DSP喬瑞萍TMS320C54x片內(nèi)外設(shè)課件

1、第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 第第6章章 TMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.1 時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)鐘發(fā)生器 6.2 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 6.3 定時(shí)器定時(shí)器 6.4 主機(jī)接口主機(jī)接口 6.5 串行口串行口 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.1 時(shí)時(shí) 鐘鐘 發(fā)發(fā) 生生 器器 6.1.1 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘發(fā)生器為TMS320C54x提供時(shí)鐘信號(hào)，其包括一個(gè)內(nèi)部振蕩器和一個(gè)鎖相環(huán)電路。時(shí)鐘發(fā)生器可以由內(nèi)部振蕩電路或外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)，這兩種驅(qū)動(dòng)方式如圖6-1所示。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x

2、片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-1 時(shí)鐘電路 X1X2/CLKINCrystalC1C2第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 內(nèi)部振蕩電路驅(qū)動(dòng)方式：將一個(gè)晶體跨接到X1和X2/CLKIN引腳兩端，使內(nèi)部振蕩器工作，圖中的電路工作在基波方式，建議C1和C2用10 pF。如果工作在諧波方式，則還要加一些元件。 外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)方式：將一個(gè)外部時(shí)鐘信號(hào)直接加到X2/CLKIN引腳(X1空著不接)。 硬件配置的PLL(如TMS320C541、TMS320C542、TMS320C543、TMS320C545和TMS320C546)； 軟件可編程PLL(如TMS320C545A、

3、TMS320C546A和TMS320C548)。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 1硬件配置的PLL 通過設(shè)定TMS320C54x的3個(gè)引腳(CLKMD1、CLKMD2和CLKMD3)的狀態(tài)來完成PLL的配置。時(shí)鐘方式的配置方法如表6-1所示。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 表6-1 時(shí)鐘方式的配置方法 引 腳 狀 態(tài)時(shí) 鐘 方 式CLKMD1CLKMD2CLKMD3選 項(xiàng) 1選 項(xiàng) 2000用外部時(shí)鐘源，PLL3用外部時(shí)鐘源，PLL5110用外部時(shí)鐘源，PLL2用外部時(shí)鐘源，PLL4100用內(nèi)部振蕩器，PLL3

4、用內(nèi)部振蕩器，PLL5010用外部時(shí)鐘源，PLL1.5用外部時(shí)鐘源，PLL4.5001用外部時(shí)鐘源，頻率除以2用外部時(shí)鐘源，頻率除以2111用內(nèi)部振蕩器，頻率除以2用內(nèi)部振蕩器，頻率除以2101用外部振蕩器，PLL1用外部時(shí)鐘源，PLL1011停止方式停止方式第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 2軟件可編程PLL 軟件可編程PLL是一種高度靈活的時(shí)鐘控制方式，它的時(shí)鐘定標(biāo)器提供各種時(shí)鐘乘法器系數(shù)，并能直接接通和關(guān)斷PLL。PLL的鎖定定時(shí)器可以用于延遲轉(zhuǎn)換PLL的時(shí)鐘方式，直到鎖定為止。 通過軟件編程，可以選用以下兩種時(shí)鐘方式中的一種：第第6 6章章 TM

5、S320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) PLL方式。輸入時(shí)鐘(CLKIN)乘以0.2515共31個(gè)系數(shù)中的一個(gè)系數(shù)。這是靠PLL電路來完成的。 DIV(分頻器)方式。輸入時(shí)鐘(CLKIN)除以2或4。當(dāng)采用DIV方式時(shí)，所有的模擬電路，包括PLL電路都關(guān)斷，以使功耗最小。 軟件可編程PLL通過讀/寫時(shí)鐘方式寄存器(CLKMD)來完成。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.1.2 時(shí)鐘模塊編程 軟件可編程PLL可以對(duì)時(shí)鐘方式寄存器(CLKMD)編程加載，以配置成所要求的時(shí)鐘方式。CLKMD寄存器是16位存儲(chǔ)器映像寄存器，地址為0058H。它

6、是用來定義PLL時(shí)鐘模塊中的時(shí)鐘配置。CLKMD的結(jié)構(gòu)如圖6-2所示。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-2 CLKMD的結(jié)構(gòu)15 12 11 10 3 2 1 0PLLMULPLLDIVPLLCOUNTPLLON/OFFPLL NDIVPLL STATUSR/WR/WR/WR/WR/WR第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 表6-2 時(shí)鐘方式寄存器(CLKMD)各位段的功能位名 稱功 能0PLL STATUSPLL的狀態(tài)位。指示時(shí)鐘發(fā)生器的工作方式(只讀)PLLSTATUS=0 分頻器(DIV)方式PLLSTAT

7、US=1 PLL方式1PLLNDIVPLL時(shí)鐘發(fā)生器選擇位。決定時(shí)鐘發(fā)生器的工作方式PLLNDIV=0 采用分頻器(DIV)方式PLLNDIV=1 采用PLL方式與PLLMUL以及PLLDIN一起定義頻率的乘數(shù)(見表6-3)第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 表6-3 PLL 的 乘 數(shù) PLLNDIVPLLDIVPLLMUL乘 數(shù)0X0140.50X150.2510014PLLMUL + 110151110或偶數(shù)(PLLMUL + 1)211奇數(shù)PLLMUL4第第6 6章章 TMS

8、320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.1.3 低功耗(節(jié)電)模式 TMS320C54x器件有四種節(jié)電模式，此時(shí)，可以通過停止DSP內(nèi)部的不同時(shí)鐘，使TMS320C54x的核心進(jìn)入休眠狀態(tài)，降低功耗，且能保持CPU中的內(nèi)容。當(dāng)節(jié)電模式結(jié)束時(shí)，喚醒DSP可以連續(xù)工作下去。 通過執(zhí)行IDLE1、IDLE2和IDLE3三條指令，或使信號(hào)為低電平，可使處理器進(jìn)入不同的節(jié)電模式。表6-4列出了四種節(jié)電特性。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 表6-4 四種節(jié)電工作方式 HOLDIDLE1IDLE2IDLE3操 作 特 性YesYesYesYesCPU

9、暫停YesYesYesNoCPU時(shí)鐘停止NoYesYesNo外圍電路時(shí)鐘停止NoNoYesNo鎖相環(huán)(PLL)停止NoNoNoYes外部地址線處高阻狀態(tài)NoNoNoYes外部數(shù)據(jù)線處高阻狀態(tài)NoNoNoYes外部控制信號(hào)處高阻狀態(tài)第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 1) IDLE1模式 IDLE1暫停所有的CPU活動(dòng)，但片內(nèi)外設(shè)仍在工作。片內(nèi)外設(shè)如串口定時(shí)器等的中斷可喚醒CPU結(jié)束節(jié)電工作方式。 2) IDLE2模式 IDLE2暫停CPU和片內(nèi)外設(shè)的工作。由于片內(nèi)外設(shè)也停止了工作，不

10、能產(chǎn)生中斷，因而其喚醒方式不同于IDLE1，但是，其功耗卻明顯降低。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 3) IDLE3模式 IDLE3模式類同于IDLE2，它使片內(nèi)鎖相環(huán)PLL暫停工作，這樣就完全使TMS320C54x停止了工作。與IDLE2相比，IDLE3更顯著地降低了功耗。 4) HOLD模式 HOLD模式是另外一種節(jié)電模式，它使外部地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線進(jìn)入高阻狀態(tài)，也可以使CPU暫停工作，這取決于HM位的狀態(tài)。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.2 中中 斷斷 系系 統(tǒng)統(tǒng) 6.2.1 中斷結(jié)構(gòu)

11、1中斷類型 TMS320C54x中斷既支持硬件中斷，也支持軟件中斷。軟件中斷由程序指令引起，如INTR、TRAP或RESET。硬件中斷有外部硬件中斷和內(nèi)部硬件中斷。外部硬件中斷由外部中斷口的信號(hào)觸發(fā)；內(nèi)部硬件中斷由片內(nèi)外圍電路的信號(hào)觸發(fā)。軟件中斷不分優(yōu)先級(jí)，硬件中斷有優(yōu)先級(jí)。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 當(dāng)多個(gè)硬件中斷同時(shí)請(qǐng)求時(shí)，TMS320C54x根據(jù)優(yōu)先級(jí)別的不同對(duì)其進(jìn)行服務(wù)，TMS320C54x的硬件中斷優(yōu)先級(jí)見附錄3，其中，1為最高優(yōu)先級(jí)。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 無論是硬件中斷還是軟件中斷，T

12、MS320C54x的中斷可分為如下兩大類。 1) 可屏蔽中斷 可屏蔽中斷是可用軟件來屏蔽或開放的中斷，即通過對(duì)中斷屏蔽寄存器(IMR)中的相應(yīng)位和狀態(tài)寄存器(ST1)中的中斷允許控制位INTM編程來屏蔽或開放該中斷。TMS320C54x最多可以支持16個(gè)用戶可屏蔽中斷(SINT15SINT0)，但有的處理器只用了其中的一部分。有些中斷有兩個(gè)名稱，如TMS320C541。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 2) 非可屏蔽中斷 非可屏蔽中斷是不能用軟件來屏蔽的中斷，不受IMR和INTM位的影響。TMS320C54x對(duì)這一類中斷總是響應(yīng)的，并從主程序轉(zhuǎn)移到中斷

13、服務(wù)程序。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 2中斷管理寄存器 1) 中斷標(biāo)志寄存器 中斷標(biāo)志寄存器(IFR，Interrupt Flag Register)是一個(gè)16位存儲(chǔ)器映像的CPU寄存器，位于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間內(nèi)，地址為0001H。當(dāng)一個(gè)中斷出現(xiàn)的時(shí)候，TMS320C54x DSP收到了一個(gè)相應(yīng)的中斷請(qǐng)求(中斷掛起 ) ， 此 時(shí) ， I F R 中 相 應(yīng) 的 中 斷 標(biāo) 志 位 為 1 。TMS320C541 IFR的位定義如圖6-3所示，各位對(duì)應(yīng)的可屏蔽中斷源的說明見附錄3。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外

14、設(shè) 6-3 圖TMS320C541的位定義 15 1211109876ResResResResINT3XINT1RINT1543210XINT0RINT0TINTINT2INT1INT0第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 2) 中斷屏蔽寄存器 在狀態(tài)寄存器ST1中的第11位INTM是中斷方式位，該位是可屏蔽中斷的總允許控制位。INTM=0時(shí)，開放全部可屏蔽中斷；INTM=1時(shí)，禁止所有可屏蔽中斷。 INTM不修改中斷標(biāo)志寄存器(IFR)和中斷屏蔽寄存器(IMR，Interrupt Mask Register)。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS3

15、20C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-4 TMS320C541 IMR的位定義 15 1211109876ResResResResINT3XINT1RINT1543210XINT0RINT0TINTINT2INT1INT0第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 3中斷向量 TMS320C54x給每個(gè)中斷源都分配有一個(gè)確定的中斷向量偏移地址(見附錄3)，該地址為可屏蔽中斷服務(wù)程序進(jìn)入各中斷源服務(wù)程序的偏移地址，這樣以來，可判斷中斷源的身份，并進(jìn)入對(duì)應(yīng)中斷源的服務(wù)程序。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-5 中斷向量地址的

16、形成 IPTR0 0000 00010150140130120向量位地址0110100908017160504C130201008INT48H(INT2)第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.2.2 中斷流程 1接受中斷請(qǐng)求 當(dāng)發(fā)生硬件和軟件指令請(qǐng)求中斷時(shí)，IFR中相應(yīng)的標(biāo)志位置為有效電平。無論DSP是否響應(yīng)中斷，該標(biāo)志都處于有效電平。在相應(yīng)中斷發(fā)生時(shí)，該標(biāo)志自動(dòng)清除。 硬件中斷有外部和內(nèi)部之分。外部硬件中斷由外部接口信號(hào)自動(dòng)請(qǐng)求，內(nèi)部硬件中斷由片內(nèi)外設(shè)信號(hào)自動(dòng)請(qǐng)求。 軟件中斷都是由程序中的指令I(lǐng)NTR、TRAP和RESET產(chǎn)生的。 第第6 6章章 TM

17、S320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) (1) INTR K：該指令可啟動(dòng)TMS320C54x的任何中斷。 (2) TRAP K：TRAP與INTR的不同之處是TRAP中斷時(shí)，不需要設(shè)置INTM位。 (3) RESET：該指令可在程序的任何時(shí)候發(fā)生，它使處理器返回一個(gè)已知狀態(tài)。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 2響應(yīng)中斷 對(duì)于軟件中斷和非可屏蔽中斷，CPU立即響應(yīng)。如果是可屏蔽中斷，只有滿足以下條件才能響應(yīng)： (1) 優(yōu)先級(jí)別最高。 (2) ST1中的INTM位為0，允許可屏蔽中斷。 (3) IMR中的相應(yīng)位為1，允許可屏蔽中斷。第第6

18、6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 3執(zhí)行中斷服務(wù)程序 響應(yīng)中斷之后，CPU將執(zhí)行下列操作： (1) 將PC值(即返回地址)壓入堆棧。 (2) 將中斷向量的地址裝入PC；將程序引導(dǎo)至中斷服務(wù)程序ISR。 (3) 現(xiàn)場保護(hù)，將某些要保護(hù)的寄存器和變量壓入堆棧。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) (4) 執(zhí)行中斷服務(wù)程序ISR。(5) 恢復(fù)現(xiàn)場，以逆序?qū)⑺Ｗo(hù)的寄存器和變量彈出堆棧。(6) 中斷返回，從堆棧彈出返回地址加載到PC。(7) 繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外

19、設(shè) 圖6-6 中斷操作流程圖是否是可屏蔽中斷 ？接收中斷請(qǐng)求響應(yīng)中斷，產(chǎn)生IACK信號(hào)是INTM0 ?是IMR 屏蔽位1 ?是硬件中斷或INTR指令 ？否否否否現(xiàn)場保護(hù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序ISR現(xiàn)場恢復(fù)中斷返回INTM1是第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.2.3 中斷編程 第4章的例20就是一個(gè)簡單完整的中斷程序模板，中斷過程如圖6-7所示。利用軟件仿真外部硬件中斷int2，程序中的開放中斷和中斷服務(wù)程序片段如下：第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) STM #0,SWWSR ；開中斷 RSBX INTM STM #0

20、4H, IMR INT_2: SFTA A,8；中斷服務(wù)程序 RETE第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-7 中斷過程 PCINT_2：RETEPCSTACK第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) INT_2引起標(biāo)準(zhǔn)中斷矢量表程序相應(yīng)的int2變化如下：* 中斷矢量表程序 *.title vectors.asm；定義段的名稱為vectors .ref start；程序入口 .ref INT_2 .sect vectors第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) reset: B sta

21、rt；復(fù)位引起的中斷 nop nopnmi: RETE；使能NMI中斷 NOP NOP NOP 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) sint17 .space 4*16；程序內(nèi)部的軟件中斷sint18 .space 4*16sint19 .space 4*16sint20 .space 4*16sint21 .space 4*16sint22 .space 4*16sint23 .space 4*16sint24 .space 4*16sint25 .space 4*16第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) sint26

22、 .space 4*16sint27 .space 4*16sint28 .space 4*16sint29 .space 4*16sint30 .space 4*16int0: RETE；外部中斷0 NOP NOP NOP第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) int1: RETE；外部中斷1 nop nop nopint2: b INT_2 ；外部中斷2 nop nop nop 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) tint: RETE；定時(shí)器中斷 NOP NOP NOPrint0: RETE；串口0接收中斷 NOP N

23、OP NOP第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) xint0: RETE；串口0發(fā)送中斷 NOP NOP NOPrint1: RETE；串口1接收中斷 NOP NOP NOP第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) xint1: RETE；串口1發(fā)送中斷 NOP NOP NOPInt3: RETE；外部中斷3 nop nop nop .end第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.3 定定 時(shí)時(shí) 器器 6.3.1 定時(shí)器結(jié)構(gòu) 定時(shí)器主要由3個(gè)寄存器所組成：定時(shí)器寄存器(TIM，Timer

24、Registers)、定時(shí)器周期寄存器(PRD，Timer Period Registers)和定時(shí)器控制寄存器(TCR，Timer Control Registers)。這3個(gè)寄存器都是16位存儲(chǔ)器映像寄存器，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的地址分別為0024H、0025H和0026H(見附錄4)。TIM是一個(gè)減1計(jì)數(shù)器；PRD中存放時(shí)間常數(shù)；TCR中包含有定時(shí)器的控制位和狀態(tài)位。定時(shí)器的功能框圖如圖6-8所示。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-8 定時(shí)器的功能框圖 TRBTSSTINTTOUTCPU ClockTDDRTIMPRDBorrowPSCBorro

25、wSRESET第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-8中含一個(gè)16位的主計(jì)數(shù)器(TIM)和一個(gè)4位預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器(PSC)。TIM從周期寄存器PRD加載，PSC從周期寄存器TDDR加載。 定時(shí)器的典型操作順序?yàn)?(1) 在每個(gè)CLKOUT脈沖后PSC減1，直到它變?yōu)?。 (2) 在下一個(gè)CLKOUT周期，TDDR加載新的除計(jì)數(shù)值到PSC，并使TIM減1。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) (3) 以同樣方式，PSC和TIM連續(xù)進(jìn)行減操作，直到TIM減為0。 (4) 在下一個(gè)CLKOUT周期，將定時(shí)器中斷信號(hào)(TIN

26、T)送到CPU，同時(shí)又用另一脈沖送到TOUT引腳，把新定時(shí)器計(jì)數(shù)值從PRD加載到TIM，并使PSC再次減1。 因此，定時(shí)器中斷的速率為TINT速率= ）（）（頻率1PRD1TDDRCLKOUT第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.3.2 定時(shí)器編程 定時(shí)器可訪問的寄存器有三個(gè)：TIM、PRD和TCR。TIM和PRD這兩種寄存器共同工作，提供定時(shí)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。 讀TIM可以知道定時(shí)器中的當(dāng)前值。在正常情況下，當(dāng)TIM減到0后，PRD中的時(shí)間常數(shù)自動(dòng)地加載到TIM。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位( =1)或定時(shí)器復(fù)位(TRB=1)時(shí)，PRD中的時(shí)間常數(shù)重新加載到TIM。 SR

27、ESET第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 控制寄存器(TCR)包含的控制位有下列功能： 控制定時(shí)器模式； 指定定時(shí)器預(yù)先定標(biāo)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值； 重新加載定時(shí)器； 啟動(dòng)、停止定時(shí)器； 定義定時(shí)器的分頻系數(shù)。TCR的結(jié)構(gòu)如圖6-9所示。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-9 TCR的結(jié)構(gòu) 15 1211109 6543 0ResSoftFreePSCTRBTSSTDDR第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) TCR中各控制位和狀態(tài)位的功能描述如下： TDDR(Timer Divi

28、de-Down Ratio)：定時(shí)器分頻系數(shù)。按此分頻系數(shù)對(duì)CLKOUT進(jìn)行分頻，以改變定時(shí)周期。當(dāng)PSC減到0后，以TDDR中的數(shù)重新加載PSC。復(fù)位時(shí)，TDDR各位清零。 TSS(Timer Stop Status)：定時(shí)器停止?fàn)顟B(tài)位，用于停止或啟動(dòng)定時(shí)器。TSS=0時(shí)，定時(shí)器啟動(dòng)工作；TSS=1時(shí)，定時(shí)器停止工作，關(guān)閉定時(shí)器可以減小器件的功耗。復(fù)位時(shí)，TSS位清零，定時(shí)器立刻開始定時(shí)。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) TRB(Timer Reload)：定時(shí)器重新加載位，用來復(fù)位片內(nèi)定時(shí)器。當(dāng)TRB置1時(shí)，TIM裝入PRD中的數(shù)，并且PSC裝入TD

29、DR中的值。TRB總是讀成0。 PSC(Timer Prescaler Counter)：定時(shí)器預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器。當(dāng)PSC減到0后，PSC裝入TDDR中的值，并且TIM減1。PSC可被TCR讀取，但不能直接寫入。 Soft、Free：這兩位結(jié)合起來使用，以仿真在HLL調(diào)試程序遇到斷點(diǎn)時(shí)定時(shí)器的狀態(tài)。 當(dāng)Soft=0、Free=0時(shí)，定時(shí)器立即停止工作；當(dāng)Soft=1、Free=0且計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，定時(shí)器停止工作；當(dāng)Soft=x、Free=1時(shí)，定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) Res：保留位讀成0。 讀TIM和TCR要用兩條指令，在兩次讀之間

30、有可能發(fā)生讀數(shù)變化。因此，若需要精確的定時(shí)測(cè)量，就應(yīng)當(dāng)在讀這兩值之前先關(guān)閉定時(shí)器。 復(fù)位時(shí)，TIM和PRD都置成最大值(FFFFH)，定時(shí)器的分頻系數(shù)TCR中的TDDR置0，定時(shí)器啟動(dòng)。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 定時(shí)器初始化步驟及其所對(duì)應(yīng)的指令如下： (1) 將TCR中的TSS位(停止?fàn)顟B(tài)位)置1，關(guān)閉定時(shí)器。 STM#0010H，TCR (2) 加載PRD。 STM#0100H，PRD；TINT周期=CLKOUT(TDDR+1)(PRD+1) (3) 重新加載TCR(使TDDR初始化；令TSS位為0，以接通CLKOUT；重新加載位TRB位置1，

31、以使TIM減到0后重新加載PRD)，啟動(dòng)定時(shí)器。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) STM#0C20H，TCR；SOft=1，F(xiàn)ree=1，定時(shí)器遇到斷點(diǎn)后繼續(xù)進(jìn)行若要開放定時(shí)中斷，必須(假定INTM=1)做到以下幾點(diǎn)： 將IFR中的TINT位置1，清除尚未處理完的定時(shí)器中斷。 STM #0008H，IFR 將IMR中的TINT位置1，開放定時(shí)器中斷。 STM #0008H，IMR 將STI中的INTM位置0，從整體上開放中斷。 RSBXINTM第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.4 主主 機(jī)機(jī) 接接 口口 6.4

32、.1 HPI結(jié)構(gòu)及其工作方式 HPI主要由五個(gè)部分組成，如圖6-10所示。 (1) HPI存儲(chǔ)器(DARAM)：用于TMS320C54x與主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)。 (2) HPI地址寄存器(HPIA)：由主機(jī)對(duì)其直接訪問，存放當(dāng)前尋址HPI存儲(chǔ)單元的地址。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-10 主機(jī)接口的組成框圖 HPI控制邏輯HPICHD(70)HPID8161616DSP數(shù)據(jù)線DSP地址線MUXMUXHPIADataAddressHPI存儲(chǔ)器(DARAM)主機(jī)接口HPI接口控制信號(hào)8第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外

33、設(shè) (3) HPI數(shù)據(jù)鎖存器(HPID)：由主機(jī)對(duì)其直接訪問，存放當(dāng)前進(jìn)行讀/寫的數(shù)據(jù)。 (4) HPI控制寄存器(HPIC)：TMS320C54x和主機(jī)都能對(duì)其直接訪問，用于主處理器與DSP相互握手，實(shí)現(xiàn)相互中斷請(qǐng)求。 (5) HPI控制邏輯：用于處理HPI與主機(jī)之間的接口信號(hào)。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.4.2 HPI接口設(shè)計(jì) HPI提供靈活而方便的接口，接口外圍電路簡單。TMS320C54x HPI與主機(jī)相連時(shí)，幾乎不需要附加其他的邏輯電路。圖6-11給出了其連接框圖。 HPI接口信號(hào)可分為以下幾類： 數(shù)據(jù)總線：HD0HD7，即數(shù)據(jù)總線寬

34、度為8位。 地址總線。 控制線。 握手線。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-11 TMS320C54x HPI與主機(jī)的連接框圖 主機(jī)TMS320C54xDataHD0HD7AddressR/ WDATASTROBEALEReadyInterruptHCNTL0 / 1(Address)HBIL(1st / 2nd Byte)HR/WHDS1HDS2HCSSampled by internalstrobe or HASInternal strobe(controls transfer)HAS(Samples address and read/wri

35、tesignals, if used)HRDYHINT82第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.4.3 HPI控制寄存器 HPI有三個(gè)可訪問的寄存器：HPIA、HPID和HPIC。主機(jī)要通過HPI接口訪問TMS320C54x片內(nèi)RAM，首先要初始化HPIC，然后設(shè)置HPIA，最后讀寫TMS320C54x的片內(nèi)RAM，對(duì)HIPD進(jìn)行操作。HPIC是一個(gè)16位存儲(chǔ)器映像寄存器，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的地址為002CH。HPIC中有4個(gè)狀態(tài)位控制著HPI的操作，各位的含義如下。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) BOB：字節(jié)選擇

36、位。 SMOD：尋址方式選擇位。 DSPINT：主機(jī)向TMS320C54x發(fā)出中斷位。 HINT：TMS320C54x向主機(jī)發(fā)出中斷位。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-12 主機(jī)和TMS320C54x訪問HPIC寄存器的結(jié)果(a) 主機(jī)讀HPIC；(b) 主機(jī)寫HPIC；(c) TMS320C54x讀HPIC；(d) TMS320C54x寫HPICXHINT15 12 11010SMOD9BOB8X7 4HINT302SMOD1BOB0(a)XHINT15 12 11DSPINT10SMOD9BOB8X7 4HINT3DSPINT2X1BOB0

37、(b)XHINT302SMOD100(c)(d)X15HINT3X2SMOD1X01544第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.5 串串 行行 口口 6.5.1 串行口概述 TMS320C54x具有高速、全雙工串行口，可以與串行設(shè)備(如編解碼器和串行A/D轉(zhuǎn)換器)直接通信，也可用于多處理器系統(tǒng)中處理器之間的通信。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 所謂串行通信，就是發(fā)送器將并行數(shù)據(jù)逐位移出成為串行數(shù)據(jù)流，接收器將串行數(shù)據(jù)流以一定的時(shí)序和一定的格式呈現(xiàn)在連接收/發(fā)器的數(shù)據(jù)線上。 TMS320C54x有三種類型的串行口：

38、標(biāo)準(zhǔn)同步串行口(SPI)、緩沖串行口(BSP)和時(shí)分多路串行口(TDM)。 標(biāo)準(zhǔn)同步串行口(SPI，Serial Port Interface)：有兩個(gè)獨(dú)立的緩沖器用于傳送數(shù)據(jù)，接收緩沖器和發(fā)送緩沖器，每個(gè)緩沖器有一條可屏蔽的中斷線。串行數(shù)據(jù)可以按8位字或16位字轉(zhuǎn)換。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 緩沖串行口(BSP，Buffered Serial Port)：在標(biāo)準(zhǔn)同步串行口的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)自動(dòng)緩沖單元(ABU)。BSP是一種增強(qiáng)型標(biāo)準(zhǔn)串行口，它是全雙工的，并有兩個(gè)可設(shè)置大小的緩沖區(qū)。緩沖同步串口支持高速的傳送，并減少中斷服務(wù)的次數(shù)。ABU利用獨(dú)

39、立于CPU的專用總線，讓串行口直接讀/寫TMS320C54x的接收/發(fā)送緩沖區(qū)。 時(shí)分多路復(fù)用串行接口(TDM，Time-Division Multiplexed)：允許同一個(gè)串口以分時(shí)方式傳送多路數(shù)據(jù)，TDM為多處理器通信提供了一種簡單而有效的方式。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 6.5.2 串行口的組成框圖 標(biāo)準(zhǔn)同步串行口由16位發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器(DXR)、接收數(shù)據(jù)寄存器(DRR)、發(fā)送移位寄存器(XSR)、接收移位寄存器(RSR)以及控制電路組成。每個(gè)串行口的發(fā)送和接收部分都有與之相關(guān)聯(lián)的時(shí)鐘、幀同步脈沖以及數(shù)據(jù)信號(hào)。其組成如圖6-13所示。 TM

40、S320C54x通過3條信號(hào)線連接到串口。圖6-14給出了兩個(gè)TMS320C54x進(jìn)行串行通信的硬件連接圖。下面將介紹串行口接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的過程。第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) CPU發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫到DXR上。若上一個(gè)字已串行傳送到串行發(fā)送數(shù)據(jù)引腳信號(hào)(DX)引腳上，此時(shí)，XSR是空的，則將DXR中的數(shù)據(jù)拷貝到XSR。在發(fā)送時(shí)的幀同步信號(hào)(FSX)和發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)(CLKX)的作用下，將XSR中的數(shù)據(jù)送到DX引腳輸出。接收數(shù)據(jù)時(shí)，在接收時(shí)的幀同步信號(hào)(FSR)和接收時(shí)鐘信號(hào)(CLKR)的作用下，將來自 串行數(shù)據(jù)信號(hào)(DR)引腳的數(shù)據(jù)先移位到RSR，再從RSR拷貝至DRR，CPU從DRR中讀取數(shù)據(jù)。 第第6 6章章 TMS320C54xTMS320C54x片內(nèi)外設(shè)片內(nèi)外設(shè) 圖6-13 串行口的組成框圖Data BusDRR (16)DXR (16)RSR (16)XSR (16)Byte/wordCounterByte/wordCounterLoadControlLogicLoadControlLogic16161616XINT onDXR-XSRTransferRINT onRSR-DRRTransfer(Load)DR(Clear)(Clock)CLK