dsp原理與應(yīng)第四章

第4章

TMS320C54x片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用內(nèi)容提要

本章詳細(xì)介紹了TMS320C54x中主機(jī)接口HPI、定時(shí)器、串行接口和中斷系統(tǒng)。

主機(jī)接口HPI是TMS320C54x系列定點(diǎn)芯片內(nèi)部具有的一種接口部件，主要用于DSP與其他總線或CPU進(jìn)行通信。HPI接口通過(guò)HPI控制寄存器(HPIC)、地址寄存器(HPIA)、數(shù)據(jù)鎖存器(HPID)和HPI內(nèi)存塊實(shí)現(xiàn)與主機(jī)通信。

片內(nèi)定時(shí)器包括定時(shí)寄存器TIM、定時(shí)周期寄存器PRD和定時(shí)控制寄存器TCR。

TMS320C54x的串行口有4種類(lèi)型：標(biāo)準(zhǔn)同步串口BP、緩沖同步串口BSP、多路緩沖串口McBSP和時(shí)分多路同步串口TMD。

中斷是由硬件或軟件驅(qū)動(dòng)的中斷信號(hào)，使CPU中斷當(dāng)前程序，去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

2024/7/91DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.1’C54x的主機(jī)接口

4.2’C54x的定時(shí)器4.3’C54x的串行接口4.4’C54x的中斷系統(tǒng)2024/7/92DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.1’C54x的主機(jī)接口

’C54x的主機(jī)接口(HPI)是一個(gè)8位并行口，用來(lái)實(shí)現(xiàn)與主設(shè)備或主處理器的通信。

主機(jī)與HPI的通信，可通過(guò)專(zhuān)用地址和數(shù)據(jù)寄存器、HPI控制寄存器以及使用外部數(shù)據(jù)與接口控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

HPI口作為主機(jī)的外圍設(shè)備，提供8根外部數(shù)據(jù)線HD(0~7)與主機(jī)(或主設(shè)備)交換信息。當(dāng)’C54x與主機(jī)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，HPI能自動(dòng)地將外部接口連續(xù)傳來(lái)的8位數(shù)組成16位數(shù)，并傳送至’C54x。當(dāng)主機(jī)使用HPI寄存器執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，HPI控制邏輯自動(dòng)執(zhí)行對(duì)’C54x內(nèi)部的雙尋址RAM的訪問(wèn),以完成數(shù)據(jù)處理。

2024/7/93DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.1’C54x的主機(jī)接口

HPI接口有兩種工作方式：

共用尋址模式(SAM方式)在這種方式下，主機(jī)和’C54x都能尋址HPI存儲(chǔ)器。如果是異步工作的主機(jī)尋址，可在HPI內(nèi)部重新得到同步。當(dāng)’C54x與主機(jī)的周期發(fā)生沖突時(shí)，則主機(jī)具有尋址優(yōu)先權(quán)，’C54x將等待一個(gè)周期。

主機(jī)尋址模式(HOM方式)

在HOM方式下，HPI存儲(chǔ)器只能讓主機(jī)尋址，而’C54x則處于復(fù)位狀態(tài)或IDLE2空轉(zhuǎn)狀態(tài)。主機(jī)可以訪問(wèn)HPIRAM，而’C54x則配置為最小功耗。

2024/7/94DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.1’C54x的主機(jī)接口

HPI口可以支持主設(shè)備與’C54x之間的高速數(shù)據(jù)傳送。

在SAM工作方式時(shí)，若HPI每5個(gè)CLKOUT周期傳送一個(gè)字節(jié)，則主機(jī)的運(yùn)行頻率可達(dá)(fd×n)/5。

fd——’C54x的CLKOUT頻率；

n——主機(jī)每進(jìn)行一次外部尋址的周期數(shù)，通常n是3(或4)。例如：’C54x的CLKOUT頻率為40MHz，那么主機(jī)的時(shí)鐘頻率可達(dá)32(或24)MHz，且不插入等待周期。在HOM方式時(shí)，主機(jī)可以獲得更高的速度。即每50ns尋址一個(gè)字節(jié)(即160Mbps)，且與’C54x的時(shí)鐘速度無(wú)關(guān)。

2024/7/95DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.1’C54x的主機(jī)接口

1．HPI與主機(jī)的連接

’C54x通過(guò)HPI與主機(jī)設(shè)備連接，除了8位HPI數(shù)據(jù)總線以及控制信號(hào)線外，不需要附加其他的邏輯電路。

數(shù)據(jù)線

地址

讀/寫(xiě)

數(shù)據(jù)口

地址鎖存使能

準(zhǔn)備中斷主機(jī)HD0~HD7HCNTL0HCNTL0HBILHR/WHDS1HDS2HCSHASHRDYHINTTMS320C54x82024/7/96DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1．HPI與主機(jī)的連接

HPI與主機(jī)連接的信號(hào)名稱(chēng)和功能:HD0~HD7:當(dāng)不傳送數(shù)據(jù)(HDSx或HCS=1)或EMU1/OFF=0(切斷所有輸出)時(shí)，HD7~HD0均處于高阻狀態(tài)。

雙向并行三態(tài)數(shù)據(jù)總線，與主機(jī)數(shù)據(jù)總線相連。片選信號(hào)，與主機(jī)地址線或控制線相連。HCS:作為HPI的使能輸入端，在每次尋址期間必須為低電平，而兩次尋址之間也可以停留在低電平。

2024/7/97DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1．HPI與主機(jī)的連接

HPI與主機(jī)連接的信號(hào)名稱(chēng)和功能:地址選通信號(hào)，與主機(jī)地址鎖存使能(ALE)或地址選通引腳相連，也可以不使用。HAS:若主機(jī)的地址和數(shù)據(jù)線是分開(kāi)的，則HAS接高電平，此時(shí)由HDS1、HDS2或HCS中最遲的下降沿鎖存HBIL、HCNTL0/1和HR/W信號(hào)。

若主機(jī)的地址和數(shù)據(jù)是一條多路總線，HAS則與主機(jī)的ALE引腳相連。在HAS的下降沿，鎖存HBIL、HCNTIL0/1和HR/W信號(hào)；

2024/7/98DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1．HPI與主機(jī)的連接

HPI與主機(jī)連接的信號(hào)名稱(chēng)和功能:字節(jié)識(shí)別信號(hào)，與主機(jī)地址線或控制線連接，用于識(shí)別主機(jī)傳送來(lái)的是第幾字節(jié)。HBIL:高電平表示HPI已準(zhǔn)備好，可執(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)。

當(dāng)HBIL=0時(shí)，為第1字節(jié)；當(dāng)HBIL=1時(shí)，為第2字節(jié)。第1個(gè)字節(jié)是高字節(jié)還是低字節(jié)，由HPIC寄存器中的BOB位決定。

HRDY:

HPI準(zhǔn)備好端，與主機(jī)異步準(zhǔn)備好線相連。2024/7/99DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1．HPI與主機(jī)的連接

主機(jī)控制信號(hào)，與主機(jī)地址線或控制線連接，用來(lái)選擇主機(jī)所要尋址的寄存器。HCNTL0、HCNTL1:HCNTL0HCNTL1功能說(shuō)明00主機(jī)可以讀/寫(xiě)HPIC寄存器。

01主機(jī)可以讀/寫(xiě)HPID寄存器。每讀1次，HPIA事后增1；

每寫(xiě)1次，HPIA事先增1。

10主機(jī)可以讀/寫(xiě)HPIA寄存器。這個(gè)寄存器指向HPI存儲(chǔ)器。

11

主機(jī)可以讀/寫(xiě)HPID寄存器。HPIA寄存器不受影響

2024/7/910DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1．HPI與主機(jī)的連接

數(shù)據(jù)選通信號(hào)，與主機(jī)讀選通和寫(xiě)選通或數(shù)據(jù)選通線連接，用于在主機(jī)尋址HPI周期內(nèi)，控制HPI數(shù)據(jù)的傳送。HDS1、HDS2:

HDS1和HDS2信號(hào)與HCS一道產(chǎn)生內(nèi)部選通信號(hào)。

HPI中斷輸出信號(hào)，與主機(jī)中斷輸入相連。受HPIC寄存器中的HINT位控制。HINT:當(dāng)’C54x復(fù)位時(shí)為高電平，EMU1/OFF低電平時(shí)為高阻狀態(tài)。2024/7/911DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1．HPI與主機(jī)的連接

讀/寫(xiě)信號(hào)。與主機(jī)讀/寫(xiě)選通、地址線或多路地址數(shù)據(jù)線連接，用于控制主機(jī)對(duì)HPI的讀寫(xiě)操作。HR/W:當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，表示主機(jī)要讀HPI；

當(dāng)該信號(hào)為低電平時(shí)，表示主機(jī)要寫(xiě)HPI。

若主機(jī)沒(méi)有讀/寫(xiě)信號(hào)，可用一根地址線代替。2024/7/912DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.1’C54x的主機(jī)接口

2．控制寄存器HPIC

HPI控制寄存器為16位寄存器，用來(lái)控制HPI的操作。其高8位與低8位完全相同，提供了4個(gè)控制位，分別為BOB、SMOD、DSPINT和HINT位。

15~121110987~43210XHINTDSIPNTSMODBOBXHINTDSIPNTSMODBOB2024/7/913DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2．控制寄存器HPIC

HPI控制位的功能：控制位主機(jī)狀態(tài)’C54x狀態(tài)功能說(shuō)明HINT

讀/寫(xiě)

讀/寫(xiě)

’C54x向主機(jī)發(fā)出中斷位。這一位決定HINT輸出端的狀態(tài)，用來(lái)對(duì)主機(jī)發(fā)出中斷。復(fù)位后，HINT=0，外部HINT輸出端無(wú)效(高電平)。該位只能由’C54x置位，也只能由主機(jī)將其復(fù)位。當(dāng)外部HINT引腳無(wú)效(高電平)時(shí)，’C54x和主機(jī)讀HINT位為0；當(dāng)HINT為有效（低電平）時(shí),讀為1

BOB

讀/寫(xiě)

——字節(jié)選擇位。若BOB=1，第1個(gè)字節(jié)為低字節(jié)，否則，第1個(gè)字節(jié)為高字節(jié)。BOB位影響數(shù)據(jù)和地址的傳送。只有主機(jī)可以修改這一位，’C54x對(duì)它既不能讀也不能寫(xiě)。

DSPINT

寫(xiě)

——主機(jī)向’C54x發(fā)出中斷位，只能由主機(jī)寫(xiě)入，且主機(jī)和’C54x都不能讀它。當(dāng)主機(jī)對(duì)該位寫(xiě)1時(shí)，就對(duì)’C54x產(chǎn)生一次中斷。該位總是讀成0。當(dāng)主機(jī)寫(xiě)HPIC時(shí)，高、低字節(jié)必須寫(xiě)入相同的值。

SMOD

讀

讀/寫(xiě)

尋址方式選擇位。若SMOD=0，選擇HOM方式，’C54x都不能尋址HPI的RAM區(qū)。’C54x復(fù)位期間，SMOD=0；復(fù)位后，SMOD=1。該位只能由’C54x修正，’C54x和主機(jī)都可以讀它。2024/7/914DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2．控制寄存器HPIC

主機(jī)和’C54x對(duì)HPIC寄存器的尋址有4種結(jié)果：①主機(jī)讀HPIC寄存器15~121110987~43210XHINT0SMODBOBXHINT0SMODBOBDSIPNT=0②主機(jī)寫(xiě)HPIC寄存器15~121110987~43210XHINTDSIPNTXBOBXHINTDSIPNTXBOBSMOD=X2024/7/915DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2．控制寄存器HPIC

主機(jī)和’C54x對(duì)HPIC寄存器的尋址有4種結(jié)果：③’C54x讀HPIC寄存器15~121110987~43210XHINT0SMOD0高12位為任意值XDSIPNT=0BOB=0④’C54x寫(xiě)HPIC寄存器15~121110987~43210XHINTXSMODX任意值X2024/7/916DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.2’C54x的定時(shí)器

在工業(yè)應(yīng)用中，計(jì)數(shù)器和定時(shí)器常用于檢測(cè)和控制中的時(shí)序協(xié)調(diào)及控制。

’C54x的片內(nèi)定時(shí)器是一個(gè)可編程的定時(shí)器，可用于周期地產(chǎn)生中斷。定時(shí)器的最高分辨率為處理器的CPU時(shí)鐘速度。通過(guò)帶4位預(yù)定標(biāo)器的16位計(jì)數(shù)器，可以獲得較大范圍的定時(shí)頻率。2024/7/917DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.2’C54x的定時(shí)器

定時(shí)器主要由定時(shí)寄存器TIM、定時(shí)周期寄存器PRD、定時(shí)控制寄存器TCR及相應(yīng)的邏輯控制電路組成。

寄存器TIM、PRD和TCR是存儲(chǔ)器映像寄存器，地址分別為0024H、0025H和0026H。4.2.1定時(shí)器結(jié)構(gòu)

1.定時(shí)器的組成

2024/7/918DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.定時(shí)器的組成

主定時(shí)模塊預(yù)定標(biāo)模塊周期寄存器PRD定時(shí)寄存器TIM借位13預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器PSC借位預(yù)定標(biāo)分頻系數(shù)TDDR12111&SRESETTRBCLKOUTTSSTINTTOUT2024/7/919DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.定時(shí)器的組成

定時(shí)寄存器TIM邏輯控制電路定時(shí)周期寄存器PRD定時(shí)控制寄存器TCR16位減1計(jì)數(shù)器。地址：0024H

用來(lái)存放定時(shí)時(shí)間。地址：0025H存放定時(shí)器的控制位和狀態(tài)位。地址：0026H。

用來(lái)控制定時(shí)器協(xié)調(diào)工作。2024/7/920DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.定時(shí)器的組成

邏輯控制電路：由三個(gè)或門(mén)和一個(gè)與門(mén)組成。

①

通過(guò)或門(mén)1、3控制PRD的加載計(jì)數(shù)；

②

通過(guò)或門(mén)1、2控制PSC的加載計(jì)數(shù)。停止控制位TSS：通過(guò)與門(mén)屏蔽CLKOUT信號(hào)來(lái)控制定時(shí)器的啟動(dòng)。TINT——外部定時(shí)中斷，定時(shí)時(shí)間到發(fā)生中斷；TOUT——定時(shí)輸出，輸出定時(shí)波形。復(fù)位SRESET和TRB：2024/7/921DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用主定時(shí)模塊包括PRD和TIM,由預(yù)定標(biāo)模塊定時(shí)，預(yù)定標(biāo)模塊每輸出一個(gè)時(shí)鐘，TIM減1。當(dāng)TIM減到0后，TIM裝入PRD的值。2.定時(shí)器工作原理

當(dāng)設(shè)備復(fù)位(SRESET=1)或者定時(shí)器復(fù)位(TRB=1)時(shí)，PRD的內(nèi)容將裝入TIM中。

主定時(shí)模塊的定時(shí)中斷(TINT)信號(hào)輸出至CPU以及定時(shí)器的輸出引腳TOUT。2024/7/922DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

預(yù)定標(biāo)模塊包括TCR中的TDDR和PSC位，由CPU時(shí)鐘定時(shí)，每來(lái)一個(gè)CPU時(shí)鐘，PSC值減1。

當(dāng)PSC減至0、設(shè)備復(fù)位或定時(shí)器復(fù)位時(shí)，TDDR的內(nèi)容復(fù)制到PSC中。

2.定時(shí)器工作原理

4位預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器PSC和16位定時(shí)計(jì)數(shù)器TIM組成一個(gè)20位計(jì)數(shù)器，定時(shí)器每接收一個(gè)CPU時(shí)鐘減1,當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，產(chǎn)生定時(shí)中斷(TINT),同時(shí)PSC和TIM重新裝入預(yù)設(shè)的值。2024/7/923DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.定時(shí)器工作原理

由邏輯控制電路控制定時(shí)器運(yùn)行。

①

定時(shí)分頻系數(shù)和周期數(shù)分別裝入TCD和PRC寄存器中；

②

每來(lái)一個(gè)定時(shí)脈沖CLKOUT，計(jì)數(shù)器PSC減1；

③

當(dāng)PSC減至0時(shí)，PSC產(chǎn)生借位信號(hào)；

④

在PSC的借位信號(hào)作用下，TIM減1計(jì)數(shù)，同時(shí)將分頻系數(shù)裝入PSC，重新計(jì)數(shù)；

⑤

當(dāng)TIM減到0時(shí)，定時(shí)時(shí)間到，由借位產(chǎn)生定時(shí)中斷TINT和定時(shí)輸出TOUT，并將PRD中的時(shí)間常數(shù)重新裝入TIM。定時(shí)器的工作過(guò)程：2024/7/924DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，包含定時(shí)器的控制位和狀態(tài)位。3.定時(shí)控制寄存器TCR

15~1211109~6543~0TDR0026h保留

Soft

Free

PSC

TRB

TSS

TDDR

保留位軟件調(diào)試控制位

預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器

重新加載位停止?fàn)顟B(tài)位分頻系數(shù)2024/7/925DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

TDDR：定時(shí)器分頻系數(shù),用來(lái)對(duì)CLKOUT進(jìn)行分頻,以改變定時(shí)周期。最大預(yù)定標(biāo)值為16，最小預(yù)定標(biāo)值為1。當(dāng)PSC減到0后，以TDDR中的數(shù)加載PSC。3.定時(shí)控制寄存器TCR

TSS：定時(shí)器停止?fàn)顟B(tài)位，用于停止或啟動(dòng)定時(shí)器復(fù)位時(shí)，TSS位清0，定時(shí)器立即定時(shí)。TSS=0，定時(shí)器啟動(dòng)工作；TSS=1，定時(shí)器停止工作。2024/7/926DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

TRB：定時(shí)器重新加載位，用來(lái)復(fù)位片內(nèi)定時(shí)器。當(dāng)TRB置1時(shí)，以PRD中的數(shù)加載TIM，以及以TDDR中的值加載PSC。TRB總是讀成0。3.定時(shí)控制寄存器TCR

PSC：定時(shí)器預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器，其標(biāo)定范圍為1~16。當(dāng)PSC減到0后，TDDR位域中的數(shù)加載到PSC,TIM減1。2024/7/927DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

Free、Soft：軟件調(diào)試控制位。Free和Soft位結(jié)合使用，用來(lái)控制調(diào)試程序斷點(diǎn)操作情況下的定時(shí)器工作狀態(tài)。3.定時(shí)控制寄存器TCR

Soft

Free

定時(shí)器狀態(tài)

0

0

定時(shí)器立即停止工作

1

0

當(dāng)計(jì)數(shù)器減至0時(shí)停止工作

X

1

定時(shí)器繼續(xù)工作

保留：讀成0。

2024/7/928DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用定時(shí)器的基準(zhǔn)工作脈沖由CLKOUT提供，每來(lái)一個(gè)脈沖預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器PSC減1，當(dāng)PSC減至0時(shí)，下一個(gè)脈沖到來(lái)，PSC產(chǎn)生借位。

借位信號(hào)分別控制定時(shí)計(jì)數(shù)器TIM減1和或門(mén)2的輸出，重新將TDDR的內(nèi)容加載預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器PSC，從而完成定時(shí)工作的一個(gè)基本周期。4.定時(shí)器的初始化

定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為：

定時(shí)周期=CLKOUT×(TDDR+1)×(PRD+1)

2024/7/929DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用定時(shí)器初始化步驟如下：

①

TCR的TSS位置1，關(guān)閉定時(shí)器，停止定時(shí)；

②裝載PRD值；

③重新裝入TCR，初始化TDDR，設(shè)置TSS=0和TRB=1，重裝載定時(shí)器周期。啟動(dòng)定時(shí)器。

4.定時(shí)器的初始化

設(shè)置定時(shí)器中斷方法(INTM=1)如下：

●將IFR中的TINT置1,以清除尚未處理完的定時(shí)器中斷；

●將IMR中的TINT置1,啟動(dòng)定時(shí)器中斷。●

將INTM置0,啟動(dòng)全部中斷。2024/7/930DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用復(fù)位時(shí)，TIM和PRD被設(shè)置為最大值(0FFFFH)，TCR中的TDDR置0，定時(shí)器可以通過(guò)啟動(dòng)定時(shí)控制寄存器(TCR)完成以下操作：

●設(shè)定定時(shí)器的工作方式；

●設(shè)定預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器中的當(dāng)前數(shù)值；

●啟動(dòng)或停止定時(shí)器；

●重新裝載定時(shí)器；●

設(shè)置定時(shí)器的分頻值。

4.定時(shí)器的初始化

2024/7/931DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.2’C54x的定時(shí)器

4.2.2’C54x定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用1.方波發(fā)生器(1)定時(shí)器初始化

●

關(guān)閉定時(shí)器，TCR中的TSS=1；

●加載PRD。設(shè)定定時(shí)中斷周期，每中斷一次,輸出端電平取反一次；●

啟動(dòng)定時(shí)器，初始化TDDR，TSS=0，TRB=1。

2024/7/932DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.方波發(fā)生器(2)中斷初始化

●

中斷允許寄存器IFR中的定時(shí)中斷位TINT=1,清除未處理完的定時(shí)中斷；●中斷屏蔽寄存器IMR中的定時(shí)屏蔽位TINT=1,開(kāi)放定時(shí)中斷；●

狀態(tài)控制寄存器ST1中的中斷標(biāo)志位INTM=0,開(kāi)放全部中斷。

2024/7/933DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

對(duì)于周期信號(hào)的周期檢測(cè)，可在信號(hào)的每個(gè)周期內(nèi)發(fā)出一個(gè)脈沖，然后通過(guò)程序計(jì)算兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間來(lái)確定信號(hào)的周期。

當(dāng)脈沖來(lái)臨時(shí)，觸發(fā)外部中斷INT0。外部中斷INT0用來(lái)記錄脈沖，定時(shí)器0用來(lái)記錄時(shí)間。4.2.2’C54x定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用2.周期信號(hào)的周期檢測(cè)

為了增加計(jì)時(shí)長(zhǎng)度，可在程序中設(shè)置一級(jí)計(jì)數(shù)器。定時(shí)器0的寄存器用來(lái)記錄低位時(shí)間，程序中的計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄高位時(shí)間,在外部中斷服務(wù)程序中讀取時(shí)間。在定時(shí)器0中斷服務(wù)程序中對(duì)計(jì)數(shù)器加1，實(shí)現(xiàn)低位時(shí)間的進(jìn)位。

2024/7/934DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

檢測(cè)輸入脈沖頻率是通過(guò)外部中斷請(qǐng)求輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間是根據(jù)所檢測(cè)輸入信號(hào)的周期來(lái)設(shè)定。

根據(jù)設(shè)定時(shí)間內(nèi)所檢測(cè)脈沖的個(gè)數(shù)，計(jì)算被檢測(cè)輸入信號(hào)的頻率。

第一個(gè)負(fù)跳變觸發(fā)定時(shí)器工作，每輸入一個(gè)負(fù)跳變計(jì)一個(gè)數(shù)。當(dāng)達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，定時(shí)器停止工作。則此時(shí)定時(shí)器的時(shí)間值與所計(jì)脈沖數(shù)相除，所得的結(jié)果就是所測(cè)輸入信號(hào)的周期。4.2.2’C54x定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用3.脈沖頻率監(jiān)測(cè)2024/7/935DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3’C54x的串行口

’C54x為用戶(hù)提供了豐富的同步串行口，可與雙向串口器件實(shí)現(xiàn)高效的串行通信。

’C54x的串行口有四種類(lèi)型：

標(biāo)準(zhǔn)同步串口SP

緩沖同步串口BSP

多路緩沖串口McBSP

時(shí)分多路同步串口TMD

2024/7/936DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3’C54x的串行口

不同型號(hào)的芯片所帶串口類(lèi)型不同。

芯片型號(hào)SPBSPMcBSPTMD’C5412000’C5420101’C5430101’C5451100’C5461100’C5480201’C5490201’C54020020’C54090030’C54100030’C54160030’C542000602024/7/937DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3’C54x的串行口

4.3.1標(biāo)準(zhǔn)同步串行口SP

1.SP串口結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)組成：

數(shù)據(jù)接收寄存器DRR；

數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器DXR；

接收移位寄存器RSR；

發(fā)送移位寄存器XSR；

二個(gè)裝載控制邏輯電路；二個(gè)位/字控制計(jì)數(shù)器。2024/7/938DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)同步串行口結(jié)構(gòu)：

數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器DXR(16位)16發(fā)送移位寄存器XSR(16位)裝載控制邏輯位/字控制計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)接收寄存器DRR(16位)16接收移位寄存器RSR(16位)裝載控制邏輯位/字控制計(jì)數(shù)器1616RINTXINTDRDXFSRCLKRCLKXFSXClearClockClockClear2024/7/939DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)同步串行口的外部引腳：

接收通道發(fā)送通道引腳說(shuō)明引腳說(shuō)明CLKR接收時(shí)鐘信號(hào)CLKX發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)DR接收串行數(shù)據(jù)信號(hào)DX發(fā)送串行數(shù)據(jù)信號(hào)FSR接收幀同步信號(hào)FSX發(fā)送幀同步信號(hào)2024/7/940DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)同步串行口各部分的功能：

(1)

數(shù)據(jù)接收寄存器DRR

16位的存儲(chǔ)器映像數(shù)據(jù)接收寄存器，用來(lái)保存來(lái)自RSR寄存器并將要寫(xiě)到數(shù)據(jù)總線的輸入數(shù)據(jù)。復(fù)位時(shí)，DRR被清除。

(2)

數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器DXR

16位的存儲(chǔ)器映像數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器，用來(lái)保存來(lái)自數(shù)據(jù)總線并將要加載到XSR的外部串行數(shù)據(jù)。復(fù)位時(shí)，DXR被清除。

2024/7/941DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

(3)

數(shù)據(jù)接收移位寄存器RSR

16位的數(shù)據(jù)接收移位寄存器，用來(lái)保存來(lái)自串行數(shù)據(jù)接收(DR)引腳的輸入數(shù)據(jù)，并控制數(shù)據(jù)到DRR的傳輸。

(4)

數(shù)據(jù)發(fā)送移位寄存器XSR

16位數(shù)據(jù)發(fā)送移位寄存器，用來(lái)控制來(lái)自DXR的外部數(shù)據(jù)的傳輸，并保存將要發(fā)送到串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳的數(shù)據(jù)。

2024/7/942DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

(5)

串行接口控制寄存器SPC

16位的存儲(chǔ)器映像串行接口控制寄存器，用來(lái)保存串行接口的模式控制和狀態(tài)位。(6)

控制電路

用于控制串行口協(xié)調(diào)工作，分為：裝載控制電路：完成接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的裝載；位/字控制計(jì)數(shù)器：完成位/字傳輸控制。2024/7/943DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

例如：完成兩個(gè)’C54x串行通信的連接。

’C54x

DXFSXCLKX發(fā)送

’C54xDRFSRCLKR接收2024/7/944DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.SP串口結(jié)構(gòu)

發(fā)送過(guò)程：

①

發(fā)送數(shù)據(jù)裝入DXR；

②當(dāng)上一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送完后，DXR的數(shù)據(jù)自動(dòng)裝入XSR；

③在發(fā)送幀同步信號(hào)FSX和發(fā)送時(shí)鐘CLKX作用下，將XSR的數(shù)據(jù)通過(guò)引腳DX發(fā)送輸出。接收過(guò)程：

①

在接收幀同步信號(hào)FSR和接收時(shí)鐘CLKR作用下，接收數(shù)據(jù)通過(guò)DR引腳移至RSR中；

②當(dāng)RSR滿(mǎn)時(shí)，將數(shù)據(jù)裝入DRR中。2024/7/945DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

控制寄存器SPC15141312111098SPCHFreeSoftRSRFULLXSREMPTYXRDYRRDYIN1IN0仿真控制仿真控制接收移位寄存器滿(mǎn)發(fā)送移位寄存器空發(fā)送準(zhǔn)備好接收準(zhǔn)備好發(fā)送時(shí)鐘狀態(tài)接收時(shí)鐘狀態(tài)76543210SPCLRRSTXRSTTXMMCMFSMFODLBRes接收復(fù)位發(fā)送復(fù)位發(fā)送模式時(shí)鐘選擇模式幀同步模式數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)回送模式保留R/WR

SPC用于控制串行口的操作。2024/7/946DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用RES：保留位，用于單’C54x測(cè)試串行口代碼，總讀為0。

01DR

DX

DR(內(nèi)部)DLB01FSR

FSX

FSR(內(nèi)部)DLB

01CLKR

CLKX

CLKR(內(nèi)部)

DLB&MUXMUXMUXMCMDLB：數(shù)字回送模式位，用于設(shè)置串行接口數(shù)據(jù)回送模式。

當(dāng)DLB=0時(shí)，為禁止數(shù)據(jù)回送模式。

DR、FSR和CLKR信號(hào)來(lái)自它們各自器件引腳；

76543210SPCLRRSTXRSTTXMMCMFSMFODLBRES

當(dāng)DLB=1時(shí)，為使能數(shù)據(jù)回送模式。

DR和FSR分別選通DX和FSX；

若MCM=1，則輸出時(shí)鐘CLKR選擇片內(nèi)時(shí)鐘CLKX；

若MCM=0，則輸出時(shí)鐘CLKR選擇片外時(shí)鐘CLKR。2024/7/947DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用76543210SPCLRRSTXRSTTXMMCMFSMFODLBRESFO：數(shù)據(jù)格式位。用于定義串行口發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)。

當(dāng)FO=1時(shí),接/發(fā)數(shù)據(jù)按8位字節(jié)傳輸,先送高8位；當(dāng)FO=0時(shí)，接/發(fā)數(shù)據(jù)按16位字節(jié)傳輸。FSM：幀同步模式位。用來(lái)定義串行口工作時(shí)，在初始幀同步脈沖之后，是否還要求FSX和FSR幀同步脈沖。

當(dāng)FSM=1時(shí)，串行口工作在字符組方式；當(dāng)FSM=0時(shí)，串行口工作在連續(xù)方式。2024/7/948DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用76543210SPCLRRSTXRSTTXMMCMFSMFODLBRESMCM：時(shí)鐘選擇模式位。

用來(lái)設(shè)定CLKX的時(shí)鐘源。

若MCM=1，CLKX配置成輸出，采用內(nèi)部時(shí)鐘源；

若MCM=0，CLKX配置成輸入，采用外部時(shí)鐘源。

TXM：發(fā)送模式位。

用于設(shè)定幀同步脈沖FSX的來(lái)源。

當(dāng)TXM=1時(shí)，F(xiàn)SX設(shè)置成輸出，由片內(nèi)產(chǎn)生幀同步脈沖；

當(dāng)TXM=0時(shí)，F(xiàn)SX設(shè)置成輸入，由外部提供幀同步脈沖。2024/7/949DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用76543210SPCLRRSTXRSTTXMMCMFSMFODLBRESXRST：發(fā)送復(fù)位位。RRST：接收復(fù)位位。用來(lái)對(duì)串行口發(fā)送器進(jìn)行復(fù)位。當(dāng)XRST=1時(shí)，串行口處于工作狀態(tài)；當(dāng)XRST=0時(shí)，串行口處于復(fù)位狀態(tài)，停止操作。用來(lái)對(duì)串行口接收器進(jìn)行復(fù)位。當(dāng)RRST=1時(shí)，串行口處于工作狀態(tài)；當(dāng)RRST=0時(shí)，串行口處于復(fù)位狀態(tài)，停止操作。2024/7/950DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用IN0：接收時(shí)鐘狀態(tài)位。

用于顯示接收時(shí)鐘CLKR當(dāng)前狀態(tài)。15141312111098SPCHFreeSoftRSRFULLXSREMPTYXRDYRRDYIN1IN0IN1：發(fā)送時(shí)鐘狀態(tài)位。

用于顯示發(fā)送時(shí)鐘CLKX當(dāng)前狀態(tài)。RRDY：接收準(zhǔn)備好位。

用于檢測(cè)接收移位寄存器RSR接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。

RRDY由0變1，表示RSR中的內(nèi)容已復(fù)制到接收數(shù)據(jù)寄存器DRR中，同時(shí)串行口產(chǎn)生接收中斷RINT。2024/7/951DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用15141312111098SPCHFreeSoftRSRFULLXSREMPTYXRDYRRDYIN1IN0XRDY：發(fā)送準(zhǔn)備好位。用于檢測(cè)發(fā)送寄存器DXR發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)。

XRDY由0變1，表示DXR中的內(nèi)容已復(fù)制到發(fā)送移位寄存器XSR中，同時(shí)串行口產(chǎn)生發(fā)送中斷XINT。XSREMPTY：發(fā)送移位寄存器空位。用于反映發(fā)送移位寄存器的狀態(tài)。

當(dāng)發(fā)生如下情況時(shí),XSREMPTY=0,暫停發(fā)送數(shù)據(jù)：

①發(fā)送移位寄存器XSR已空，而DXR仍未加載；②發(fā)送復(fù)位XRST=0；③芯片復(fù)位RS=0。2024/7/952DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用15141312111098SPCHFreeSoftRSRFULLXSREMPTYXRDYRRDYIN1IN0RSRFULL：接收移位計(jì)數(shù)器滿(mǎn)。

用來(lái)反映接收移位寄存器的狀態(tài)，高電平有效。

在FSM=1時(shí)，下述條件同時(shí)發(fā)生時(shí)，RSRFULL=1:

①上次從RSR傳到DRR的數(shù)據(jù)還沒(méi)有讀出；②RSR已滿(mǎn)；③一個(gè)幀同步脈沖已出現(xiàn)在FSR端。

在FSM=0時(shí)，若滿(mǎn)足前兩個(gè)條件，RSRFULL=1。

當(dāng)發(fā)生如下情況時(shí)，RSRFULL=0：

①讀取DRR中的數(shù)據(jù)；②接收復(fù)位RRST=0；③芯片復(fù)位RS=0。2024/7/953DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用15141312111098SPCHFreeSoftRSRFULLXSREMPTYXRDYRRDYIN1IN0Free、Soft：仿真控制位。

用于調(diào)試程序遇到斷點(diǎn)時(shí)決定串行口的時(shí)鐘狀態(tài)。FreeSoft串行時(shí)鐘狀態(tài)00立即停止串行口時(shí)鐘，結(jié)束傳輸數(shù)據(jù)。01接收數(shù)據(jù)不受影響，若正在發(fā)送數(shù)據(jù)，則等待當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送后停止。1x出現(xiàn)斷點(diǎn)，時(shí)鐘不停，數(shù)據(jù)繼續(xù)移位。2024/7/954DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用3.標(biāo)準(zhǔn)串口SP的操作串口初始化步驟：

①?gòu)?fù)位，并且把0038H(或0008H)寫(xiě)到SPC，初始化串行接口。②

把00C0H寫(xiě)到IFR，清除任何掛起的串行接口中斷。③

把00C0H和IMR求或邏輯運(yùn)算，使能串行接口中斷。④

清除ST1的INTM位，使能全局中斷。⑤

把00F8H(或00C8H)寫(xiě)入SPC，啟動(dòng)串行接口。⑥

把第一個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)到DXR。如果這個(gè)串行接口與另一個(gè)處理器的串行接口連接,而且這個(gè)處理器產(chǎn)生一個(gè)幀同步信號(hào)SFX，則在寫(xiě)這個(gè)數(shù)據(jù)之前必須有握手信號(hào)。

2024/7/955DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用3.標(biāo)準(zhǔn)串口SP的操作串口中斷服務(wù)程序步驟：

①

保存上下文到堆棧中。②讀DRR或?qū)慏XR，或者同時(shí)進(jìn)行兩種操作。從DRR讀出的數(shù)據(jù)寫(xiě)到內(nèi)儲(chǔ)器中預(yù)定單元，寫(xiě)到DXR的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器的指定單元取出。③恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。④用RETE從中斷子程序返回，并重新使能中斷。

2024/7/956DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3’C54x的串行口

4.3.2

緩沖同步串行口BSP

緩沖同步串行接口BSP是一個(gè)全雙工、雙緩沖的串行接口。它是在SP的基礎(chǔ)上增加一個(gè)自動(dòng)緩沖單元ABU。

ABU是一種增強(qiáng)型標(biāo)準(zhǔn)串行口。它提供與其他串口工作器件的接口，如編碼器、串行A/D轉(zhuǎn)換器等。

BSP串口允許使用8,10,12,16位連續(xù)通信流數(shù)據(jù)包，為發(fā)送提供幀同步脈沖及一個(gè)可編程頻率的串行時(shí)鐘，最大的操作頻率是CLKOUT。2024/7/957DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.2

緩沖同步串行口BSP

BSP由一個(gè)復(fù)用的雙緩沖串行接口組成，它的各項(xiàng)功能類(lèi)似于標(biāo)準(zhǔn)串口，只是多了一個(gè)自動(dòng)緩沖單元ABU。

ABU是一個(gè)附加邏輯電路，允許串口直接對(duì)內(nèi)存讀寫(xiě)，不需要CPU參與，可以節(jié)省時(shí)間，實(shí)現(xiàn)串口與CPU的并行操作。

1.

BSP結(jié)構(gòu)

2024/7/958DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.

BSP結(jié)構(gòu)

2024/7/959DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用1.

BSP結(jié)構(gòu)

ABU的功能：是利用專(zhuān)用總線，控制串行口直接與’C54x的內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

ABU單元含有5個(gè)寄存器：

①

11位的地址發(fā)射寄存器AXR；②

11位的塊長(zhǎng)度發(fā)送寄存器BKX；③

11位的地址接收寄存器ARR；④

11位的塊長(zhǎng)度接收寄存器BKR；⑤

16位的串口控制寄存器BSPCE。

2024/7/960DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.2

緩沖同步串行口BSP

BSP的擴(kuò)展功能包括:

具有可編程串口的時(shí)鐘速率；

可選擇時(shí)鐘和幀同步信號(hào)的正負(fù)極性；

除了能進(jìn)行8,16位串行數(shù)據(jù)通訊外，還可以傳送10,12位字。

允許設(shè)置忽略或不忽略幀同步信號(hào)；

為使用PMC接口提供一個(gè)專(zhuān)用的操作模式。2.

BSP的控制寄存器BSPCE

2024/7/961DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

BSPCE寄存器包含控制位和狀態(tài)位，用于控制BSP和ABU的增強(qiáng)功能。寄存器的低10位用于增強(qiáng)特性控制，高6位用于ABU控制。2.

BSP的控制寄存器BSPCE

15~10987654~0BSPCEABU控制PCMFIGFECLKPFSPCLKDVABU控制位脈沖編碼模式位幀同步信號(hào)選擇位擴(kuò)展格式位時(shí)鐘極性設(shè)置位幀同步極性設(shè)置位發(fā)送時(shí)鐘分頻因數(shù)2024/7/962DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

BSPCE寄存器各位功能：2.

BSP的控制寄存器BSPCE

ABU控制：用于自動(dòng)緩沖單元的控制。

PCM：PCM脈沖編碼模式位，用于設(shè)置串口工作于編碼模式。

這種PCM模式只影響發(fā)送器。BDXR到BXSR轉(zhuǎn)換不受PCM編碼位的影響。

①

PCM=0，清除脈沖編碼模式；②PCM=1，設(shè)置脈沖編碼模塊模式。2024/7/963DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

BSP的控制寄存器BSPCE

FIG：幀同步信號(hào)選擇位，該位僅在連續(xù)發(fā)送模式下且具有外部幀同步信號(hào),以及連續(xù)接收模式下工作。

①FIG=0，第一個(gè)幀脈沖之后的幀同步脈沖重新啟動(dòng)發(fā)送；②FIG=1，忽略幀同步信號(hào)。2024/7/964DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

BSP的控制寄存器BSPCE

FE：格式擴(kuò)展位,用于和SPC中的FO位一起指定字長(zhǎng)。

FOFE字長(zhǎng)0016位0110位108位1112位2024/7/965DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

BSP的控制寄存器BSPCE

CLKP：時(shí)鐘極性設(shè)置位，用于設(shè)定接收和發(fā)送時(shí)，何時(shí)采樣數(shù)據(jù)。

CLKP=0時(shí)，接收器在BCLKR的下降沿采樣數(shù)據(jù)，發(fā)送器在BCLKX的上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)；

CLKP=1時(shí)，接收器在BCLKR的上升沿采樣數(shù)據(jù)，發(fā)送器在BCLKX的下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)。

FSP：幀同步極性設(shè)置位，用于設(shè)定幀同步脈沖觸發(fā)電平高低。

FSP=0，幀同步脈沖(BFSX和BFSR)高電平激活；FSP=1，幀同步脈沖(BFSX和BFSR)低電平激活。2024/7/966DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

BSP的控制寄存器BSPCE

CLKDV：CLKDV內(nèi)部發(fā)送時(shí)鐘分頻因數(shù)。

當(dāng)BSPC的MCM=1時(shí)，CLKX由片上的時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)，其頻率為CLKOUT/(CLKDV+1),CLKDV的取值范圍是0~31。

當(dāng)CLKDV為奇數(shù)或0時(shí)，CLKX的占空比為50%；當(dāng)CLKDV為偶數(shù)時(shí)，其占空比依賴(lài)于CLKP：

CLKP=0，占空比為(P+1)/P；CLKP=1，占空比為P/(P+1)。2024/7/967DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.2

緩沖同步串行口BSP

ABU的功能是自動(dòng)控制串口與內(nèi)部’C54x存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，且不需要CPU干預(yù)。3.

ABU自動(dòng)緩沖單元

工作方式：非緩沖方式和自動(dòng)緩沖方式。

非緩沖方式：即標(biāo)準(zhǔn)方式，與SP相同。

自動(dòng)緩沖方式：在ABU的控制下，串行口直接與C54x的內(nèi)部存儲(chǔ)器進(jìn)行16位數(shù)據(jù)塊傳輸。當(dāng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度的一半或整個(gè)長(zhǎng)度時(shí)，產(chǎn)生中斷。2024/7/968DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

ABU寄存器功能：3.

ABU自動(dòng)緩沖單元HALTR(15)：自動(dòng)緩沖接收停止位,用于決定當(dāng)緩沖區(qū)已接收到一半時(shí),自動(dòng)緩沖是否暫停

HALTR=0，當(dāng)緩沖區(qū)接收到一半時(shí)，繼續(xù)操作；

HALTR=1，當(dāng)緩沖區(qū)接收到一半時(shí)，自動(dòng)緩沖停止。RH(14)：接收緩沖區(qū)半滿(mǎn),用來(lái)指明接收緩沖區(qū)哪一半已經(jīng)填滿(mǎn)。RH=0：表示緩沖區(qū)的前半部分被填滿(mǎn)，當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)正存入后半部分緩沖區(qū)；RH=1：表示后半部分緩沖區(qū)被填滿(mǎn)，當(dāng)前接收的數(shù)據(jù)正填入前半部分緩沖區(qū)。2024/7/969DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用3.

ABU自動(dòng)緩沖單元BRE(13)：自動(dòng)接收使能控制位，用于控制自動(dòng)緩沖接收。

BRE=0：自動(dòng)接收禁止，串口工作于標(biāo)準(zhǔn)模式；BRE=1：接收器自動(dòng)接收允許。HALTX(12)：自動(dòng)緩沖發(fā)送禁止，用于控制自動(dòng)緩沖發(fā)送是否暫停。

HALTX=0：當(dāng)一半緩沖區(qū)發(fā)送完成后，自動(dòng)緩沖繼續(xù)工作；HALTX=1：當(dāng)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，串口繼續(xù)工作于標(biāo)準(zhǔn)模式。2024/7/970DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用3.

ABU自動(dòng)緩沖單元XH(11)：發(fā)送緩沖區(qū)半滿(mǎn)。用來(lái)表示發(fā)送緩沖區(qū)哪一半已經(jīng)發(fā)送。BXE(10)：自動(dòng)緩沖發(fā)送使能位，用來(lái)控制自動(dòng)緩沖發(fā)送。

BXE=0：禁止自動(dòng)緩沖發(fā)送,串行接口工作于標(biāo)準(zhǔn)模式；BXE=1：允許自動(dòng)緩沖發(fā)送功能。

XH=0：緩沖區(qū)前半部分發(fā)送完成，當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)取自緩沖區(qū)的后半部分；XH=1：緩沖區(qū)后半部分發(fā)送完成，當(dāng)前發(fā)送數(shù)據(jù)取自緩沖區(qū)的前半部分。2024/7/971DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.2

緩沖同步串行口BSP

BSP發(fā)送初始化步驟：4.

BSP的初始化

①

把0008H寫(xiě)到BSPCE寄存器，復(fù)位和初始化串口；

②

把0020H寫(xiě)到IFR，清除掛起的串口中斷；③把0020H與IMR進(jìn)行或操作，使能串口中斷；

④

清除ST1的INTM位，使能全局中斷；

⑤

把1400H寫(xiě)到BSPCE寄存器，初始化ABU的發(fā)送器；⑥

把緩沖區(qū)開(kāi)始地址寫(xiě)到AXR；

⑦

把緩沖長(zhǎng)度寫(xiě)到BKX；⑧

把0048H寫(xiě)到BSPCE，開(kāi)始串口操作。

2024/7/972DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

BSP接收初始化步驟：4.

BSP的初始化

①

把0000H寫(xiě)到BSPCE寄存器，復(fù)位和初始化串口；②

把0010H寫(xiě)到IFR，清除掛起的串口中斷；③

把0010H與IMR進(jìn)行或操作，使能串口中斷；④

清除ST1的INTM位，使能全局中斷；⑤

把2160H寫(xiě)到BSPCE寄存器，初始化ABU的發(fā)送器；⑥

把緩沖開(kāi)始地址寫(xiě)到ARR；⑦

把緩沖長(zhǎng)度寫(xiě)到BKR；⑧

把0080H寫(xiě)到BSPCE寄存器，開(kāi)始串口操作。

2024/7/973DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3’C54x的串行口

4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM

TDM串口可以使’C54x器件最多與7個(gè)其他器件進(jìn)行時(shí)分串行通信。為多處理器應(yīng)用提供了一種簡(jiǎn)單有效的接口。

時(shí)分復(fù)用操作是將與不同器件的通信按時(shí)間依次分為時(shí)間段，周期性分別按時(shí)間順序與不同的器件進(jìn)行通信的工作方式。每個(gè)器件占用各自的通信時(shí)段(信道)，循環(huán)往復(fù)地傳送數(shù)據(jù)。

2024/7/974DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM

4信道的TDM框圖。

2024/7/975DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM

工作方式：非TDM方式和TDM方式。

非TDM方式：稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)方式，與SP相同。

TDM方式：是將與多個(gè)不同器件的通信按時(shí)間依次劃分成若干個(gè)信道，TDM周期性地按時(shí)間順序與不同信道的器件進(jìn)行串行通信。

TDM串口操作通過(guò)6個(gè)存儲(chǔ)器映像寄存器和2個(gè)其他專(zhuān)用寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

這些寄存器分別為T(mén)RCV、TDXR、TSPC、TCSR、TRTA、TRAD、TRSR和TXSR。

2024/7/976DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM各寄存器功能如下：①

TDM數(shù)據(jù)接收寄存器TRCV

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，用來(lái)保存接收的串行數(shù)據(jù)，功能與DRR相同。②

TDM數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器TDXR

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，用來(lái)保存發(fā)送的串行數(shù)據(jù)，功能與DXR相同。

2024/7/977DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM各寄存器功能如下：③

TDM串口控制寄存器TSPC

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，包含TDM的模式控制或狀態(tài)控制位。

第0位是TDM模式控制位，用來(lái)配置串行接口。

TDM=1，多路復(fù)用通信方式；

TDM=0，標(biāo)準(zhǔn)串口接口工作方式。

其他各位的定義與SPC相同。

2024/7/978DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM④

TDM接收地址寄存器TRAD

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，存留TDM地址線的各種狀態(tài)信息。⑤

TDM通道選擇寄存器TCSR

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，指定每個(gè)通信器件發(fā)送操作時(shí)間段。⑥

TDM發(fā)送/接收地址寄存器TRTA

16位存儲(chǔ)器映像寄存器，低8位(RA0~RA7)為接收地址，高8位(TA0~TA7)發(fā)送地址。2024/7/979DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM⑦

TDM數(shù)據(jù)接收移位寄存器TRSR

16位專(zhuān)用寄存器，控制從輸入引腳到TRCV數(shù)據(jù)的接收保存過(guò)程，與RSR功能類(lèi)似。⑧

TDM數(shù)據(jù)發(fā)送移位寄存器TXSR

16位專(zhuān)用寄存器，控制從TDXR來(lái)的輸出數(shù)據(jù)的傳送，并保存從TDM引腳發(fā)送出去的數(shù)據(jù)，與XSR功能相同。

2024/7/980DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM

’C54x的TDM端口結(jié)構(gòu)。

2024/7/981DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.3

時(shí)分復(fù)用串行口TDM

8個(gè)器件可以連接到4條串行總線上，連接的各器件可以進(jìn)行分時(shí)通信。

TDM端口的4條總線分別為：

時(shí)鐘總線TCLK；

幀同步信號(hào)線TFRM；

數(shù)據(jù)線TDAT；

附加地址線TADD。

TDAT和TADD信號(hào)是雙向信號(hào)，它們?cè)诓煌瑫r(shí)間段被總線上不同器件用幀同步信號(hào)驅(qū)動(dòng)。2024/7/982DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3’C54x的串行口

4.3.4

多通道帶緩沖串行口McBSP

’C54x的多通道緩沖串行口McBSP是在緩沖串行口的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在外部通道選擇電路的控制下，采用分時(shí)方式實(shí)現(xiàn)多路緩沖串行通信。

McBSP串行口可以與其他’C54x器件、編程器或其他串口器件通信。

2024/7/983DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.4

多通道帶緩沖串行口McBSP

McBSP的功能包括：

●全雙工通信；

●雙緩沖的發(fā)送和三緩沖接收數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，支持連續(xù)的數(shù)據(jù)流傳送；

●獨(dú)立的接收、發(fā)送幀和時(shí)鐘信號(hào)；●

可直接與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的編碼器、模擬界面芯片(AICs)、其他串行A/D、D/A器件連接并通信;1.

McBSP串行口的功能2024/7/984DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

●

具有外部變速時(shí)鐘發(fā)生器及內(nèi)部頻率可編程時(shí)鐘發(fā)生器；●

可以直接利用多種串行協(xié)議接口通信。1.

McBSP串行口的功能

如：T1/E1幀調(diào)節(jié)器、MVIP轉(zhuǎn)換兼容和ST-BUS兼容的器件、H.100幀調(diào)節(jié)器、SCSA幀調(diào)節(jié)器、IOM-2兼容器件、AC97兼容器件、IIS兼容器件、SPI器件等。

●多達(dá)128路發(fā)送和接收通道；

●數(shù)據(jù)的字長(zhǎng)可選擇，包括8、12、16、20、24和32位；●可進(jìn)行μ律或A律的壓縮擴(kuò)展通信；

●幀同步和時(shí)鐘信號(hào)的極性可編程；

●可編程內(nèi)部時(shí)鐘和幀發(fā)生器。

2024/7/985DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

McBSP結(jié)構(gòu)

2024/7/986DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

McBSP串行口是由外部通信引腳、接收發(fā)送通道、時(shí)鐘及幀同步信號(hào)發(fā)生器、多通道選擇以及CPU中斷信號(hào)和DMA同步信號(hào)等組成，可分為數(shù)據(jù)通道和控制通道兩部分。

數(shù)據(jù)通道主要完成數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。

控制通道完成內(nèi)部時(shí)鐘和幀同步信號(hào)的產(chǎn)生與控制、多通道的選擇、產(chǎn)生中斷信號(hào)送往CPU和產(chǎn)生同步事件通知DMA控制器等。2.

McBSP結(jié)構(gòu)2024/7/987DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用DX：串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳；

DR：串行數(shù)據(jù)接收引腳；

CLKX：發(fā)送時(shí)鐘引腳；

CLKR：接收時(shí)鐘引腳；

FSX：發(fā)送幀同步引腳；

FSR：接收幀同步引腳；

CLKS：外部提供的采樣時(shí)鐘引腳。

McBSP通過(guò)DX和DR引腳與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，時(shí)鐘和幀同步等控制信息的傳輸通過(guò)CLKX、CLKR、FSX和FSR引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.

McBSP結(jié)構(gòu)(1)

外部引腳2024/7/988DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

RINT：觸發(fā)CPU的發(fā)送中斷信號(hào)；XINT：觸發(fā)CPU的接收中斷信號(hào)；REVT：觸發(fā)DMA接收同步事件信號(hào)；XEVT：觸發(fā)DMA發(fā)送同步事件信號(hào)；REVTA：觸發(fā)DMA接收同步事件A信號(hào)；XEVTA：觸發(fā)DMA發(fā)送同步事件A信號(hào)。

2.

McBSP結(jié)構(gòu)(2)

CPU中斷信號(hào)和DMA同步信號(hào)2024/7/989DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

CPU可以通過(guò)內(nèi)部總線訪問(wèn)McBSP的控制寄存器。2.

McBSP結(jié)構(gòu)(3)

McBSP的控制寄存器地址

子地址

名稱(chēng)縮寫(xiě)

寄存器名稱(chēng)

McBSP0McBSP1McBSP2—

—

—

—

RBR[1,2]接收緩沖寄存器1,2—

—

—

—

RSR[1,2]接收移位寄存器1,2—

—

—

—

XSR[1,2]發(fā)送移位寄存器1,20020H0040H0030H—

DRR2x數(shù)據(jù)接收寄存器20021H0041H0031H—

DRR1x數(shù)據(jù)接收寄存器10022H0042H0032H—

DXR2x數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器20023H0043H0033H—DXR1x數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器12024/7/990DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用(3)

McBSP的控制寄存器地址

子地址

名稱(chēng)縮寫(xiě)

寄存器名稱(chēng)

McBSP0McBSP1McBSP20038H0048H0034H—

SPSAx

子地址寄存器

0039H

0049H

0035H

0000H

SPCR1x串口控制寄存器10039H

0049H0035H0001HSPCR2x串口控制寄存器20039H0049H0035H0002HRCR1x接收控制寄存器10039H0049H0035H0003HRCR2x接收控制寄存器20039H0049H0035H0004HXCR1x發(fā)送控制寄存器10039H0049H0035H0005HXCR2x發(fā)送控制寄存器20039H0049H0035H0006HSRGR1x采樣率發(fā)生寄存器10039H0049H0035H0007HSRGR2x采樣率發(fā)生寄存器22024/7/991DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用(3)

McBSP的控制寄存器地址

子地址

名稱(chēng)縮寫(xiě)

寄存器名稱(chēng)

McBSP0McBSP1McBSP20039H0049H0035H0008HMCR1x多通道寄存器10039H0049H0035H0009HMCR2x多通道寄存器20039H0049H0035H000AH

RCERAx

接收通道使能寄存器A0039H0049H0035H000BH

RCERBx

接收通道使能寄存器B0039H0049H0035H000CH

XCERAx

發(fā)送通道使能寄存器A0039H0049H0035H000DH

XCERBx

發(fā)送通道使能寄存器B0039H0049H0035H000EH

PCRx

引腳控制寄存器

注意：RBR[1,2]、RSR[1,2]、XSR[1,2]不能直接通過(guò)CPU或DMA存取。

2024/7/992DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用

在時(shí)鐘信號(hào)和幀同步信號(hào)控制下，接收和發(fā)送通過(guò)DR和DX引腳與外部器件直接通信?！疌54x內(nèi)部CPU對(duì)McBSP的操作是利用16位控制寄存器，通過(guò)片內(nèi)外設(shè)總線進(jìn)行存取控制。2.

McBSP結(jié)構(gòu)(4)

McBSP的工作原理數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程：

①

CPU通過(guò)外設(shè)總線，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器DXR[1,2]；

②

McBSP串口將DXR[1,2]中的發(fā)送數(shù)據(jù)傳送到發(fā)送移位寄存器XSR[1,2]中；③

通過(guò)發(fā)送移位寄存器XSR[1,2]，將數(shù)據(jù)經(jīng)DX引腳移出發(fā)送。2024/7/993DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

McBSP結(jié)構(gòu)(4)

McBSP的工作原理數(shù)據(jù)接收過(guò)程：

①

McBSP串口通過(guò)DR引腳，將接收數(shù)據(jù)移入接收移位數(shù)據(jù)寄存器RSR[1,2]中；②

將RSR[1,2]中的接收數(shù)據(jù)拷貝到接收緩沖寄存器RBR[1,2]；

③

將RBR[1,2]中的接收數(shù)據(jù)復(fù)制到數(shù)據(jù)接收寄存器DRR[1,2]；④

CPU或DMA控制器從DRR[1,2]中讀出數(shù)據(jù)。

2024/7/994DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用2.

McBSP結(jié)構(gòu)(4)

McBSP的工作原理McBSP的工作模式：

①多通道緩沖模式；②

SPI模式；③

A-bis模式；④

數(shù)據(jù)回路模式；⑤

GPIO模式；⑥

省電模式。

2024/7/995DSP原理及應(yīng)用第4章TMS320C54x的片內(nèi)外設(shè)、接口及應(yīng)用4.3.4

多通道帶緩沖串行口McBSP用于McBSP串口配置的寄存器共有7個(gè)，分別為串口控制寄存器SPCR1和SPCR2、引腳控制寄存器PCR、接收控制寄存器RCR1和RCR2以及發(fā)送控制寄存器XCR1和XCR2。3.

McBSP串口的配置寄存器

接收和發(fā)送寄存器