C54x系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用 《DSP原理及實(shí)踐應(yīng)用》電子課件 課件

1、第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用第第6 6章章 C54x C54x系列系列DSPDSP的外設(shè)及應(yīng)的外設(shè)及應(yīng)用用 ?DSP ?DSP原理及實(shí)踐應(yīng)用原理及實(shí)踐應(yīng)用? ?電子課件電子課件第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 TMS320C54x DSP的控制存放器TCR各位的說明如下。 Res ：保存位，讀成0。 Soft、Free：用于控制調(diào)試程序斷點(diǎn)操作情況下的定時(shí)器

2、狀態(tài)，這兩位結(jié)合起來使用。當(dāng)Soft=0且Free=0的情況時(shí)，定時(shí)器立即停止工作；當(dāng)Soft=1且Free=0且計(jì)數(shù)器減到0的情況時(shí)，定時(shí)器停止工作；當(dāng)Soft=x且Free=1的情況時(shí)，定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行。 PSC:定時(shí)器預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器。這是一個(gè)減1 計(jì)數(shù)器，當(dāng)PSC減到0后，TDDR存放器的值裝載到PSC存放器，TIM減1。PSC可被TCR讀取，PSC的作用相當(dāng)于預(yù)分頻器。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 TRB : 定時(shí)器重新加載位，用來復(fù)位片內(nèi)定時(shí)器。當(dāng)TRB=1時(shí)，TIM存放器裝入PRD存放器中的數(shù)，并且預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器PSC裝入TDDR存放器中的值。TRB總是讀

3、成0。 TSS: 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,定時(shí)器開始；TSS=1，定時(shí)器停止。 TDDR: 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=0時(shí)，TDDR存放器的值裝載到PSC存放器中。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 定時(shí)器可訪問的存放器有三個(gè)：TIM、PRD、TCR。TIM和PRD這兩種存放器共同工作，提供定時(shí)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)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。在TMS320C54x

4、DSP中，定時(shí)器定時(shí)周期通過16位的PRD存放器和一個(gè)4位分頻器比率來控制，后者由TCR存放器的TDDR位說明。 定時(shí)器產(chǎn)生中斷的中斷周期和中斷速率的計(jì)算公式分別如下。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 其中CLKOUT是DSP芯片時(shí)鐘周期，TDDR和PRD分別為定時(shí)器的分頻系數(shù)和時(shí)間常數(shù)。 TINT請(qǐng)求信號(hào)將中斷標(biāo)志存放器IFR中的TINT位置1，用于向CPU申請(qǐng)中斷，可以利用中斷屏蔽存放器IMR來禁止或允許該請(qǐng)求。當(dāng)系統(tǒng)不用定時(shí)器時(shí)，應(yīng)設(shè)置中斷屏蔽存放器IMR的相應(yīng)位來屏蔽TINT。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 對(duì)定時(shí)器的初始化主要

5、有以下幾個(gè)步驟： (1)將TCR中的TSS位置1，關(guān)閉定時(shí)器。所對(duì)應(yīng)的指令是： STM #10010H ,TCR (2)加載PRD。所對(duì)應(yīng)的指令是： STM #0100H，PRD; (3)重新加載TCR(使TDDR初始化；令TSS位為0，以接通 CLKOUT；重新加載TRB位，置1，以使TIM減到0后重新加載PRD)，啟動(dòng)定時(shí)器。所對(duì)應(yīng)的指令是： STM #0C20H，TCR 假設(shè)要開放定時(shí)器中斷，必須(假定INTM=1)有： 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 (4)將IFR中的TINT位置1，去除尚未處理完的定時(shí)器中斷。所對(duì)應(yīng)的指令是： STM #0008H ,

6、IFR (5)將IMR中的TINT位置1，開放定時(shí)器中斷。所對(duì)應(yīng)的指令是： STM #0008H, IMR (6)將STI中的INIM位置0，從整體上開放中斷。所對(duì)應(yīng)的指令是： RSBX INTM第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.1.2 定時(shí)器的應(yīng)用定時(shí)器的應(yīng)用 例：設(shè)例：設(shè)TMS320C5402的工作的工作頻率為頻率為100MHz，設(shè)置定時(shí)器，設(shè)置定時(shí)器0的定的定時(shí)周期為時(shí)周期為2s，每檢測(cè)到一次中斷，每檢測(cè)到一次中斷，計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)值ms就加就加1,利用查詢方式每計(jì)利用查詢方式每計(jì)1000個(gè)數(shù)就令個(gè)數(shù)就令XF引腳的電平翻轉(zhuǎn)一引腳的電平翻轉(zhuǎn)一次，在次，在XF引腳輸

7、出一矩形波，使引腳輸出一矩形波，使LED指示燈不停的閃爍。指示燈不停的閃爍。 通過定時(shí)器的中斷周期公式通過定時(shí)器的中斷周期公式我們計(jì)算出我們計(jì)算出TDDR=15，PRD=1249。因定時(shí)器因定時(shí)器2s中斷一次，故每中斷一次，故每1s XF引引腳的電平翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)一次來實(shí)現(xiàn)腳的電平翻轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)一次來實(shí)現(xiàn)LED指示燈不停閃爍的目的。指示燈不停閃爍的目的。 定時(shí)器中斷效勞程序如下：定時(shí)器中斷效勞程序如下：第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 interrupt void timer0()中斷函數(shù) ms+; while(1)循環(huán)函數(shù) while(ms1000); / 長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)1000

8、ms ms=0; asm( RSBX XF ); /使用內(nèi)嵌的匯編指令asm( ) 將XF清零 while(ms1000); / 長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)1000ms ms=0; asm( SSBX XF ); /使用內(nèi)嵌的匯編指令asm( ) 將XF引腳置位 2s程序代碼如下：第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 #include cpu_reg.h int j; int ms; ioport unsigned portf000; int motor; void main() asm( STM #0000h,CLKMD ); while(*CLKMD & 0 x01 );

9、asm( STM #97FFh,CLKMD ); /設(shè)置CPU運(yùn)行頻率100M /* 40C7h:5*clkin =100M 30c7h:4*clkin =80M 20c7h:3*clkin =60M 10C7h:2*clkin =40M */ 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 asm( stm #4240h, SWWSR ); /等待片上的程序1 asm( stm #00a0h, PMST ); /MP/MC = 0, IPTR = 001,ovly=0 asm( stm #0802h, BSCR ); asm(“ STM #0h,IMR );/中斷屏蔽存放 器I

10、MR asm( STM #0010h,TCR ); /關(guān)定時(shí)器,定時(shí)控制存放器TCR地址0026H。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 asm( STM #04C1h,PRD ); /2s,定時(shí)周期存放器PRD地址0025H)。 asm( STM #0C2fh,TCR ); /TCR=最后四位 asm( STM #0008h,IFR ); asm(“ ORM #0008h,*(IMR) );/開中斷，中斷屏蔽存放 器IMR asm( RSBX INTM ); /開中斷，狀態(tài)控制存放器ST1中的中斷標(biāo)志 位INTM位清零，開放全部中斷 ms=0; 第六章第六章 C54X

11、系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 while(1) while(ms100); /LED_flash ms=0; asm( RSBX XF ); /位復(fù)位 motor=0 x8; for(j=0;j 1; if(motor = 0 x0) motor=0 x8; /* 只有低4 位有效 */ 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 while(ms100); ms=0; asm( SSBX XF ); /位置位 motor=0 x8; for(j=0;j 1; if(motor = 0 x0) motor=0 x8; /* 只有低4 位有效 */ interrupt

12、 void timer0() ms+; 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用6.2 主機(jī)接口主機(jī)接口 C54x片內(nèi)有一個(gè)主機(jī)接口(Host Port Interface,HPI)，HPI是一種高速、異步并行接口,通過它可以連接到標(biāo)準(zhǔn)的微處理器總線。通過TMS320C54x的主機(jī)接口，可以高速訪問TMS320C54x的片內(nèi)存儲(chǔ)器，這樣便于與其他主機(jī)之間進(jìn)行信息交換。HPI接口是以主處理器為主，DSP為從的主從結(jié)構(gòu)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.2.1 HPI的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) HPI主要由五個(gè)局部組成，圖是主要由五個(gè)局部組成，圖是HPI的結(jié)構(gòu)

13、框圖。的結(jié)構(gòu)框圖。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 HPI存儲(chǔ)器(DARAM): 用于TMS320XC54x與主機(jī)間傳送數(shù)據(jù)，地址從1000H到17FFH，也可以用作通用的雙尋址數(shù)據(jù)RAM或程序RAM。 HPI地址存放器(HPIA): 由主機(jī)對(duì)其進(jìn)行直接訪問，存放當(dāng)前尋址HPI存儲(chǔ)單元的地址。 HPI數(shù)據(jù)鎖存器(HPID): 由主機(jī)對(duì)其進(jìn)行直接訪問。如果進(jìn)行的是讀操作那么存放從HPI存儲(chǔ)器讀出的數(shù)據(jù)；如果進(jìn)行的是寫操作那么存放要寫到HPI存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。 HPI控制存放器(HPIC): C54x和主機(jī)都能對(duì)其直接訪問，用于主處理器與DSP相互連接，實(shí)現(xiàn)相互的中斷請(qǐng)求。

14、 HPI控制邏輯：用于處理HPI與主機(jī)之間的接口信號(hào)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 當(dāng)C54x與主機(jī)交換信息時(shí)，HPI是主機(jī)的一個(gè)外圍設(shè)備。在TMS320C54x和主機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，HPI能自動(dòng)地將外部接口傳來的連續(xù)的8位數(shù)組合成16位數(shù)后傳送給TMS320C54x。 HPI有兩種工作方式：共用尋址方式(SAM)和僅主機(jī)尋址方式(HOM)。在共用尋址方式下，TMS320C54x和主機(jī)都能訪問HPI存儲(chǔ)器，HPI支持設(shè)備與TMS320C54x之間的高速傳送數(shù)據(jù)，HPI支持的傳輸速度為(Fdn)/5。其中Fd為CLKOUT(TMS320C54x的主頻率)；n是主機(jī)每進(jìn)

15、行一次外部尋址的周期數(shù)，通常n為4(或3)。假設(shè)在僅主機(jī)尋址方式下，僅僅只能讓主機(jī)尋址HPI存儲(chǔ)器，且訪問的速度更快，主機(jī)每50ns尋址一個(gè)字節(jié)(160Mbps)，且與TMS320C54x的時(shí)鐘頻率無關(guān)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.2.2 HPT設(shè)計(jì) 圖是TMS320C54xHPI與主機(jī)的連接框圖。HPI提供了靈活而方便的接口，接口外圍電路簡(jiǎn)單。TMS320C54xHPI與主機(jī)相連時(shí)，幾乎不需要附加其他的邏輯電路。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 HPI信號(hào)的名稱和功能如下： (1)數(shù)據(jù)總線：HD0HD7，數(shù)據(jù)總線的寬度為8位。

16、當(dāng)不傳送數(shù)據(jù)或切斷所有輸出時(shí)，數(shù)據(jù)總線均為高阻態(tài)。 (2)地址總線：具體分為HBIL,HCNTL0、HCNTL1和 地址線 其中HCNTL0和HCNTL1為主機(jī)控制信號(hào)，用來選擇主機(jī)所要尋址的HPIA存放器或HPI數(shù)據(jù)鎖存器或HPIC存放器。當(dāng)HCNTL0、HCNTL1=00時(shí)，表示主機(jī)可以讀/寫HPIC存放器；當(dāng)HCNTL0、HCNTL1=01時(shí)，表示主機(jī)可以讀/寫HPID鎖存器。每讀1次，HPIA事后增1，每寫一次，HPIA事先增1。當(dāng)HCNTL0、HCNTL1=10時(shí)，表示主機(jī)可以讀/寫HPIA存放器。當(dāng)HCNTL0、HCNTL1=11時(shí)，表示主機(jī)可以讀/寫HPID鎖存器。第六章第六章

17、C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 HBIL為字節(jié)識(shí)別信號(hào),用來識(shí)別主機(jī)傳送過來的是第1個(gè)字節(jié)還是第2個(gè)字節(jié)。 為讀/寫信號(hào)，高電平表示主機(jī)要讀HPI，低電平表示寫HPI。 (3)控制線：具體分為 和 控制線。 其中 和 為數(shù)據(jù)選通信號(hào)，在主機(jī)尋址HPI周期內(nèi)控制HPI數(shù)據(jù)的傳送。 和 信號(hào)與 一道產(chǎn)生內(nèi)部選通信號(hào)。 為片選信號(hào)。如果HPI的使能輸入端，在每次尋址期間必須為低電平，而在兩次尋址之間也可以停留在低電平 為地址選通信號(hào)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 (4)握手線：具體分為HRDY和 。 HRDY用于控制HPI是否準(zhǔn)備好。高電平表示HPI已

18、準(zhǔn)備好執(zhí)行一次數(shù)據(jù)傳送；低電平表示HPI正忙于完成當(dāng)前事務(wù)。 為HPI中斷輸出信號(hào)，受HPIC存放器中的HINT位控制。當(dāng)TMS320C54x復(fù)位時(shí)為高電平， 低電平時(shí)為高阻狀態(tài)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 主機(jī)對(duì)HPI的訪問由外部和內(nèi)部?jī)删植拷M成。外部訪問由主機(jī)與HPI存放器交換數(shù)據(jù)。內(nèi)部訪問時(shí)HPI存放器與DSP存儲(chǔ)單元交換數(shù)據(jù)。TMS320C54x的HPI存儲(chǔ)器是一個(gè)2K16位字的DARAM。它在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的地址為1000H-17FFH。HPI存儲(chǔ)器地址的自動(dòng)增量特性，可以用來連續(xù)尋址HPI存儲(chǔ)器。每進(jìn)行一次讀操作，都會(huì)使HPIA事后增1；每進(jìn)行一次寫

19、操作，都會(huì)使HPIA事先增1。HPIA存放器是一個(gè)16位存放器，在HPIA中，只有低11位有效。HPIA的增/減對(duì)HPIA存放器所有16位都會(huì)產(chǎn)生影響。由于HPI指向2K字的存儲(chǔ)空間，因此主機(jī)對(duì)它的尋址是很方便的，地址為0-7FFH。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.2.3 HPI的應(yīng)用的應(yīng)用 例：假設(shè)以下為雙例：假設(shè)以下為雙DSP通過通過HPI通訊，通訊，DSP1向向DSP2的的數(shù)據(jù)空間發(fā)送數(shù)據(jù)，并讀回到數(shù)據(jù)空間發(fā)送數(shù)據(jù)，并讀回到DSP1的存儲(chǔ)器當(dāng)中。其中的存儲(chǔ)器當(dāng)中。其中DSP2的的HPI口的口的HPIC，映射到，映射到DSP1的的0 x8000、0 x80

20、01；HPIA映射到映射到0 x8008、0 x8009；HPID映射到映射到0 x8006、0 x8007。由于。由于DSP2在訪問過程不需要操作，所以在訪問過程不需要操作，所以DSP1的的程序代碼如下：程序代碼如下： STM 0 x1000，AR1 ST 0 x00 , *AR1 PORTW *AR1, 0 x8000 ;將將0 x00寫入寫入HPIC高位高位 ST 0 x00, *AR1 PORTW *AR1， 0 x8001 ;上下位都寫為上下位都寫為0 x00第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 NOP ST 0 x10, *AR1 PORTW *AR1, 0

21、 x8008 ;將0 x10寫入HPIA高位 ST 0 x20， *AR1 PORTW *AR1， 0 x8009 ;將0 x20寫入HPIA地位 NOP ;地址為0 x1020 NOP NOP Loop： ST 0 x1A， *AR1 NOP PORTW *AR1， 0 x8006 ;將0 x1A寫入DSP2地址0 x1020的高位第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 NOP ST 0 x2B， *AR1 PORTW *AR1， 0 x8007 ;將0 x2B寫入DSP2地址0 x1020的地位 NOP NOP NOP STM 0 x1016， AR2 NOP POR

22、TR 0 x8006，*AR2 ;將讀到的數(shù)存入0 x1016和0 x1017兩個(gè)單元 NOP ;每個(gè)為8位數(shù) STM 0 x1017, AR2 NOP第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 PORTR 0 x8007, *AR2 NOP NOP ST 0 x36, *AR1 NOP PORTW *AR1, 0 x8006 ;利用自動(dòng)增量模式將0 x3647寫入DSP2的0 x1060 NOP ST 0 x47, *AR1 NOP POPTW *AR1, 0 x8007 NOP NOP NOP第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 STM 0 x10

23、18, AR2 NOP PORTR 0 x8006, *AR2 ;將DSP2中的數(shù)通過HPI讀到DSP1的0 x1018 ;和0 x1019中，此時(shí)DSP1兩個(gè)單元中分別為 ;兩個(gè)8位數(shù) NOP STM 0 x1019，AR2 NOP PORTR 0 x8007，*AR2 NOP NOP Hear B hear .end第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用6.3 緩沖串行口緩沖串行口 TMS320C54x具有高速、全雙工串行口，串行口的功能是提供器件內(nèi)外數(shù)據(jù)的串行通信，就是發(fā)送器將并行數(shù)據(jù)逐位移出而成為串行數(shù)據(jù)流，接收器將串行數(shù)據(jù)流以一定的時(shí)序和格式呈現(xiàn)在連接收/發(fā)的數(shù)

24、據(jù)線上。 TMS320C54x有四種類型的串行口：標(biāo)準(zhǔn)同步串行口(SPI)、緩沖串行口(BSP)、時(shí)分多路串行口(TDM)和多通道穿緩沖串行口(McBSP)。并且TMS320C54x的所有串行口的收發(fā)操作都是雙緩沖的，他們可以工作在任意低的時(shí)鐘頻率上。本節(jié)主要討論TMS320C54x四種類型當(dāng)中的緩沖串行口。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.3.1 標(biāo)準(zhǔn)同步串行口的結(jié)構(gòu)和控制存放器標(biāo)準(zhǔn)同步串行口的結(jié)構(gòu)和控制存放器 當(dāng)緩沖串行口工作在標(biāo)準(zhǔn)方式時(shí)，緩沖串行口的功能當(dāng)緩沖串行口工作在標(biāo)準(zhǔn)方式時(shí)，緩沖串行口的功能與標(biāo)準(zhǔn)串行口相同，因此我們有必要首先了解一下標(biāo)準(zhǔn)串與標(biāo)準(zhǔn)串

25、行口相同，因此我們有必要首先了解一下標(biāo)準(zhǔn)串行口。然后再討論緩沖串行口。行口。然后再討論緩沖串行口。 圖是標(biāo)準(zhǔn)串行口的結(jié)構(gòu)框圖。由圖可見，串行口由圖是標(biāo)準(zhǔn)串行口的結(jié)構(gòu)框圖。由圖可見，串行口由16位數(shù)據(jù)接收存放器位數(shù)據(jù)接收存放器(DRR)、數(shù)據(jù)發(fā)送存放器、數(shù)據(jù)發(fā)送存放器(DXR)、接收移、接收移位存放器位存放器(RSR)、發(fā)送移位存放器、發(fā)送移位存放器(XSR)以及控制電路組成以及控制電路組成。 其串行口各引腳的定義說明如表其串行口各引腳的定義說明如表6-1所示。所示。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 串行口可

26、通過訪問3個(gè)存放器工作，這三個(gè)存放器分別為串行口控制存放器(SPC)、發(fā)送數(shù)據(jù)存放器(DXR)和接收數(shù)據(jù)存放器(DRR)。這3個(gè)存放器都是16位的存儲(chǔ)器映射存放器。DXR和DRR可在串行操作時(shí)分別用于傳送和獲取數(shù)據(jù)；標(biāo)準(zhǔn)同步串行口的操作是由串行口控制存放器(SPC)決定的。SPC的結(jié)構(gòu)圖如下圖。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 由圖可知，SPC有16個(gè)控制位，其中7位是只讀，其余9位可以讀/寫。 SPC存放器各控制位的功能說明如下： Free、Soft：仿真控制位。當(dāng)Free、Soft=00時(shí)，立即停止串行口時(shí)鐘，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)；Free、Soft=01時(shí)，接收數(shù)據(jù)不

27、受影響，假設(shè)正在發(fā)送數(shù)據(jù)，那么等到當(dāng)前字發(fā)送完成后停止發(fā)送數(shù)據(jù)；Free、Soft=1x時(shí)，表示使串行口不受仿真調(diào)試斷點(diǎn)的影響。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用TxdR RSRFULL：接收移位存放器滿標(biāo)志位。當(dāng)RSRFULL=1，表示RSR已滿。當(dāng)以下三種情況同時(shí)發(fā)生時(shí)將使RSRFULL變成有效(RSRFULL=1)。即上一次從RSR傳到DRR的數(shù)據(jù)還沒有讀取、RSR已滿和一個(gè)幀同步脈沖已出現(xiàn)在FSR端。當(dāng)以下三種情況之一發(fā)生時(shí)將使RSRFULL變成無效(RSRFULL=0)。即讀取DRR中的數(shù)據(jù)、串行口復(fù)位和TMS320C54x復(fù)位時(shí)。 第六章第六章 C54X系

28、列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 ：發(fā)送移位存放器空標(biāo)志位。當(dāng)以下三種情況之一發(fā)生時(shí)將會(huì)使 變成低電平。即上一個(gè)數(shù)有DXR傳送到XSR后，DXR還沒有被加載，而XSR中的數(shù)已經(jīng)移空。 XRDY：發(fā)送準(zhǔn)備就緒位。當(dāng)XRDY位由0變到1，立即產(chǎn)生一次發(fā)送中斷(XINT),表示DXR中的內(nèi)容已經(jīng)復(fù)制到XSR，可以向DXR加載新的數(shù)據(jù)字。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 RRDY: 發(fā)送就緒位。當(dāng)RRDY由0變到1，立即產(chǎn)生一次接受中斷(RINT),表示RSR中的內(nèi)容已經(jīng)復(fù)制到DRR，可以從DRR中取數(shù)了。 IN1：輸入引腳1。當(dāng)允許CLKX引腳作為位輸入引腳時(shí)， IN

29、1位反響了CLKX引腳的當(dāng)前狀態(tài)。 IN0：輸入引腳0。當(dāng)允許CLKR引腳作為位輸入引腳時(shí)，IN0位反響了CKLR引腳的當(dāng)前狀態(tài)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 ：接收復(fù)位標(biāo)示位和發(fā)送復(fù)位標(biāo)志位。這兩個(gè)標(biāo)示位都是低電平有效，當(dāng) = =0時(shí)，串行口處于復(fù)位狀態(tài)；當(dāng) = =1時(shí)，串行口處于工作狀態(tài)；當(dāng)當(dāng) = =MCM(時(shí)鐘方式位)=0時(shí)，由于不必輸出CLKX，可使TMS320C54x的功耗進(jìn)一步降低。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 TXM：發(fā)送方式位。用于設(shè)定幀同步脈沖FSX的來源。TXM的功能說明如下：當(dāng)TXM=0時(shí)，將FSX設(shè)置成輸入

30、，由外部提供幀同步脈沖；當(dāng)TXM=1時(shí)，將FSX設(shè)置成輸出，每次發(fā)送數(shù)據(jù)的幀同步脈沖由內(nèi)部產(chǎn)生。 MCM：時(shí)鐘方式位。用于設(shè)定CLKX的時(shí)鐘源。MCM的功能說明如下：當(dāng)MCM=1時(shí)，片內(nèi)時(shí)鐘頻率是CLKOUT頻率的四分之一，將CLKX配置成輸出，采用內(nèi)部時(shí)鐘；當(dāng)MCM=0時(shí)，將CLKX配置成輸入，采用外部時(shí)鐘。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 FSM：幀同步方式位。當(dāng)FSM=1時(shí)，串行口工作在字符組方式，每發(fā)送/接收一個(gè)字都要求一個(gè)幀同步脈沖FSX/FSR。當(dāng)FSM=0時(shí)，串行口工作在連續(xù)方式，在給出初始幀同步脈沖之后不需要幀同步脈沖。這一位規(guī)定了串行口工作時(shí)，在初

31、始幀同步脈沖之后是否還要求幀同步脈沖FSX和FSR。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 FO：數(shù)據(jù)寬度標(biāo)志位。當(dāng)FO=1時(shí)，數(shù)據(jù)按8位字節(jié)發(fā)送，首先傳送MSB。當(dāng)FO=0時(shí)，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)都是16位字。用該位來規(guī)定串行口發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)。 DLB：數(shù)字自循環(huán)測(cè)試方式位。當(dāng)DLB=1時(shí)，片內(nèi)通過一個(gè)多路開關(guān)，將DR和FSR分別與DX和FSX相連。假設(shè)在DLB=1的情況下，MCM=1(選擇片內(nèi)串行口時(shí)鐘CLKX為輸出)，CLKR由CLKX驅(qū)動(dòng)；MCM=0(CLKX從外部輸入)，CLKR由外部CLKX信號(hào)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)DLB=0時(shí)，禁止使用該功能，那么串行口工作在正常方式，

32、此時(shí)DR、FSR和CLKR都從外部參加。 Res：保存位。此位總是讀成0。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.3.2 BSP的結(jié)構(gòu)和控制存放器的結(jié)構(gòu)和控制存放器 緩沖串行口緩沖串行口(Buffered Serial Port,BSP):即在標(biāo)準(zhǔn)同即在標(biāo)準(zhǔn)同步串行口的根底上增加了一個(gè)自動(dòng)緩沖單元步串行口的根底上增加了一個(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)。緩沖串行口支持高速的傳兩個(gè)可設(shè)置大小的緩沖區(qū)。緩沖串行口支持高速的傳送，可減少中斷效勞的次數(shù)。送，可減少中斷效勞

33、的次數(shù)。 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 BSP串行口共有6個(gè)存放器：分別是數(shù)據(jù)接收存放器BDDR、數(shù)據(jù)發(fā)送存放器BDXR、控制存放器BSPC、控制擴(kuò)展存放器BSPCE、數(shù)據(jù)接收移位存放器BRSR、數(shù)據(jù)發(fā)送移位存放器BXSR。在標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)，BSP利用自身專用的數(shù)據(jù)發(fā)送存放器、數(shù)據(jù)接收存放器、串行口控制存放器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，也利用附加的控制擴(kuò)展存放器BSPCE處理它的增強(qiáng)功能和控制ABU。BSP發(fā)送和接收移位存放器不能用軟件直接存取，但是具有雙緩沖能力。 BSP串行口的結(jié)構(gòu)框圖如下圖。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用第六章第六章 C54X系

34、列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 BSP串行口的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)： 緩沖串行口是一種增強(qiáng)型串行口。ABU利用獨(dú)立于CPU的專用總線，讓串行口直接讀/寫TMS320C54x內(nèi)部存儲(chǔ)器。這樣可以使串行口處理事務(wù)的開銷最省，并能到達(dá)最快的數(shù)據(jù)率。并且BSP有非緩沖方式和自動(dòng)緩沖方式。當(dāng)緩沖串行口工作在非緩沖方式時(shí)，BSP傳送數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)串行口一樣，都是在軟件控制下經(jīng)中斷進(jìn)行的；當(dāng)工作在自動(dòng)緩沖方式時(shí)，串行口直接與TMS320C54x內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行16位數(shù)據(jù)傳送。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 ABU具有自身的自循環(huán)尋址存放器組，每個(gè)都與地址產(chǎn)生單元無關(guān)。在自動(dòng)緩沖尋址時(shí)，使

35、用ABU可以編程緩沖區(qū)的長(zhǎng)度和起始地址，可以產(chǎn)生緩沖滿中斷，并可以在運(yùn)行中停止緩沖功能。 BSP串行口在標(biāo)準(zhǔn)串行口的根底上新增了像可編程串行時(shí)鐘、幀同步信號(hào)的正負(fù)機(jī)型和選擇時(shí)鐘等功能。在原有的8、16位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之外新增加了10、12位字轉(zhuǎn)換。這些特殊的功能操作都是由控制擴(kuò)展存放器(BSPCE)決定的。BSPCE的結(jié)構(gòu)圖如下圖。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 BSPCE存放器各控制位的功能說明如下： HALTR：自動(dòng)緩沖停止位。HALTR=1時(shí)，緩沖區(qū)接收到一半數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)緩沖停止。此時(shí)BRE清零,串行口繼續(xù)以標(biāo)準(zhǔn)模式工作；當(dāng)HALTR=0時(shí) ，緩沖區(qū)接收到一半數(shù)據(jù)

36、時(shí)繼續(xù)操作。 RH：接收緩沖區(qū)半滿標(biāo)志位。當(dāng)RH=1時(shí)，表示后半局部緩沖區(qū)滿，當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)正存入前局部緩沖區(qū)；當(dāng)RH=0時(shí)，表示前半局部緩沖區(qū)滿，當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)正存入后半局部緩沖區(qū)。 BRE：自動(dòng)接收使能控制位。當(dāng)BRE=1時(shí)，允許自動(dòng)接收；當(dāng)BRE=0時(shí)，禁止自動(dòng)接收，串行口以標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行工作。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 HALTX：自動(dòng)發(fā)送禁止位。當(dāng)HALTX=1時(shí)，假設(shè)一半緩沖區(qū)發(fā)送完成后，自動(dòng)緩沖停止，此時(shí)BRE清零，串行口繼續(xù)以標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行工作；當(dāng)HALTX=0時(shí)，假設(shè)一半緩沖區(qū)發(fā)送完成后，自動(dòng)緩沖繼續(xù)工作。 XH：發(fā)送緩沖禁止位。當(dāng)XH=1時(shí)，緩

37、沖區(qū)后半局部發(fā)送完成，當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)取自緩沖區(qū)的前半局部；當(dāng)XH=0時(shí)，緩沖區(qū)前半局部發(fā)送完成，當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)取自緩沖區(qū)的后半局部。 BXE：自動(dòng)發(fā)送使能位。當(dāng)BXE=1時(shí)，允許自動(dòng)發(fā)送；當(dāng)BXE=0時(shí)，禁止自動(dòng)發(fā)送。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 PCM：脈沖編碼模塊模式位。當(dāng)PCM=1時(shí)，設(shè)置脈沖編碼模式；當(dāng)PCM=0時(shí)，去除脈沖編碼模式。 注意，PCM設(shè)置串行口工作與編碼模式，只影響發(fā)送器。BDXR和BXSR轉(zhuǎn)換不受該位影響。在PCM模式下，只有它的最高位(15)為0，BDXR才被發(fā)送，為1時(shí)，BDXR不發(fā)送。BDXR發(fā)送期間BDX處于高阻態(tài)。 FIG：幀同步信

38、號(hào)忽略位。當(dāng)FIG=1時(shí)，忽略幀同步信號(hào)。當(dāng)FIG=0時(shí)，在第一個(gè)幀脈沖之后的幀同步脈沖重新啟動(dòng)時(shí)發(fā)送。 注意，F(xiàn)IG位可以將16位傳輸格式以外的各種傳輸字長(zhǎng)壓縮打包，可用于外部幀同步信號(hào)的連續(xù)發(fā)送和接收。利用FIG可以節(jié)省緩沖內(nèi)存。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 FE: 擴(kuò)展格式設(shè)置位。 CLKP：時(shí)鐘極性控制位。當(dāng)CLKP=1時(shí)，接收器在BCLKR的上升沿采樣數(shù)據(jù)，在BCLKR的下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)CLKP=0時(shí)，在BCLKR的下降沿采樣數(shù)據(jù)，在BCLKR的上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)。利用該位來設(shè)定接收和發(fā)送數(shù)據(jù)采樣時(shí)間特性。 FSP：幀同步極性設(shè)置位。當(dāng)FSP=1時(shí)，幀同

39、步脈沖由低電平激活；當(dāng)FSP=0時(shí)，幀同步脈沖由高電平激活。利用該位來設(shè)定幀同步脈沖觸發(fā)電平的上下。 CLKDV：內(nèi)部發(fā)送時(shí)鐘分頻因數(shù)位。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.3.3 BSP的應(yīng)用 例：對(duì)TMS320C54x的McBSP串口進(jìn)行控制和使用，并利用C5402的McBSP1串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。 所有的TMS320C54X都提供了串口，大多數(shù)都支持緩沖串口。BSP串行接口能與串行設(shè)備，如編/譯碼器，串行A/D和D/A轉(zhuǎn)換器等直接通信。BSP支持8，10，12或16-bit數(shù)據(jù)單元的發(fā)送，同時(shí)允許程控串口通訊的時(shí)鐘頻率。從VC5402開始，TMS32054x

40、x提供了統(tǒng)一的多通道緩沖串口-McBSP。 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 串口初始化包括兩個(gè)局部：串口收發(fā)中斷的設(shè)置和串口存放器的初始化。如果利用DES5402PP實(shí)驗(yàn)板來實(shí)現(xiàn)該功能，需要將DES5402PP實(shí)驗(yàn)板的串口1設(shè)置為單相幀，字長(zhǎng)為16bit，發(fā)送CLOCK由內(nèi)部CPU時(shí)鐘產(chǎn)生，頻率為500KHz，并輸出。同時(shí)串口接收時(shí)鐘也使用該信號(hào)。發(fā)送幀同步信號(hào)由發(fā)送位移存放器自動(dòng)產(chǎn)生，同時(shí)也提供給串口接收電路。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 具體設(shè)置參見下面的代碼： STM #0,MCBSP1_SPSA ；選擇 SPCR11 STM

41、 #2000h,MCBSP1_SPSD ；在DRR中接收 sign_extend STM #1,MCBSP1_SPSA ；選擇SPCR20 STM #100h,MCBSP1_SPSD STM #2,MCBSP1_SPSA ；選擇 RCR10 STM #40h,MCBSP1_SPSD ；每個(gè)字16比特 STM #3,MCBSP1_SPSA ；選擇 RCR20 STM #40h,MCBSP1_SPSD第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 STM #4,MCBSP1_SPSA ；選擇 XCR10 STM #40h,MCBSP1_SPSD ；每個(gè)字16比特 STM #5,MCB

42、SP1_SPSA ；選擇 XCR20 STM #0,MCBSP1_SPSD STM #6,MCBSP1_SPSA ；選擇SRGR1 STM #1C8h,MCBSP1_SPSD ；CLKG=100M /200=500K STM #7,MCBSP1_SPSA ；選擇 SRGR2 STM #2000h,MCBSP1_SPSD ；抽樣速率產(chǎn)生器鐘 ；從CPU時(shí)鐘驅(qū)動(dòng) 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 ；0 x8,0 x9,0 xa,0 xb,0 xc,0 xd all = 0 x0 STM #0eh,MCBSP1_SPSA ；選擇 PCR0 STM #0a0eh,MCBSP

43、1_SPSD RPT #0ffh NOP STM #0h,MCBSP1_SPSA STM #2001h,MCBSP1_SPSD ；使能接收 ! STM #1,MCBSP1_SPSA STM #1c1h,MCBSP1_SPSD ；使能發(fā)送 ! STM #0,DXR11 串口收發(fā)中斷的設(shè)置包括中斷屏蔽存放器IMR的設(shè)置，即允許串口1的發(fā)送和接收中斷，同時(shí)設(shè)置PMST，指定中斷向量表的位置，以便正確響應(yīng)中斷。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.4 DMA的控制與操作 TI公司早先推出的C54x芯片大多沒有DMA控制器。后來，在C5402、C5410、C5420等多種DS

44、P芯片內(nèi)部集成了DMA控制器，應(yīng)用比較廣泛。DMA控制器有6個(gè)可獨(dú)立編程的DMA通道，每個(gè)DMA通道可以進(jìn)行不同內(nèi)容的DMA操作。由于DMA控制器可以在無需CPU干擾的情況下，完成存儲(chǔ)器不同塊間的數(shù)據(jù)傳輸。DMA允許數(shù)據(jù)在內(nèi)部傳輸、片內(nèi)外設(shè)或外部設(shè)備之間傳輸，而不需要CPU的參與。也就是說，DMA可以在不占用CPU資源的情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自由傳送。因?yàn)镈MA傳輸和CPU運(yùn)算獨(dú)立進(jìn)行、互不影響，這樣可以減輕CPU的負(fù)擔(dān)，使CPU的高速運(yùn)算能力得到充分的發(fā)揮，在實(shí)時(shí)性要求比較高的場(chǎng)合具有更大的意義。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.4.1 DMA控制器的工作原理 1

45、、DMA請(qǐng)求 首先是CPU對(duì)DMA控制器進(jìn)行初始化，并向I/O接口發(fā)出操作命令，然后由I/O發(fā)出DMA請(qǐng)求。 2、DMA響應(yīng) DMA控制器對(duì)DMA請(qǐng)求判別優(yōu)先級(jí)及屏蔽，向總線裁決邏輯提出總線請(qǐng)求。當(dāng)CPU執(zhí)行完當(dāng)前總線周期即可釋放總線控制權(quán)。此時(shí)，總線裁決邏輯輸出總線應(yīng)答，表示DMA已經(jīng)響應(yīng)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，CPU還必須把源地址和目的地址等必需的參數(shù)寫入DMA控制器，然后再通過DMA控制器通知I/O口開始DMA傳輸數(shù)據(jù)。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 3、DMA傳輸 DMA控制器獲得總線控制權(quán)后，CPU即刻掛起或只執(zhí)行內(nèi)部操作，由DMA控制器輸出讀寫命令，直接

46、控制RAM與I/O口進(jìn)行傳輸，在傳送過程中不需要中央處理器的參與。但是，一旦CPU需要使用DMA所占用的總線時(shí)，DMA就必須立即把總控制權(quán)交還給CPU。 第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 4、DMA結(jié)束 DMA的所有功能都是通過存放器在系統(tǒng)時(shí)鐘控制下完成的。當(dāng)完成規(guī)定的成批數(shù)據(jù)傳送后，DMA控制器即釋放總線控制權(quán)，并向I/O接口發(fā)出結(jié)束命令。當(dāng)I/O接口收到結(jié)束命令后，一方面停止I/O設(shè)備的工作，另一方面向CPU提出中斷請(qǐng)求。最后，帶著本次操作結(jié)果及轉(zhuǎn)臺(tái)繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。第六章第六章 C54X系列系列DSP的外設(shè)及應(yīng)用的外設(shè)及應(yīng)用 6.4.2 DMA控制器的應(yīng)用 例1 程序存儲(chǔ)器到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的DM