DSP2833X_CPU结构和存储器配置

1、第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置1!DSP原理与应用2013年4月20日第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置1!DSP原理与应用2013年4月20日第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置1!DSP原理与应用The Technology & Applications of DSPs北京交通大学电气工程学院 夏明超郝瑞祥万庆祝 mchxia haorx qzhwanbjtu.ed,cnEXASNSTRUMENTSepressDSRMKIWAilK & HYtLOFMIl TO QUDSPit / Vlcrcsof?/ /

2、Window屮v PoweredJ T Microsoft二10ff ice第3/1节发展历史第32 节 TMS320F28335 CPU 结构第3.3节TMS320F28335存储器配置与10第3.4节TMS320F28335寻址方式习题DSP原理与应用2013年4月20日第3/I节发展历史snulQUJds NOLLVOnddvTMS3202000 DSP” ROADMAPHIGH-END UNIPROCESSOR CONTROLLF2402LC24021997199819992000CNC Machine Mass Storage-UPS RoboticsAutomotiveHeadro

3、om for Innovation .INDUSTRIAL SYSTEMS Industrial Drives Factory Automation UPS Power Steering/AutomotiMsMULTIFUNCTION CONTROL HVACi Treadmills Medical Equipment Metering Vending Machines Bill/Card ReadersAPPLIANCES AND CONSUMER Washing Machines Refrigerators Dishwashers Vacuums Fan. BlowersFrintgry

4、Copiers PumpsSAMPLE DATESA-三qeledlu。9PO0a)0QMlo(nDSP原理与应用2013年4月20日3第3/1节发展历史DSP原理与应用2013年4月20日5DSP原理与应用2013年4月20日#ProductionSamplingFutureDelfino (Floating Point)仃76256 Pi阔F2833X2oa.aooMHz. 19&-S16kB SRAMFixed PointF2823X(100-176 Pins) -&0-150 MHzF281X-12-bit,2SH ADC-32-512KB Flash 3Ph PWMj

5、QEPF280x(Upto12.5MSPS)Higher Performance Connectivity1 Safety Enhancements100-150MHz 128-512kB Flash52-&8kBSRAMPiccolo<38-80 Pins)F2802X40-60MHZExternal ADC triggering Low Active PowerF2803X60MHzControl Law Accelerator 32-128kB Flash CAHt LIMGenLow Power Small PackageDSP原理与应用2013年4月20日#Analog

6、 Comp.16-64kB Flash60+ DevicesCode Compatibility Across Entire PortfolioDSP原理与应用2013年4月20日#第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置1!第3.1节发展历史第32 节 TMS320F28335 CPU 结构 第33节TMS320F28335存储器配置与I0 第3.4节TMS320F28335寻址方式 习题2013年4月20日7DSP原理与应用第32 节 TMS320F2833X CPU 结构主要参考资料：1 TMS320C28x CPU and Instruct ion Set Refere

7、nce Guide(spru430e)2. 2.TMS320F28335, TMS320F28334, TMS320F28332 Digital Signal Controllers (DSCs) Data Manual(SPRS439B)DSP原理与应用迥琢月2。日® JT 第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日#第32 节 TMS320F2833X CPU 结构1

8、3289即删那删那啪那卿那刖那腳哪刖那DSP原理与应用2013年4月20日#第 3.2 节 TMS320F2833X CPU 结构8KCEOCMQdo OQXQfta KTXPBdoZLaxKJC& q WGXQdo q £gx®QUO gggxgQ 凸 UieOXOOXLns-总 Qdolrn -QX-3Q8 ?gx/lg2lr-1dws-jn 2Q& g 6 殳'G§02gQuo «E2a2.EQ8 haxzxJQDSgQde qZXKWLn_ 纟>q §0Z 80s UI3OUJSQ& - 銘 ox二

9、 keca-滋Qdo c 8X.<O3-«5.3Q8 科xwlowswQdo §KV3xsE5Goko善乞 gUJ&HQdo g08<s2SQ8 g gax/gsDSP原理与应用GPK) 76X)3 GPO77/XDZ GPIO7&XD1 GPKJ79XDD ( XCLKOJT (SCIRXD/VXZC5 IGPIWGP<XM.ECAPl/X3£A£tLZlO6H cnccczLT- L«133134135136137世1-10o® Ho»r *> r*se loncsjnour* m

10、 zgllg«n veco L 一 L LL L l L L L LL L lfeSScC ZlcccoooK- <io<n* meCC6C 6CC © 6RdGPF04&ECAP5XC81 TCK EMU1FMin142 NT144Vddio(GPCQ&SCIRW147| DD I PICft&SCfTXDA.WqGPIO3 ECAP7 Gioiax-XAEI GPI041.XA1 GP62ZrGPIO44.XA4 (GPQ45XA5 Wt14915C1S122153It4155IwC157159ICOGRO82；lAia_fg Vnn

11、 11661ICZGPIOWAH 168169VDOO 170171CiMObGH<XGRO!y XmiS &XA14 (CQ5 1173174175176162163164GF18SGM6 GPI8'心NTXA'XA仃GPCTXM EGPK347.XA7 tGPIO&XXA8 (GTJO81.XA9 9口 masu.2£0Q出 a 3vk±i 5S AdUJooEov?VJUJ8 doZLz90££/I701 TEST!1 XR5TMS)TRSTTOOTDI】CPQ妙SCSEPW心，ca顾巫WGPK)i2DAA E

12、PV/MSYMCl?D353】GPIO27/ECAP-1 EOEP2S.«MFSX3ECAPSEaEPZ.WCLKXBI GPKJ2!yECAP2iEO6P2a'MDR8 GPK)2ECAP1 ：EaEP2A/MDXB GP»02EOEP1i/«-$X/VSCHXCBGPIO22fEQEP1SiWCLKKSSCITXCBJ GPK?2l±QbP1B?CRArGANR>；B GP»02O EOE P1A WOACAhTXBGPIO 95PisTsrCI 心DB/CAyXA 他 SPICUWSCITXDBXCAHRXA62 CPIOK

13、I JvEd160 J 阀pW2A18 J VSSKCND 1 ADCRESEKT ADCRE" ADCREFUJ ADCREFN ADCIHB7)U 0 ADCIH85ADCINB4 AOCINB2 ADCINB2ADCIN81 ADCINBO I Ygg匸 8N>yWB、_0NASMWJ 屮 S2 d V。 QHS 占£MsMd3/wal0 <02<LU.3§dvoaaswbJ(fsehexa wq gwBa 2V。屮 gHCJ8g2<.dUJ&Qda ucwcsonK8X1N<VVS2vd3 &- l-N咗 0屮

14、<工峙us.gwM 应口$NS.EQaoXP2.W缶二 LOWu HxffzVOQOr仝&9&XO FttJXGu.?gJ 总 0gRc1ckx_.2LS -a XX s.d ECJKUC s u EHX 代t-v、口"|<上1528CJCTscsErnQEOQ9C D 9202VOJOOK jotoQ v z-8< 】ss 材20211第32 节 TMS320F2833X CPU 结构FEATUREF28335 (150 MHz)F28334 (150 MHz)F28332 (100 MHz)Instruction cycle6.67 ns6.67

15、 ns10 nsFloatingpoint UnitYesYesYesI3.3-V on-chip flash (16-bit word)256K128K64K|ISingle-access RAM (SARAM) (16-bit word)34 K34K26K|One-time programmable (OTP) ROM (16-bit word)1K1K1KCode security for on-chip flash/SARAM/OTP blocksYesYesYesBoot ROM (8KX16)YesYesYes16/32-bit External Interface (XINTF

16、)YesYesYes6-channel Direct Memory Access (DMA)YesYesYesPWM outputsePWM1/2/3/4 6ePWM1/2/3/4/5/6ePWM1/2/3/4/5/6HRPWM channelsePWM1 A/2A/3A/4A/5A/6AePWM1 A/2A/3A/4A/5A/6AePWM1A/2A/3A/4A32-bit Capture inputs or auxiliary PWM outputs66432-bit QEP channels (four inputs/channel)222Watchdog timerYesYesYesDS

17、P原理与应用2013年4月20日13第32 节 TMS320F2833X CPU 结构FEATUREF28335 (150 MHz)F28334(150 MHz)F28332 (100 MHz)12-Bit ADCNo. of channels161616MSPS12.512.512.5Con version time80 ns80 ns80 ns32-Bit CPU timers333|Multichannel Buffered Serial Port (McBSP)/SPI221Serial Peripheral Interface (SPI)111Serial Commun icatio

18、 ns In terface (SCI)332 |Enhanced Controller Area Network (eCAN)222Inter-Integrated Circuit (I2C)111General Purpose I/O pins (shared)888888External interrupts888Packagi ng176-Pin PGFYesYesYes179-Ball ZHHYesYesYes176-BallZJZYesYesYesTemperature optionsA: -409 to 85°C(PGF, ZHH, ZJZ)(PGF, ZHH, ZJZ

19、)(PGF, ZHH? ZJZ)S: -40°C to 125CC(ZJZ)(ZJZ)(ZJZ)Product statusTMXTMXTMX啣“与应用-跖亦孑©77第32 节 TMS320F2833X CPU 结构150MHz, 1.9V内核，3.3VIO32位CPU,32位FPU,16U 6 32*32 乘法器 6路DMA通道32位外部接口RAM,FLASH,可外扩Boot ROM88路复用10128位加密锁18路PWM输出，6个事件捕捉器3个独立32位定时器2 路 CAN,3 路 SCI,2 路 SPI,1 路 I2C 16路12位80ns AD转换器支持C/C+编程

20、，低功耗模式DSP原理与应用2013年4月20日Ct* m阳(ASTH WK 0ndooimh丄SdL(M丄ShiiaiMOI °AddQZXL.osnzxIS血阳Xw ctohxVQ10HXxnw 01 dosasoldo 98zxZsng AiowajjsddEJ MSBId-.duindCIMSdssa«S 891 x M9SZLfSEHxM7dlO二二»|npo|«Aiunos «!»HS3L 71S3Lz7xIVIX-T*也8d M-l IBQ M-O) 9b xxpw怕HVW ri(6ajd M 叩QM切 91 xxwjy

21、r甘gi(BaJd MJ PlEQMF) 9bf XPFWHVW 71 (CcudM l OM O) 兰区刃片囚怕时令tq (deW jeng屯可前讪 n(dew pna 'iiem-O)(血州pna工时0)9卜涎xv刊vws in(dw pna IJBM-O)9».KxrwvMvs cnMemory Bus9b x MSWOM1OO0(IWMO)9b羽b旳VBVS州Q!*M0)91. WVHVS Wl酗務 ridO XE£8ZdOZeSIAIl JStZTW第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013 年 4月 20 021Progr

22、am-read data bus, PRDB(0:31)Program-read data bus, PRDB(0:31)C28X内核：程序和数据控制逻辑实时仿真接口 地址寄存器算术逻辑单芫 算术逻辑单元(ALU) 乘法单元及并行处理 预取指队列及指令译码单叵程序和数据地址生成器 中断处理单元DSP原理与应用pProgram address bus, PAB(0:21)Data-read address bus. DRAB(0:31)3Program-address generation logic?Data-read data bus, DRDB(0.31)Program controlbg

23、ic|Data-read buffer register/mux/ MUX 4:>:Address from stackrImmediate address1rOperand busARAUResult busXAR7ImmediatedataImmediate dataXAROAH：ALXAR1PH：PLXAR2T：TLXAR3IERXAR4DBGIERXAR5IFRXAR6STOXAR7FCDPRPCSPST1Registers:atawrite buffer register -Z>ata-/program-write data bus, DWDB(0:31)IData-wr

24、ite address bus, DWAB(0:31)Multiplier,barrel shifter,andALU第32节 TMS320F2833X CPU 结构C28X内核内部寄存器:32位中央算数逻辑单元32位累加器ACC:AH,AL中央算数逻辑部分 32位输出移位器 J丰 32位乘法输入寄存器XT(TJL)吕32 位辅助寄存器 XAR0XAR7(AR0AR7) 32位乘积结果寄存器P(PH,PL)16位数据页指针寄存器、中断标志寄存器、 中断使能寄存器、堆栈指针SP、状态寄存器 S丁0、ST1一 十=DSP原理与应用2013年4月20日16第32 节 TMS320F2833X CPU

25、 结构32位中央算数逻辑单元，32位累加器，32位输出移 位器中央算数逻辑单元(CALU)： +,&, |,位测试一个固定输入是累加器 另一个来自输入移位器或乘法移位器累加器(ACC):接收CALU的输出，可进行移位(ADD,ADDC)输出移位器瀚出移位后的ACC内容，并存到数据 内存中DSP原理与应用2013年4月20日第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日#第32 节 TMS320F2833X CPU 结构Central arithmetic logic sectio nMUX/32CALU /32Accumulator| /

26、1;r、32；' 16i1Output shifter (32 bits)|:11i32DSP原理与应用2013年4月20日29第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日#第32 节 TMS320F2833X CPU 结构C28X核的16位乘法单元 16位临时寄存器仃）16X16乘法单元32位乘积寄存器 乘积移位器：受PM控制左移0 1右移1 23456From data memory or a registerFrom data memory or a registerFrom an instruction opcode-16Multipl

27、ier MUX /| 32ACCDSP原理与应用2013年4月20日31第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日#第32 节 TMS320F2833X CPU 结构C28X核的16位乘法单元32位临时寄存器(XT)32X32乘法单元IFrom data memory±32or registerXT|From program memory乘积移位器：T .Multinliiormemory or registerT32受PM控制左移0 1右移1 2 3 4 5 6吶日32、lower 32f 321 32DSP原理与应用2013年4月20日

28、33第32 节 TMS320F2833X CPU 结构移位寄存器：64位，可接受16、32或64位数 据输入，左移016位，对齐成32位后送给CALUo移位次数：由指令字中的常数：ADDdma,shfit (ADD 1,1) 由TREG低4位：ADDTdma(ADDT127)移位方式：SXM=0SXM=1DSP原理与应用昨年4月2。日S辅助寄存器：XAR0XAR7（AR0AR7）,ARAUXAR0XAR7:间接寻址CMPR用于条件分支/调用/返回用作暂存软件计数器ARAU:对XAR内容进行卄第32 节 TMS320F2833X CPU 结构PM:乘积结果移位计数V:溢出标志N:负值标志Z:结果

29、为0标志1510976543210OVC/OVCUPMVN| zCTC0VMSXM |R/W-00 0000R/W-0RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0 RW-0状态寄存器：ST0:LST#05dmaOVC/OVCU:溢出计数C:进位（借位）标志TC:测试标志（TBIT指令）SXM:符号位扩展模式控制OVM:溢出模式控制151312111098ARPXFM0M1MAPReservedOBJMODEAMODE |R/W-000R/W-0R/W-1R/W-0R/W-0R/W-076543210IDLESTAT |EALLOW |LOOPSPAVMAPPAGEODBGMINT

30、M |R-0R/W-0R-0R/W-0R/W-1R/W-0R/W-1R/W-1状态寄存器：ST1:LST#hdmaARP:当前AR选择XF:XF状态M0M1MAP:M0M1内存块映射模式 OBJMODE:是否兼容C27代码AMODE:地址模式位，同PAGE0配合 IDLESTAT:空闲状态标志EALLOW:仿真器使能位76543210IDLESTAT |EALLOW |LOOPSPAVMAPPAGEODBGMINTM |R-0R/W-0R-0R/W-0R/W-1R/W-0R/W-1R/W-1R/W-01513121110ARPXFM0M1MAPReservedOBJMODER/W-000R/W

31、-0R/W-1R/W-0R/W-0AMODE I状态寄存器：ST1:LST#15dmaLOOP:在循环中SPA:堆栈边界对齐方式VMAP:中断向量表映射模式位0-03F,1 -3FFFC0-3FFFFFPAGE0:PAGE0寻址模式DBGM:调试使能标志INTM:全局中断屏蔽位DSP原理与应用2013年4月20日第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日第32 节 TMS320F2833X CPU 结构DSP原理与应用2013年4月20日第三章:TMS320F2833X CPU结构和存储器配置1!第3.1节发展历史第32 节 TMS320F28335

32、 CPU 结构第3.3节TMS320F28335存储器配置 与IO第3.4节TMS320F28335寻址方式习题DSP原理与应用2013年4月20日#第3.3节TMS320F2833X存储器配置与IOBlockStart AddressOn-Chip Memory、-、0x00 00000x00 00400x00 04000x00 08000x00 0D000x00 0E000x00 20000x00 50000x00 60000x00 70000x00 80000x00 90000x00 A0000x00 B0000x00 COOO0x00 DOOO0x00 E0000x00 FOOODat

33、a SpaceProg SpaceMO Victor-RAM (32x32)(Enable if VMAP = 0)MO SARAM (1Kx16)Peripheral Frame 0ReservedPIE Vector RAM (256 x16) (Enablod if VMAP = 1, ENPIE =1)Peripheral Frame 0ReservedPeripheral Frame 3 Protected (DMA Accessible)ReservedPeripheral Frame 1 (Protected)Peripheral Frame 2 (Protected)M1 SA

34、RAM (1Kx16)LO SARAM (4K x16. Secure Zone Dual Mapped)L1 SARAM (4K x 16, Secure Zone Dual Mapped)L2 SARAM (4Kx16, Secure Zone. Dual Mapped)L3 SARAM (4Kx16, Secure Zone, Dual Mapped)L4 SARAM (4Kx16. DMA Accessible!L5 SARAM (4Kx16, DMA Accessible!L6 SARAM (4Kx16, DMA Accessible)L7 SARAM (4Kx16. DMA Acc

35、essibleJExternal Memory XINTFData SpaceProg SpaceReservedXINTF Zone 0 (4K x 16:XZCS0) (Protected. DMA Accessible>ReservedDSP原理与应用2013年4月20日43第33节TMS320F2833X存储器配置与10高64kBI0CKStart Address0x01 00000x30 00000x33 FFF80x34 00000x38 00000x38 04000x38 0800/ 0x3F 80000x3F 90000x3F AOOO< 0x3F BOOO0x3F

36、 COOO0x3F EOOOJ0x3F FFCOData SpaceProg SpaceData Space|Prog SpaceReservedXINTF Zone 6(1 M x16, XZCS6)(DMA Accessible)XINTF Zone 7(1 M x16, XZCS7)(DMA Accessible)FLASH (256 Kx 16, Secure Zone)Reserved128-bit PasswordReservedTl OTP(1Kx 16, Reserved)User O7P (1K x 16, Secure Zone)ReservedLO SARAh/l (4K

37、 x 16, Secure Zone Dual Mapped)L1 SARAM (4K x 16, Secure Zone Dual Mapped)L2 SARAM (4K x 16, Secure Zone Dual Mapped)L3 SARAM (4K x 16, Secure Zone Dual Mapped)ReservedBoot ROM (8K x16)BROM Vector ROM (32 x 32) (Enable ifVMAP = 1. ENPIE = 0)On-Chip MemoryExternal R/lomory XINTF0x10 00000x20 00000x30

38、 0000DSP原理与应用2013年4月20日45第3.3节TMS320F2833X存储器配置与10256k FlashADDRESS RANGEPROGRAM AND DATA SPACE0x30 0000 0X30 7FFFSector H (32K x 16)0x30 8000 0x30 FFFFSector G (32K x 16)0x31 0000 0x31 7FFFSector F (32K x 16)0x31 8000 0x31 FFFFSector E (32K x 16)0x32 0000 - 0x32 7FFFSector D (32K x 15)0x32 8000 0x3

39、2 FFFFSector C (32K x 16)0x33 0000 0x33 7FFFSector B (32K x 16)0x33 8000 0x33 FF7FSector A (32K x 16)0x33 FF80 0x33 FFF5Program to 0x0000 when using the Code Security Module0x33 FFF6 0x33 FFF7Boot-to-Flash Entry Point (program branch instruct!on here)0x33 FFF8 - 0x33 FFFFSecurity Password(128-Bit) (

40、Do Not Program to all zeros)DSP"与应用-跖亦孑SS第3.3节TMS320F2833X存储器配置与10FlashOn-Chip Flash ProgrammerClock ConfigurationOSCCLKDIVSEL:|30. 000|/2 jdPLLCRSYSCLKOUT(MHz) : 150.0000Erase Sector SelectionP" Sector AJ Sector B“ Sector CV Sector.“ Sector E(333000-33FFF?)(330000-337FFF)(323000-32FFFF)(3

41、20000-327FFF)(318000-31FFFET)>FFSectorSectorSectorSectorSectorFGHIJ(310000-317FFF(308000-30FFFF)(300000-307FFF(3DAO9C-3DBFFF)(3DS030-3D9FFF：CodeSecurity PasswordProgram FassvordOperationPlease specify the CDFF file toJroYse|< Erase, Program； VeiC Depletion RecoverC Erase Only Frequency Tesi<

42、; Program, VeriReglste:|GPAMux二JC Program OnlyPin100 (A)C Verify On!Flash Random WaitRs jtJCalculate Checksum：Flash Page Wait|15旦FlashOTP Wait|si _zJOTP:厂 Load RAM OnlyFlash+DTP;Execute OperationHelp.?lash Programnier Settings第33节TMS320F2833X存储器配置与10 外接存储空间扩展：XZCS6:0X100000-17FFFFDSP"与应用-跖亦孑S第3

43、3节TMS320F2833X存储器配置与10(E)XREADY扩展（外部）读时序DSP原理与应用2013年4月20日53第33节TMS320F2833X存储器配置与10DSP原理与应用2013年4月20日#第33节TMS320F2833X存储器配置与10LeadActiveTrail(C)XCLKOUT=XTIMCLKXCLK0UT= 1/2 XTIMCLKXZCSO, XZCS6, XZCS7-I_2)I4" (XCOH-XZCSL)"T*I)I(XCOHL-XZCSH)巧 *XA0:19厂 (XCOH XA)- ：XRDXWEO. XWEI4 、(XR，Wf(XCOH-

44、XRNWL)fl td(XCOHL-XWEL)if J td(XCOHL-XWEH) |td(XCOHL-XRNWH)XD0:31LXD0:15td(XWEL-XD) 1<Hten(XD)XWEL j4OKldis(XD)XRNW: th(XD)WEH bOuT （E）（iiXREADY 核&越聚遶磁冰尹很沁濾宓後核盗宓宓 样砂皴WWOWOW 徉妙越数妙逖栅扩展（外部）写时序DSP原理与应用2013年4月20日55第33节TMS320F2833X存储器配置与10第33节TMSGPIOLMPSELLPMCRO| GPI0XINT1SEL II GPI0XINT2SELGPI0XIN

45、T3SELGPI0XIMT7SELIGPIOXNMISELIGPIO:3种复用功能 方向 数据Low PowerModes BlockAsynchronouspath±Internal Pullupii GPxQSEL1/2ii GPxCTRL6InputX 01Qualification1011Asynchronous pathN/C Peripheral 1 Input Peripheral 2 In putPeripheral 3 InputGPxTOGGLE»| GPxDAT(read)GPxCLEARHigh ImpedanceOutput Control0 =

46、Input. 1 = OutputXRS01100110| = Default at Reset<_| GPxDAT Mtch) Poriphoral 1 Output eripheral 2 Output< Peripheral 3 Output4I GPxDIR (latch_ ：_Peripheral 1 Output Enable oriphoral 2 Output Enablo Peripheral 3 Output Enable| GPxMUXI可DSP原理与应用2013年4月20日57第33节TMS320F2833X存储器配置与10DSP原理与应用2013年4月20

47、日#第33节TMS320F2833X存储器配置与10GPI0有关寄存器:0X00006F80 - 0x00006FFF复用 方向 上拉 控制 品质NAMEADDRESSSIZE (X16)DESCRIPTIONGPIO CONTROL REGISTERS (EALLOW PROTECTED)GPACTRL0X6F8O2GPIO A Control Register (GPIOO to 31)GPAQSEL10X6F822GPIO A Qualifier Select 1 Register (GPIOO to 15)GPAQSEL2Ox6F842GPIO A Qualifier Select 2 Register (6PIO16 to 31)G