第2讲 第2章 F2812结构与最小系统 2013-3-4

DSP控制器原理与应用第2章F2812总体结构、最小系统程序开发流程1DSPF2812的总体结构框图14级CPU中断输入2TMS320F2812（DSP）总体结构（1）CPU：32位字长（2）存储器映像：片内18KSARAM，32KFlash，2KOTP，外设寄存器帧（外设帧，相当于存储器映像外设寄存器）（3）引导ROM：每片2812出厂时均在引导ROM固化有一段启动引导程序和常用数学函数如sin的查找表。（4）片外存储器接口（XINTF）：可编程外存储器接口的时序参数，实现与各种异步存储器芯片的无缝连接。思考题2-1：什么叫无缝接口与有缝接口？（5）时钟与系统控制单元：时钟模块产生CPU所需的工作频率。系统控制单元包括看门狗和低功耗模式控制。3DSPF2812总体结构（6）CPU定时器：长时定时器，可定时数小时、数天。思考题2-2：当定时器输入时钟频率为上兆赫兹时，用什么办法能定时数小时或更长时间？（7）外设中断扩展模块：DSP内核中断输入（外部不可见）INT1~INT12每个扩展成8个，共计128=96个中断输入。（8）外部中断：DSP引脚中断请求输入XINT1、XINT2、XNMI_XINT13（9）事件管理器模块：比较单元、正交编码单元、捕获单元、事件定时器、事件定时器PWM引脚，PWM引脚，事件中断等。思考题2-3：事件定时器与CPU定时器有什么区别？各用在什么场合？4DSPF2812总体结构（10）模数转换器（A/D）：12位单极性A/D转换器，集成两个8通道模拟多路开关和采样保持器。思考题2-4：设A/D转换器模拟电源输入设定为3.3V，则数据D与输入电压V之间的转换表达式是什么？（11）串口外设：包括2个异步串口（SCI-A，SCI-B）和1个同步串口（SPI），一个CAN总线接口，一个多通道缓冲串行接口（McBSP）。思考题2-5：异步/同步串口在异/同上差别是什么？（12）通用输入/输出口（GPIO）：56根I/O引脚，可编程配置成特定外设专用引脚。（13）仿真逻辑单元：JTAG（JiontTestActionGroup,联合测试行动组,一个国际标准化组织)接口，要接专用DSP仿真器才能调试。5176引脚LQFP封装TMS320F2812芯片6TMS320F2812外地址总线引脚地址最高位XA[18]AB=19根地址线寻址空间多少?7TMS320F2812外数据总线引脚数据最高位XD[15]8F2812外存储器接口(XINTF)读写引脚写信号XWE读信号XRD9F2812工作模式（微处理器/微计算机模式）

配置引脚工作模式配置引脚XMP/MCXMP/MC=”1“，配置成微处理器模式,外存储器寻址空间Zone7片选信号XZCS7有效,将Zone7作为程序仿真RAM,初始化启动!XMP/MC=”0“，配置成微计算机模式,XZCS7无效,DSP从片内FLASH上电复位初始化启动!10F2812外存储器接口(XINTF)地址信号11F2812外存储器接口(XINTF)数据信号12F2812外存储器接口(XINTF)读写信号13F2812外存储器接口(XINTF)片选信号14F2812的工作模式设置信号15外存储器接口(ExternalInterface,XINTF)Theexternalinterfaceisanon-multiplexed(非多路的)asynchronous(异步)bus,similartotheC240xexternalinterface.Theexternalinterfaceonthe2812ismappedintofivefixedzones(5个存储区块:Zone0,Zone1,Zone2,Zone6,Zone7).16F2812的5个存储器区寻址空间Zone0:8K×16Zone1:8K×16Zone2:512K×16Zone6:512K×16Zone7:16K×16(mappedhereifMP/MC=1)思考题2-6:外寻址空间1M用多少根地址线?32位地址值表示1M地址范围的数值表达式是什么?5个存储器区总容量超过地址总线可寻址的范围时,如何实现一个地址总线寻址多个存储器区?请上网查阅资料解答!17MemoryMap182812XINTFsignals(多存储区Zone)

1920扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXRD(读控制信号,输出/高阻)ReadEnable.Active-lowreadstrobe.Thereadstrobewaveformisspecified,perzonebasis,bytheLead,Active,andTrailperiodsintheXTIMINGxregisters.NOTE:TheXRDandXWEsignalsaremutuallyexclusive.思考题2-7:

输出变高阻在什么情况下发生?高阻有何用?21扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXWE引脚(写控制信号,输出/高阻)WriteEnable.Active-lowwritestrobe.Thewritestrobewaveformisspecified,perzonebasis,bytheLead,Active,andTrailperiodsintheXTIMINGxregisters.22扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXR/W(读高/写低状态信号,输出/高阻)ReadNotWriteStrobe.Normallyheldhigh.Whenlow,XR/Windicateswritecycleisactive;whenhigh,XR/Windicatesreadcycleisactive.23扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXREADY引脚(外设准备好,输入)ReadySignal.Indicatesperipheralisreadytocompletetheaccesswhenassertedto1.XREADYcanbeconfiguredtobeasynchronousoranasynchronousinput.Seethetimingdiagramsformoredetails.24扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXHOLD(外设占用请求,输入)ExternalHoldRequest.XHOLD,whenactive(low),requeststheXINTFtoreleasetheexternalbusandplaceallbusesandstrobesintoahigh-impedancestate.TheXINTFwillreleasethebuswhenanycurrentaccessiscompleteandtherearenopendingaccessesontheXINTF.思考题2-8:无外设占用总线请求时,该引脚设应何处理?25扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXHOLDA(外设占用应答,输出)ExternalHoldAcknowledge.XHOLDAisdrivenactive(low)whentheXINTFhasgrantedaXHOLDrequest.AllXINTFbusesandstrobesignalswillbeinahigh-impedancestate.XHOLDAisreleasedwhentheXHOLDsignalisreleased.ExternaldevicesshouldonlydrivetheexternalbuswhenXHOLDAisactive(low).思考题2-9:无外设占用总线请求时,该引脚设应何处理?26扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXZCS0AND1(外存储器扩展接口块0/块1片选信号)XINTFZone0andZone1ChipSelect.XZCS0AND1isactive(low)whenanaccesstotheXINTFZone0orZone1isperformed.27扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXZCS6AND7(外存储器扩展接口块6/块7片选信号)XINTFZone6andZone7ChipSelect.XZCS6AND7isactive(low)whenanaccesstotheXINTFZone6orZone7isperformed.28扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXZCS2(外存储器扩展接口块片选信号2)XINTFZone2ChipSelect.XZCS2is(low)whenanaccesstotheXINTFZone2isperformed.29扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXMP/MC引脚(工作模式选择,输入)Microprocessor(XMP)/Microcomputer(MC)ModeSelect.Switchesbetweenmicroprocessorandmicrocomputermode.Whenhigh,Zone7isenabledontheexternalinterface.Whenlow,Zone7isdisabledfromtheexternalinterface,andon-chipbootROMmaybeaccessedinstead.ThissignalislatchedintotheXINTCNF2registeronaresetandtheusercanmodifythisbitinsoftware.ThestateoftheXMP/MCpinisignoredafterreset.思考题2-10:当程序存储器映射到外部程序空间时,该引脚设应何处理?30扩展存储器的最小系统需要的控制总线CBXRS(CPU复位引脚,输入)DeviceReset(in)andWatchdogReset(out).Devicereset.XRScausesthedevicetoterminateexecution.ThePCwillpointtotheaddresscontainedatthelocation0x3FFFC0.WhenXRSisbroughttoahighlevel,executionbeginsatthelocationpointedtobythePC.ThispinisdrivenlowbytheDSPwhenawatchdogresetoccurs.Duringwatchdogreset,theXRSpinwillbedrivenlowforthewatchdogresetdurationof512XCLKINcycles.3132扩展存储器的最小系统需要的控制总线CB仿真器JTAG接口引脚(共7根)TRST,TCK,TMS,TDI,TDO,EMU0,EMU1机械接口:IDC1(7×2双排插座）+5V用于烧写片上FLASH+3.3V用于仿真!33DSPF2812的最小应用系统34DSPF2812的软件开发工具35DSPF2812的软件开发工具（1）编译器（2）汇编器（3）链接器（4）归档器（5）运行时支持库（6）建库器（7）HEX转换器（8）绝对列表器和交叉引用列表器（9）C++名称复原器（10）调试器（11）GEL语言（12）DSP/BIOS36DSPF2812的汇编语言开发基础COFF文件与汇编器指令初始化段.text.data.sect“sectionname”未初始化段.bsssymbol,sizeinwordssymbol .usect“sectionname”,sizeinwords37DSPF2812的汇编语言开发基础COFF文件与汇编器指令定义段的指令：如.text，.data，.bss，.sect，.usect等；建立数据表以初始化变量或内存的指令：如.byte，.word，.int，.float，.space等；设置段程序计数器（SPC）来配置段边界的指令：如.align；输出列表文件的格式配置指令：如.list，.title，.width，.length等；引用其它文件或其它文件中符号的指令：如.copy，.def，.global，.include，.ref等；控制条件汇编的指令：如.if，.elseif，.else，.endif，.break，.loop，.endloop等；定义符号的指令：.label，.set，.struct等；指定汇编模式的指令：.c28_amode，.lp_amode等；其它指令：.end，.emsg，.clink等。38DSPF2812的汇编语言开发基础链接器与链接命令文件MEMORY{[PAGE0:]name[(attr)]:origin=constant,length=constant[,fill=constant];[PAGE1

:]name[(attr)]:origin=constant,length=constant[,fill=constant];}SECTIONS{name:[property[,property][,property]...]name:[property[,property][,property]...]name:[property[,property][,property]...]}load=namedmemory/address或load>namedmemory/address或>namedmemory/address/*

Load和Run的地址相同，则Run分配被忽略*/run=namedmemory/address或run>namedmemory/address

39DSPF2812的汇编语言开发基础/**************************************************//*demo.cmd*//***************************************************/file1.objfile2.obj /*输入目标文件*/–odemo.out /*链接器选项，用于生成输出文件demo.out*/MEMORY{PAGE0:ROM:origin=0C00h,length=1000h/*定义一个名为ROM的程序内存*/PAGE1:RAM:origin=60h,length=20h/*定义一个名为RAM的数据内存*/}SECTIONS{.text: load=ROM,run=800h/*.text段装载到ROM中，而从地址800h处开始运行*/.vectors:>0FF80h/*.vectors段从地址0FF80h开始装载*/.const:load>ROM/*.const段装载到ROM中*/.bss: load>RAM/*.bss段分配到RAM中*/}40DSPF2812的C语言编程C语言数据类型标识符和常数（IdentifiersandConstants）数据类型（DataType）类型转换（Conversion）表达式（Expression）asm表达式41DSPF2812的C语言编程C语言头文件assert.hcassert.h定义了一些assert宏，这些宏用于在程序运行时插入一些诊断出错信息；ctype.hcctype.h申明了一些字符测试（如测试是字母还是打印字符）及字符转换函数；errno.hcerrno.h申明了一些errno变量，这些errno变量定义了数学函数的调用错误（如无效的参数或无效的结果），在调用math.h中的数学函数时，用户代码可以读取errno的值来检查错误条件；float.h/limits.hcfloat.h/climits.h定义了一些宏，这些宏代表TMS320C28x的数值范围和极限等（如整形和浮点数的范围、上下限等）；cmath.hcmath.h包含了浮点数学函数的申明（如三角函数、指数函数等）；setjmp.hcsetjmp.h定义了一些类型、宏和函数，经常用于深度嵌套函数的立即返回；stdarg.hcstdarg.h定义了一些宏和类型，可帮助用户使用那些可变参数的函数；stddef.hcstddef.h定义了一些类型和宏，这些类型和宏被某些运行时支持函数使用；stdio.hcstdio.h包含了一些类型、宏和结构体定义以及标准输入/输出函数的申明；stdlib.hcstdlib.h包含一些公共库函数的申明，这些库函数包括内存管理、搜索和排序、字符串转换等；string.h:cstring.h包含一些字符串操作函数的申明，如字符串的移动、组装、比较等；time.hctime.h包含了一些日期和时间的操作函数申明；—new.h申明了一些动态内存管理的C++函数；—Typeinfo.h定义了一个type_info的结构，用于运行时描述C++的类型信息；42DSPF2812的C语言编程C语言预编译器指令

用于宏定义，如：#define，#undef等；用于其它文件的引用，如：#include等；用于条件编译，如：#ifdef，#ifndef，#if，#else，#endif等；其它语句，如：#line，#error，#pragma等；预定义宏名宏功能描述__LINE__该宏展开后用于显示当前行号（ANSI标准）__FILE__该宏展开后用于显示当前源文件名（ANSI标准）__DATE__该宏展开后用于显示当前编译日期（格式mmddyyyy）（ANSI标准）__TIME__该宏展开后用于显示当前编译时间（格式hh:mm:ss）（ANSI标准）_INLINE在编译器使用—x或—x2选项下展开为1，否则未定义†__TMS320C28XX__该宏展开为1（用于标识C28x处理器）43DSPF2812的C语言编程C语言预编译器指令

#pragma#pragma

CODE_SECTION(func,”sectionname”)；#pragma

DATA_SECTION(symbol,”sectionname”)#pragma

INTERRUPT(func)#pragmaFAST_FUNC_CALL(func)#pragma

FUNC_EXT_CALLED(func)44DSPF2812的C语言编程C/C++编译器默认的段和段分配

初始化段

.text段：包含所有的可执行代码以及常数；.cinit段和.pinit段：包含用于全局变量或静态变量初始化所需的表和常数；.const段：包含字符串常数以及用const关键词限定的全局和静态变量以及其初始化值。.econst段：包含大内存模型下的字符串常数以及用farconst限定的全局和静态变量的申明和初始化值（存放于远内存—farmemory中）。.switch段：包含用于switch语句的表。未初始化段.bss段和.ebss段：这个段为全局变量和静态变量保留空间。.stack段：存放C的系统堆栈，堆栈用于为函数传递参数或者为局部变量创建存储空间。.const段：包含字符串常数以及用const关键词限定的全局和静态变量以及其初始化值。.system段和.esystem段：保留空间用于动态内存分配，如调用malloc（）函数。45DSPF2812的C语言编程C/C++编译器默认的段和段分配

段内存类型页.textROM或RAMPage0.cinitROM或RAMPage0.pinitROM或RAMPage0.switchROM或RAMPage0，1.constROM或RAMPage1.econstROM或RAMPage1.bssRAMPage1.ebssRAMPage1.stackRAMPage1.sysmemRAMPage1.esysmemRAMPage146DSPF2812的C语言编程工程模板

47DSPF2812的C语言编程工程模板

文件名文件内容介绍头文件（*.h）DSP281x_GlobalPrototypes.h包含DSP外设初始化函数的全局申明DSP281x_Device.h包含CPU寄存器定义和全局位控制的宏定义、类型宏定义以及所有的外设头文件DSP281x_DefaultIsr.h包含所有缺省中断服务子程序的函数申明DSP281x_PieVect.h包含中断向量表结构体的定义DSP281x_SWPrioritizedIsrLevels.h包含中断优先级的宏定义DSP281x_DevEmu.h外设头文件，包含片内仿真单元寄存器的位定义DSP281x_SysCtrl.h外设头文件，包含系统控制寄存器的位定义DSP281x_CpuTimers.h外设头文件，包含CPU32位定时器外设寄存器的位定义DSP281x_Adc.h外设头文件，包含片内ADC外设寄存器的位定义DSP281x_PieCtrl.h外设头文件，包含PIE外设寄存器的位定义DSP281x_XIntrupt.h外设头文件，包含外部中断寄存器的位定义DSP281x_Xintf.h外设头文件，包含外设接口寄存器的位定义DSP281x_ECan.h外设头文件，包含ECAN接口寄存器的位定义DSP281x_Ev.h外设头文件，包含事件管理器外设寄存器的位定义DSP281x_Gpio.h外设头文件，包含通用I/O外设寄存器的位定义DSP281x_Mcbsp.h外设头文件，包含McBSPs外设寄存器的位定义48DSPF2812的C语言编程工程模板

DSP281x_Sci.h外设头文件，包含SCI接口寄存器的位定义DSP281x_Spi.h外设头文件，包含SPI接口寄存器的位定义DSP281x_Examples.h——User.h用户自定义的头文件源文件（*.c，*.asm）DSP281x_CodeStartBranch.asm汇编语言程序，包含一条调转指令，将程序分支到_c_int00处DSP281x_DefaultIsr.c缺省的中断服务程序的定义文件DSP281x_GlobalVariableDefs.c采用pragma预编译器指令为外设寄存器结构体分配数据段DSP281x_PieCtrl.c外设扩展模块（PIE）的控制寄存器初始化程序DSP281x_PieVect.cPIE向量表的初始化程序DSP281x_SysCtrl.c时钟与系统控制外设的初始化程序User.c用户自定义的源文件（包含主函数main）运行时支持库文件（*.lib）Rts2800.lib运行时支持函数库Rts2800_ml.lib大内存模型下的运行时支持函数库链接器命令文件（*.cmd）DSP281x_Headers_nonBIOS.cmd用于外设的内存映像寄存器分配的命令文件F2812_EzDSP_RAM_lnk.cmd一个将代码和数据段分配到DSPF2812的片内存储器H0中的命令文件的例子（用户可修改它以符合实际目标系统的情况）49DSPF2812的C语言编程寄存器定义和使用

/*