第4章 TMS320X28x系列DSP综述.ppt

1、2020年10月24日,TMS320X281x系列DSP综述,2020年10月24日,本章主要内容,4.1 TMS320X28xx系列DSP内核特点 4.2 C281x的内部结构及其CPU结构 4.3 TMS320X28xx系列DSP比较 4.4 TMS320X28xx处理器外设功能的介绍 4.5 TMS320X28xx的应用领域,2020年10月24日,一、DSP内核特点,处理器能够实现更高精度的处理及运算； 快速中断响应； 具有8级带有流水线存储器访问的流水线保护机制； 设置专门分支跳转硬件； 采用C/C+编写的软件效率较高。,2020年10月24日,二、C281x的内部结构及其CPU结构

2、,CPU单元结构框图如图4.1,2020年10月24日,C2812内部结构图如图4.2,2020年10月24日,内部总线,在内存、外设模块器件和CPU之间都使用多总线来传递数据。 内存总线结构也包括程序读总线、数据读总线以及数据写总线。,2020年10月24日,实时的JTAG,支持实时工作模式，当处理器正在运行和执行代码以及中断服务时，可以实时修改存储单元、外设模块的内容及寄存器的地址。,2020年10月24日,外部扩展接口XINTF,外部扩展接口由19位地址线、16位数据线以及3个片选信号线组成。,2020年10月24日,存储单元,FLASH(固化程序,也可用于保护用户的数据) 128K16

3、bit的片内FLASH 1K16bit的OTP存储单元 M0、M1 SARAM 两个1K16bit 可作用户数据和程序空间 L0、L1、H0 SARAM (4K+4K+8K) 16bit 可作用户数据和程序空间,2020年10月24日,Boot ROM,Boot ROM是通过boot-loading 软件引导装载在出厂时编好的程序。复位时，就会运行Boot ROM程序，它通过几个GPIO引脚的状态来决定进入哪一种引导模式。 Boot ROM还存放经常用到的函数公式等，如SIN/COS函数。,2020年10月24日,外部中断(XINT1,XINT2,XINT13,XNM1),3个可屏蔽外部中断(

4、XINT1,XINT2,XINT13) 一个不可屏蔽外部中断(XNMI) 复用信号是XNMI_XINT13,2020年10月24日,振荡器与锁相环(PLL),系统时钟可以由晶体振荡器或外部电路提供，然后经过内部PLL锁相环电路倍频之后提供给系统。 PLL能够实现0.510倍的倍频，可以通过软件来设置。,2020年10月24日,通用输入/输出(GPIO)多路复用器,大多数外设信号线是与普通I/O口复用，当一个GPIO口没有被用作特殊外设信号线，则它将作为普通I/O口或特殊信号口。,2020年10月24日,32位CPU定时器(0、1、2),CPU定时器0、1、2都是32位定时器，用户可以设置定时初

5、值。 定时器2内部与INT14相连，被系统保留以用于实时操作系统(OS)； 定时器1内部与INT13相连，被系统保留用于系统内部功能； 定时器0作为普通的定时器与PIE模块相连，用户可以根据需要进行开发。,2020年10月24日,串行端口,eCAN：增强型CAN总线，支持32个邮箱 McBSP：多通道缓冲串行口，可用于多功能数字信号编解码器、高质量音频设备输出等。 SPI：串行外设接口，是一个高速的同步I/O口，允许数据程序流(016位)按照发送速率移入移出器件。 SCI：串行通信接口，采用两线异步收发模式的串行接口，即UART口。,2020年10月24日,4.3 TMS320X28xx系列D

6、SP比较,TMS320C2000系列DSP主要包括C24xx和C28xx两个系列。 C28xx主要有C281x及C280 x系列。 3. C281x与C280 x的区别 （1）工作频率和供电 （2）存储器(见表4.1),2020年10月24日,工作频率和供电,工作频率不同，要求的内核电压也有所区别 150MHz时，内核电压为1.9V 135MHz以下时，要求内核电压为1.8V,2020年10月24日,（3）外设 被280 x裁减的外设 多通道缓冲串口（McBSP） 外不存储器扩展接口（XINTF） 事件管理器（EV） 280 x新增加的外设 ePWM、eCAP和eQEP取代了原有的事件管理器

7、增加了I2C总线 改进了ADC模块、代码加密模块和GPIO模块的部分功能,2020年10月24日,F281x功能框图,4.4 28xx处理器外设功能介绍,2020年10月24日,内核需要通过某种方式来读/写外设，为此处理器将所有的外设都映射到了数据存储器空间。 每个外设被分配一段相应的地址空间，主要包括配置寄存器、输入寄存器、输出寄存器和状态寄存器。 外设通过外设总线连接到CPU的内部存储器接口上。,2020年10月24日,4.4 28xx处理器外设功能介绍,1. 事件管理器（281x处理器） 281x有EVA和EVB两个事件管理器，每一个事件管理器包括定时器、比较器，捕捉单元、PWM逻辑电路

8、、正交编码脉冲电路以及中断逻辑电路等。 2. ePWM、eCAP和eQEP（280 x处理器）了解 ePWM、eCAP和eQEP取代了原有的事件管理器。,2020年10月24日,3. AD/转换模块 分辨率：12bit 转换时间 外部和事件触发的A/D转换要求零CPU开销 2个双缓冲的数据寄存器缩短了提取结果所需要的中断开销 多达16个多路复用模拟输入通道 转换自动系列发生器在不需要CPU干预时可提高吞吐量,2020年10月24日,4. SPI外设接口 DSP可采用SPI接口同外设或其他处理器实现通信。主要应用于系统扩展显示驱动器、ADC以及日历时钟等器件，也可采用主从模式实现多处理器间的数据

9、交换。 5. SCI通信接口 SCI是采用双线制通信的异步串行通信接口（UART）。SCI模块采用标准非归零数据格式，能够实现多CPU之间或同其他具有兼容数据格式SCI端口的外设数据通信。,2020年10月24日,6. CAN总线通信模块 支持CAN2.0B总线接口，有32个可配置的接收/发送邮箱，支持消息的定时邮递功能。最高速率可达1Mbps，可以使用该接口构建高可靠的CAN总线控制或检测网络。,2020年10月24日,7. 看门狗 看门狗主要用来检测软件和硬件的运行状态。有利于提高系统的可靠性。 8. 通用目的数字量I/O 与其他设备进行数据交换的通道。 9. PLL时钟模块 主要用来控制

10、DSP内核的工作频率，外部提供1个参考时钟输入，经过锁相环倍频或分频后提供给DSP内核。C281x实现0.5-10倍的倍频。,2020年10月24日,10. 多通道缓冲串口（McBSP） McBSP的特点： 与C54xx/55xxDSP的McBSP兼容； 全双工通信模式； 双缓冲数据寄存器，能够实现连续的通信数据流； 可采用外部移位时钟或内部时钟； 支持不同位的数据格式； 帧同步和数据时钟的极性都是可编程的； 能同标准串行A/D和D/A器件接口； 两个16x16深度的发送、接收通道FIFO。,2020年10月24日,11. 外设中断接口 96个独立的中断。分成8组，每组12个中断源，根据中断向量确定中断类型。 12. 存储器及其接口 F2812采用统一的编址方式，提供了外部存储器扩展接口，外部最高可达1M的寻址空间。闪存模块为设计人员在不同环境对芯片代码进行编程和重新编程。,2020年10月24日,13. 内部集成电路（I2C） 符合飞利浦公司的I2C总线规格； 支持1-8位格式传输； 7位和10位寻址模式； 支持多个主发送器和从接收器； 支持多个从发送器和主接收器； 支持100kbps到400kbps的数据传输速率； 1个16位接受FIFO，1个16位发送FIFO； 1个中断可以被CPU实用，发生事件时触发； 在FIFO模式下，CPU可以使用附加的中断。,2