第4章 实验3 流水灯实验blink

实验2流水灯实验一、实验目的二、实验原理与资源使用三、实验内容四、实验思考题

一、实验目的掌握CSL的使用掌握如何给DSP各个模块配置时钟掌握TMS32VC5502DSP寄存器编程了解GPIO的使用二、实验原理与资源使用2.1DSPCSL库2.2DSP系统时钟发生器2.3寄存器ST1_55*2.4GPIO2.1DSPCSL库什么是DSPCSL(ChipSupportLibrary)库？是DSP/BIOS部件，是函数、数据类型、宏，用于配置、控制和管理DSP片上外设；CSL库函数一般是用C语言编写的，并已对代码的大小和速度进行了优化。CSL库是可裁剪的(只有被使用的CSL模块才会包含进应用程序中)。CSL库是可扩展的(每个片上外设的API模块相互独立，新增API，对其它片上外设没有影响)。TMS320C55xChipSupportLibraryAPIReferenceGuide，SPRU433I.pdf2.1DSPCSL库为什么采用CSL库？DSP片上外设种类及其应用日趋复杂；提供一组标准的方法用于访问和控制片上外设；免除用户编写配置和控制片上外设所必需的定义和代码，降低DSP工程师对硬件的知识掌握程度的要求。

2.1DSPCSL库CSL的特点片上外设编程的标准协议(定义一组标准的APIs：函数、数据类型、宏）;对硬件进行抽象，提取符号化的片上外设描述(定义一组宏，用于访问和建立寄存器及其域值)

方便对多资源的片上外设进行管理;已集成到DSP/BIOS中(通过图形用户接口GUI对CSL进行配置);

2.1DSPCSL库TMS320VC5502CSL库：CSL模块：TMS320C55xChipSupportLibraryAPIReferenceGuide，SPRU433I.pdf2.1DSPCSL库TMS320VC5502CSL库(包含20以上CSL函数)：常用CSL函数：CSL外设模块(PER)

描述包含头文件CSL芯片支持库csl.hDAT基于C55xDMA的数据拷贝csl_dat.hCHIP通用设备模块csl_chip.hDMADMA外设模块csl_dMa.h………McBSP多通道串行口模块csl_mcbsp.hTIMER定时器模块csl_timer.hPLLPLL模块csl_pll.hGPIO非多路通用I/Ocsl_gpio.h2.1DSPCSL库TMS320VC5502CSL库(包含20以上CSL函数)：调用TMS320VC5502CSL库：工程中包含库文件csl5502x.lib(存储器为大模式)或csl5502.lib(存储器为小模式)在C程序中包含相应的头文件，如调用PLL函数，则在C主程序中包含csl_pll.h，即：

#include<csl_pll.h>(当包含这些头文件时，编译时将自动进入工程中)只要调用CSL库，首先包含csl.h，即：#include<csl.h>2.1DSPCSL库调用TMS320VC5502CSL库：以blink工程为例，使用PLL模块中的PLL_setFreq()函数，工程中包含csl5502x.lib(存储器为大模式)。在blink.c中包含头文件，调用PLL_setFreq()，即：#include<csl_pll.h>#include<csl.h>…PLL_setFreq(1,0xC,0,1,3,3,0);2.2DSP系统时钟发生器TMS320VC5502含有一个灵活的时钟发生器模块，由PLL和振荡器(oscillator)组成。这个模块可以为系统不同部分产生不同时钟，如55x核、快速片上外设、慢速片上外设和外部存储器接口等。TMS320VC5502Fixed-PointDigitalSignalProcessorDataManual,SPRS166k.pdf2.2DSP系统时钟发生器

系统时钟发生器模拟功能框图①②2.2DSP系统时钟发生器

从系统时钟发生器模拟功能框图可以看出，输入时钟源经过D0、M1、D1、D2和D3，形成55x核时钟(CLKOUT3)、SYSCLK1、SYSCLK2和SYSCLK3。其中：SYSCLK1为快速片上外设(DMA/HPI/Timer)提供时钟，SYSCLK2为慢速片上外设(McBSP/I2C/UART)提供时钟，SYSCLK3为外部存储器接口(EMIF)提供时钟。2.2DSP系统时钟发生器1.输入时钟源5502时钟源可以是外部3.3V时钟，输入到管脚X2/CLKIN上。当管脚GPIO4=1(对应CLKMD寄存器的CLKMD0位)，采用外部输入时钟。也可以是内部振荡器产生(当管脚GPIO4=0时)。

本DSP系统采用20MHz的外部时钟

进入①2.2DSP系统时钟发生器2.经过D0和M1

时钟进入PLL模块后，如果设置使能PLL，即PLL控制/状态寄存器(PLLCSR)的位PLLEN=1，进入PLL模式，输入时钟(如20MHz)经除法器D0和乘法器M1后形成55x核时钟，再往下传输(若PLLEN=0，输入时钟不必经过D0和M1)。D0:SYSCLK0除法器，5bit,取值范围0~31(0表示除以1，以此类推)。M1:乘法因子，4bit，取值范围0~15(0、1保留，2表示乘以2，3表示乘以3，以此类推)。进入②2.2DSP系统时钟发生器例如：

若输入时钟20MHz，D0=0(表示除以1)，M1=0xC(表示乘以12)，则进入时(进入D1、D2、D3前)的时钟频率是多少？答：20MHz/1*12=240MHz②2.2DSP系统时钟发生器3.经过D1、D2和D3

时钟进入后，形成55x核时钟(CLKOUT3)，同时分路分别进入D1、D2和D3，产生SYSCLK1、SYSCLK2和SYSCLK3时钟。

D1:SYSCLK1除法器，PLLDIV1寄存器[4:0]位,取值范围0、1、3(缺省=3)(0表示除以1，以此类推)。

D2:SYSCLK2除法器，PLLDIV2寄存器[4:0]位,取值范围0、1、3(缺省=3)(0表示除以1，以此类推)。

D3:SYSCLK3除法器，PLLDIV3寄存器[4:0]位,取值范围0、1、3(缺省=3)(0表示除以1，以此类推)。

②2.2DSP系统时钟发生器例如：

若输入时钟20MHz，D0=0(表示除以1)，M1=0xC(表示乘以12)，则55x核时钟CLKOUT3是多少(亦即进入D1、D2、D3前)？答：CLKOUT3=20MHz/1*12=240MHz(续上)若D1=1，D2=3，D3=3，则SYSCLK1、SYSCLK2和SYSCLK3分别等于多少？答：SYSCLK1=CLKOUT3/2=120MHzSYSCLK2=CLKOUT3/4=60MHz,SYSCLK3=CLKOUT3/4=60MHz进入②时2.2DSP系统时钟发生器DSP系统时钟设置：可以通过CSL库进行时钟设置，CSL库提供PLL模块，PLL_setFreq()函数对PLL进行初始化，产生各个时钟。在C语言源程序中：PLL_setFreq(1,0xC,0,1,3,3,0);外部输入时钟20MHz，则实现：55x核时钟CLKOUT3=240MHz，SYSCLK1=CLKOUT3/2=120MHz，SYSCLK2=CLKOUT3/4=60MHz,SYSCLK3=CLKOUT3/4=60MHz

各级时钟频率计算公式依据CSL函数PLL_setFreq(1,0xC,0,1,3,3,0)，各时钟为(外部输入时钟X2/CLKIN=20MHz)：

2.3寄存器ST1_55DSP片内有大量CPU寄存器和片上外设寄存器，对DSP操作的本质是对这些寄存器的操作。

这些寄存器均是存储器映射寄存器(Memory-MappedRegisters)，因此每个寄存器都有对应的存储器地址。CPU寄存器如：状态寄存器ST0_55~ST3_55、累加器AC0~AC3等。外设寄存器如：定时器相关寄存器、DMA相关寄存器等。详见TMS320C55xDSPCPUReferenceGuide,SPRU371F.pdf2.3寄存器ST1_55寄存器ST1_55(地址0x000003h)为16bit存储器映射寄存器。

其中：XF为外部标志位，向DSP外部发出标志信息，用于程序测试(其它位如INTM为中断模式位；ASM为累加移位模式…)

寄存器ST1_55操作

对ST1_55的一些位操作，可以采用BSET和BCLR进行置位或复位。如：BCLRXF;ClearXF，即令XF=0

BSETXF;SetXF，即令XF=1

如果在c语言源程序插入汇编语句，可以利用“asm()”函数实现。如：asm("BCLRXF");//;ClearXFasm("BSETXF");//;SetXF注意插入的汇编指令前空一格！！(汇编指令顶格写会认为是标号，即lable)

对D1灯的编程

由于BJTU-DSP5502板的D1灯和DSP管脚XF相连接，而ST1_55寄存器的外部标志位XF和DSP管脚XF相连接，因此如果希望D1等闪烁，即可以在C程序中轮流采用asm(“BCLRXF”)和asm(“BSETXF”)实现。

对D1灯的编程 while(1) {asm("BCLRXF");//;ClearXF

delay(3000);asm("BSETXF");//;SetXFdelay(3000); }其中：delay()函数是软件延迟。*2.4GPIOGPIO定义D5灯和GPIO7管脚相连接。/*1.通过定义宏来控制两个外围存储器映射的寄存器，从而实现对GPIO口的控制*/#defineGPIODIR(*(volatileioportUint16*)(0x3400))#defineGPIODATA (*(volatileioportUint16*)(0x3401))/*2.配置GPIO7管脚，为了点亮D5LED灯*/

GPIODIR=0x80; //配置GPIO7为输出管脚/*3.开关灯*/GPIODATA=0x80; /*点亮D5灯*/ GPIODATA=0x00; /*关闭D5灯*/ *附：GPIO寄存器图即：GPIODIR=0000000010000000=0x80;配置GPIO7为输出管脚TMS320VC5502Fixed-PointDigitalSignalProcessorDataManual,SPRS166k.pdf*附：GPIO寄存器图即：GPIODATA=0000000010000000=0x80;点亮D5灯;GPIODATA=00000000