL[D]——长调用指令；

⑤

FRET[D]——长返回；

⑥

FRETE[D]——带中断使能的长返回指令。3．内部ROM

’C5402共有4K字的内部ROM。

当MP/MC=0，4K字的ROM被映射到程序空间的地址范围为F000H~FFFFH。

F000H~F7FFH：用户专用程序，由TI公司固化；

F800H~FFFFH：TI公司定义。3．内部ROM

●引导程序。

从串行口、外部存储器、I/O口、主机接口进行自动加载引导程序。

●256字μ律扩展表。●256字A律扩展表。●256字正弦函数值查找表。●保留●中断向量表。F800H~FBFFHFC00H~FCFFHFD00H~FDFFHFE00H~FEFFHFF00H~FF7FHFF80H~FFFFH引导程序μ律扩展表A律扩展表sin函数表保留中断向量表F800HF900HFA00HFB00HFC00HFD00HFE00HFF00HFF80H数据存储空间

1．数据存储空间的配置

当CPU发生的数据地址处于内部存储器的范围内时，直接对内部数据存储器寻址。

当CPU发生的数据地址不在内部存储器的范围内时，CPU自动对外部数据存储器寻址。

’C5402数据存储空间结构

0000H~0050H

存储器映像寄存器

0060H~007FH

暂存器SPRAM0080H~3FFFH

内部DARAM4000H~EFFFH

外部存储器DROM=1

使用内部ROM

F000H~FEFFH

内部ROMFF00H~FFFFH

保留DROM=0

不使用内部ROM

F000H~FEFFH

外部存储器FF00HFFFFHF000HFEFFH4000HEFFFH0080H3FFFH0060H007FH0000H005FH数据存储空间地址存储器映像寄存器暂存器SPRAM内部DARAM(16K字）外部存储器DROM=1内部ROM

DROM=1保留内部RAM前1K的配置：存储器映像的CPU寄存器0000~001FH：特殊功能寄存器存储器映像的外设寄存器0020~005FH：外设寄存器暂存器SPRAM(DP=0)0060~007FH：暂存寄存器DARAM(DP=7)DARAM(DP=6)DARAM(DP=5)DARAM(DP=4)DARAM(DP=3)DARAM(DP=2)DARAM(DP=1)0080~03FFH：7个DARAM数据块1．数据存储空间的配置

数据存储器可以驻留在内部或映射到外部RAM中。

当处理器发出的数据地址处于内部数据存储空间范围内时，可直接对内部数据存储器寻址。

当数据存储器地址产生器（DAGEN）发出的地址不在内部数据存储空间范围内，处理器就会自动地对外部数据存储器寻址。

2．存储器映像寄存器

在’C54x的数据存储空间中，前80H个单元（数据页0）包含有的CPU寄存器、片内外设寄存器和暂存器。这些寄存器全部映射到数据存储空间，称作存储器映像寄存器MMR。存储器映像寄存器MMR：

①

CPU寄存器——特殊功能寄存器；

②

片内外设寄存器；

③

暂存器SPRAM。

特殊功能寄存器

功能：主要用于程序的运算处理和寻址方式的选择和设定。地址范围：0000H~001FH。

’C5402的CPU寄存器共有27个，CPU访问这些寄存器时，不需要插入等待时间。

外设寄存器

功能：用来控制片内外设电路的状态和存放数据。

地址范围：0020H~005FH。

包括串行口通信控制寄存器组、定时器定时控制寄存器组、时钟周期设定寄存器组等。

暂存器SPRAM

功能：用来暂存变量。地址范围：0060H~007FH。2．片内外设寄存器地址符号寄存器名称地址符号寄存器名称20H

BDRR0缓冲串行口0数据接收寄存器35HTRAD

TDM串行口接收地址寄存器

21HBDXR0缓冲串行口0数据发送寄存器36~37H保留22H

BSPC0缓冲串行口0控制寄存器38HAXR0

ABU0发送地址寄存器23H

BSPCE0缓冲串行口0控制扩展寄存器39H

BKX0

ABU0发送缓冲范围寄存器24H

TIM定时设定寄存器3AH

ARR0

ABU0接收地址寄存器25H

PRD定时周期寄存器3BHBKR0

ABU0接收缓冲范围寄存器26H

TCR定时控制寄存器3CH

AXR1

ABU1发送地址寄存器27H保留3DH

BKX1

ABU1发送缓冲范围寄存器28HSWWSR软件等待状态寄存器3EH

ARR1

ABU1接收地址寄存器29HBSCR多路开关控制寄存器3FH

BKR1

ABU1接收缓冲范围寄存器2A~2BH

保留40H

BDRR1缓冲串行口1数据接收寄存器2CH

HPIC主机口（HPI）控制寄存器41H

BDXR1缓冲串行口1数据发送寄存器2D~2FH

保留42HBSPC1缓冲串行口1控制寄存器30H

TRCV

TDM串行口数据接收寄存器43HBSPCE1缓冲串行口1控制扩展寄存器31HTDXR

TDM串行口数据发送寄存器44~57H保留32HTSPCTDM串行口控制寄存器58HCLKMD时钟模式寄存器33H

TCSR

TDM串行口通道选择寄存器

59~5FH

保留34H

TRTA

TDM串行口接收发送寄存器

I/O空间

’C54x除了程序和数据存储空间外，还提供了一个具有64K字的I/O空间。

主要用于对片外设备的访问。可以使用输入指令PORTR和输出指令PORTW对I/O空间寻址。

在对I/O空间访问时，除了使用数据总线和地址总线外，还要用到IOTRB、IS和I/W控制线。

IOTRB和IS：用于选通I/O空间；

I/W：用于控制访问方向。

通用I/O引脚

’C54x芯片为用户提供了两个通用的I/O引脚。

XF：用于程序向外设传输标志信息。

通过此引脚的置位或复位，可以控制外设

的工作。

BIO：用来监控外部设备的运行状态。

在实时控制系统中，通过查询此引脚控制

程序流向，以避免中断引起的失控现象。

DSP系统设计中涉及存储器的相关问题调试阶段,程序和数据都放在RAM中系统固化阶段,程序代码先写入FLASH(片内或片外)片外FLASH的访问速度比较慢,一般需要把运行代码重载到片内RAM运行,这一过程称为BootloaderDSP支持二次定位,即写入程序地址可以选择片内FLASH,运行时可重定位到片内RAMC54片内的ROM由TI公司编写,包含Bootloader启动程序和固定系数DSP的FLASH烧写方法①使用通用烧写器写入。②使用CCS中自带的FlashBurn工具。③用户自己编写烧写Flash的程序，由DSP将内存映像写入Flash。Bootloader(1)EPROM外部存储器存放用户代码，需要用代码转换工具将用户代码转换为二进制目标文件，然后用编程器将其烧写进EPROM(2)Flash存储器存放用户代码，则可直接使用DSP仿真器和CCS（CodeComposerStudio）仿真环境进行在线编程，使用灵活方便，不再需要其它编程设备Bootloader(引导程序)●Thiseliminatestheneedform