tms320f28x dsp基础培训讲义

1、TMS320F28X DSP基础培训讲义,一、功能概述 二、存储器 三、寻址方式 四、指令系统 五、CCS使用 六、应用实例,一、功能概述,1、概念 2、特性概述 3、器件概述 4、引脚,1、概念,数字信号处理（ Digital Signal Processing)是指利用计算机或专用设备，以数值计算的方式对实时信号进行采集、变换、综合、估计与识别等加工处理，从而达到提取信息和便于应用的目的。 而DSP芯片（数字信号处理器（Digital Signal Processors）就是这样的一种微处理器。其中TI公司推出的TMS320F28X处理器具有较高的信号处理和控制功能，在数字控制领域拥有广阔

2、的应用前景。 TMS320F2810及TMS320F2812是工业界首批32位的控制专用、内含闪存以及高达150MIPS的数字信号处理器，专门为工业自动化、光学网络及自动化控制等应用而设计。,2、特性概述,采用高性能的静态CMOS技术： 主频达150MHz(时钟周期6.67ns); 低功耗设计； Flash编程电压为3.3V 支持JTAG边界扫描接口。,2、特性概述,高性能的32位CPU: 16X16位和32X32位的乘法累加操作； 16X16位的双乘法累加器； 哈佛总线结构； 快速中断响应和处理能力； 统一寻址模式； 4MB的程序/数据寻址空间； 高效的代码转换功能（支持C/C+和汇编）；

3、与TMS320F24X/LF240X处理器的源代码兼容,2、特性概述,片内存储器 有多达128K16的FLASH存储器 1K16的OTP型只读存储器 L0和L1：两块4K16的单口随机存储器（SARAM） H0：一块8K16的单口随机存储器 M0和M1：两块1K16的单口随机存储器 根只读存储器（Boot ROM）（4k16） 软件启动模式 数学运算表,2、特性概述,外部存储器扩展接口（F2812） 有多达1MB的寻址空间 可编程等待状态数 可编程读/写选择时序； 三个独立的片选信号 时钟与系统控制 支持动态的改变锁相环的频率 片内振荡器 看门狗定时器模块 三个外部中断 外部中断扩展（PIE）

4、模块 可支持45个外部中断,2、特性概述,128位的密钥 保护Flash/掩膜存储器OTP和L0/L1 SARAM 防止ROM中的程序被盗 三个32位的CPU定时器 马达控制外围设备 两个事件管理器（EVA，EVB） 与240兼容的器件 串口外围设备 串行外围接口（SPI） 两个串行通信接口（SCIs），标准的UART 增强的Ecan 2.0B 接口模块 多通道缓冲串行接口（McBSP）和串行外围接口模式,2、特性概述,12位的ADC，16通道 28通道的输入多路选择器 两个采样保持器 最快的转换周期：60ns/12.5MSPS 可以使用两个事件管理器顺序触发8对模数转换。 最多有56个独立的

5、可编程、多用途通用输入/输出（GPIO）引脚 高级的仿真特性 分析和设置断点的功能 实时的硬件调试,2、特性概述,开发工具包括： ANSI C/C+编译器/汇编程序/连接器 支持TMS320C24/240X的指令 代码编辑集成环境 DSP/BIOS JTAG扫描控制器 （TI或第三方的） 硬件评估板 支持大多数的第三方的数字马达控制 低功耗模式和节能模式 支持空闲模式，等待模式，挂起模式 停止单个外围的时钟 封装方式 带外部存储器接口179球形触点的 MicroStar BGA 封装 带外部存储器接口 176引脚的贴片正方扁平封装 没有外部存储器的128引脚的 LQFP封装 温度的选择： A：

6、-40到85 S：-40到125 （SPRS174F第1页）,3、器件概述,见1.4 器件概述表一 : 硬件特征 见1.5：功能框图 封装：带外部存储器接口 176引脚的贴片正方扁平封装,4、引脚,所有的输入均与TTL兼容。 输出均为3.3V的CMOS电平。 输入不能承受5-V电压。上拉电流/下拉电流为100A 所有引脚的输出缓冲器驱动能力(有输出功能的)典型值是4mA I:输入, O:输出,Z:高阻态 PU:引脚有上拉功能,PD:引脚有下拉功能 详见：p11 引脚功能 GPADIR= 0,设定响应的GPIO引脚为输入。GPADIR= 1, 设定响应的GPIO引脚为输出。,4、引脚,二、存储器

7、,框图 对偶地址进行32位存取的排列,1、框图,C28x具有32位的数据地址和22位的程序地址。总的地址空间可达4G字（1个字=16位）的数据空间和4M字的程序空间。在C28x中所有存储器块都统一映像到程序空间和数据空间，SPRS174N P30 3.1 表示了在程序空间和数据空间地址是如何分配的。 片内SARAM:单口随机读/写存储器，在单个机器周期内只能被访问一次。,2、对偶地址进行32位存取的排列,对于16位和32位的存取，C28x支持特殊的字节存取指令，它能访问地址字的最低位字节（LSByte）或者最高位字节（MSByte） C28x CPU 希望存储器的外围或外围设备接口逻辑对任意一

8、个对偶地址的32位读写操作进行排列。如果地址产生逻辑产生了一个奇地址，则CPU必须在之前的偶地址开始进行读或写操作。这种排列不会不影响由地址产生逻辑所产生的地址值。 许多从程序空间取指的指令是作为32位读操作来完成，并相应的作了排列。然而，对取来的指令进行排列对于编程者的影响并不明显。当指令存储在程序空间时，它们并不一定要排列为偶地址。指令被约束在CPU内部进行译码。 在执行从数据空间进行32位读写的指令时必须注意这种排列。,三、C28x的寻址方式,寻址方式 直接寻址方式（DP） 堆栈寻址方式（SP） 间接寻址方式 寄存器寻址方式 数据/程序/IO 空间立即寻址方式 程序空间间接寻址方式 字节

9、寻址方式 32位操作的定位,寻址方式,C28x CPU支持四种基本的寻址方式： 直接寻址方式 DP（数据页指针）：在这种寻址方式中，16位的DP寄存器作为固定的页指针，在指令中提供6位或7位的偏移量，这些偏移量与DP寄存器中的值相连接。这种寻址方式对固定寻址的数据结构，例如对外围寄存器和C/C+中的全局或静态变量来说，都是一种有效的方法。 堆栈寻址方式 SP（栈指针）：在这种寻址方式中，16位的SP指针用于访问软件堆栈的信息。C28x的软件堆栈从存储器的低地址变化到高地址，堆栈指针总是指向下一个空位置。在指令中提供6位的偏移量，这些偏移量是从当前栈指针值中抽取出来用于访问堆栈数据的，或者在数据

10、入栈和出栈时，分别用在栈指针操作后增加或操作前减小。,1、寻址方式,间接寻址方式 XAR0到XAR7（辅助寄存器指针）：在这种寻址方式中，32位的XARn寄存器作为一般性数据指针。指令可根据一个3位立即数偏移量或另外的16 位寄存器的内容，对当前寄存器的内容进行几种操作：操作后增加、操作前/后减小或进行变址。 寄存器寻址方式 在这种寻址方式中，另一个寄存器可作为访问的源操作数或目的操作数，这就使在C28x结构中寄存器到寄存器的操作成为可能。,1、寻址方式,另外可用的几种寻址方式有： 数据/程序/IO空间 立即寻址方式 在这种寻址方式中，存储器操作的地址就存在于指令中。 程序控间接寻址 某些指令

11、可以通过使用间接指针对程序空间中的存储器进行访问。因为C28x CPU的存储器是标准一致的，这就使在一个机器周期中进行两次读操作成为可能。 只有少数指令使用上述的寻址方式，典型地，它们都与loc16/loc32语法组合起来使用。,2、直接寻址方式（DP）,实例： MOVW DP,#VarA ; Load DP pointer with page value containing VarA ADD AL,VarA ; Add memory location VarA to register AL MOV VarB,AL ; Store AL into memory location VarB ;

12、 VarB is located in the same 64word page as VarA MOVW DP,#VarC ; Load DP pointer with page value containing VarC SUB AL,VarC ; Subtract memory location VarC from register AL MOV VarD,AL ; Store AL into memory location VarD ; VarC is located in the same 64word page as VarD ; VarC Add 16-bit contents

13、from stack location ; 5 words from top of stack to AL register MOV *-SP8,AL ; Store 16-bit AL register to stack location ; -8 words from top of stack ADDL ACC,*SP12 ; Add 32-bit contents from stack location ; 12 words from top of stack to ACC register. MOVL *-SP34,ACC ; Store 32-bit ACC register to

14、stack location ; 34 words from top of stack,3、堆栈寻址方式（SP）,实例： MOV *SP+,AL ; Push contents of 16-bit AL register onto top ; of stack MOVL *SP+,P ; Push contents of 32-bit P register onto top ; of stack,3、堆栈寻址方式（SP）,实例: ADD AL,*SP ; Pop contents from top of stack and add to 16-bit ; AL register MOVL AC

15、C,*SP ; Pop contents from top of stack and store in ; 32-bit ACC register 注意：这种寻址方式只能访问C28x数据地址低端的64K空间。,4、间接寻址方式,C28x的间接寻址方式（XAR0-XAR7）,实例: MOVL XAR2,#Array1 ; Load XAR2 with start address of Array1 MOVL XAR3,#Array2 ; Load XAR3 with start address of Array2 MOV AR0,#N1 ; Load AR0 with loop count N

16、Loop: MOVL ACC,*XAR2+ ; Load ACC with location pointed to by XAR2, ; postincrement XAR2 MOVL *XAR3+,ACC ; Store ACC into location pointed to by XAR3, ; postincrement XAR3 BANZ Loop,AR0 ; Loop until AR0 = 0, postdecrement AR0,4、间接寻址方式,4、间接寻址方式,循环间接寻址方式（XAR6，XAR1）,5、寄存器寻址方式,32位寄存器寻址方式,P、XT、XARn,5、寄存器寻

17、址方式,16位寄存器寻址方式,AL、AH、PL、PH、TH、SP、ARn,6、数据/程序/IO 空间立即寻址方式,7、程序空间间接寻址方式,8、字节寻址方式,四、指令系统,略,五、CCS使用,开发环境 CCS的安装 创建一个新项目 添加项目文件 建立和运行程序 使用编辑器浏览源代码,1、开发环境,仿真器（Emulator），含驱动程序SDConfig； 仿真器只是起一个协议转换的作用，内部无任何MEMORY和处理器 DSP工程师通过软件开发平台将CCS生成的机器码下载（DOWNLOAD）至目标板运行，仿真更接近DSP实际产品的程序运行 CCS（Code Composer Studio）：我们可

18、以称之为代码创作室。它是DSP开发所需的最主要的软件开发环境，它主要用于软件工程的创建、源程序文件的编辑、软件的编译、软件的链接和软件的仿真调试，,2、CCS的安装,SDConfig：若要使用硬件仿器，首先要运行SDConfig，对仿真器的型号、仿真器所用PC机端口进行必要的设置，设置完成后保存生效。可用R按钮来复位仿真器以验证仿真器联接是否正常。当仿真不正常时也需要用SDConfig来复位仿真器。 Setup CCS（软件仿真、硬件仿真）：对Setup CCS作如下几点说明： Setup CCS属于CCS的一部分，它的主要功能是在运行CCS前对CCS所支持的软件仿真器，硬件仿真器，或评估板，或DSK作出必要的选择。 若工程师没有硬件仿真器或评估板或DSK，在Setup CCS时可选择simulator即软件仿真器。 若在Setup CCS选择了硬体，而又没有硬体（或硬体未上电），在运行CCS时会提示错误信息，此时选择忽略（ignore）仍然可以进入CCS，但只能进行软件的编写和BUILD，即试验所编写的软件能否通过编译和链接。,六、CCS使用,创建一个新项目,六、CCS使用,2、,添加项目文件,五、CCS使用,3、扫描所需文件和include 4、建立和运行