第二章TMS320LF240xDSP内部资源n课件

第二章：TMS320LF240xDSP内部资源介绍.LF24xDSP内部功能模块介绍..内部总线结构介绍.2.1CPU内部功能模块介绍.符号名称ACCAccumulator累加器ARAUAuxiliaryRegisterArithmeticUnit辅助寄存器算术单元ARxAuxiliaryRegistersx辅助寄存器(x=0~7CCarry进位CALUCentralArithmeticLogicUnit中央算术逻辑单元DARAMDual-AccessRAM双口RAMDPDataMemoryPagePointer数据存储器页面指针表2.1CPU内部功能模块图符号说明.符号名称GREGGlobalMemoryAllocationRegister全局存储器配置寄存器IMRInterruptMaskRegister中断屏蔽寄存器IFRInterruptFlagRegister中断标志寄存器INT#InterruptTraps中断（32个）ISCALEInputData-ScalingShifter输入数据定标移位器MPYMultiplier乘法器MSTACKMicroStack微堆栈MUXMultiplexer多路选择器NPARNextProgramAddressRegister下一程序地址寄存器续上表.符号名称OSCALEOutputdata-scalingshifter输出数据定标移位器PARProgramaddressregister程序地址寄存器PCProgramcounter程序计数器PCTRLProgramcontroller程序控制器PREGProductregister乘积寄存器PSCALEProduct-scalingshifter乘积定标移位器器STACKStack堆栈TREGTemporaryRegister临时寄存器续上表.图2.2CPU的输入定标器、中央算术逻辑单元和乘法单元的功能模块.2.1.1输入定标移位器 该移位器将来自程序存储器或数据存储器的16位数据调整为32位数据送到中央逻辑单元CALU。可进行0-15位左移及进行符号扩展。.2.1.2乘法器

16x16的硬件乘法器，可在单个机器周期内产生一个32位乘积结果的有符号或无符号数。乘法器两个输入，一个来自16位的临时寄存器（TREG），另一个通过数据读总线（DRDB）来自数据存储器，或通过程序读总线（PRDB）来自程序存储器。两个输入值相乘后，乘积结果存放在32位乘积寄存器（PREG）中。

4种移位方式，0，1，4，-6(右移6位)。..

主要组成包括：中央算术逻辑单元（CALU）32位累加器（ACC）输出数据定标移位器2.1.3中央算术逻辑部分.1.中央算术逻辑单元（CALU）实现算术和逻辑运算功能，大多数功能都只需1个时钟周期。这些运算功能包括：16位加、16位减、布尔运算、位测试以及移位和循环功能。2.累加器（ACC）当CALU中的运算完成，其结果就被送之累加器，在累加器中执行单一的移位或循环操作。3.输出数据定标移位器输出数据定标移位器存储指令中指定的位数将累加器输出的内容左移0-7位，然后用SACH或SACL指令将移位器的高位字或低位字存至数据存储器中。此过程中，累加器的内容保持不变。2.1.3中央算术逻辑部分..2.1.4辅助寄存器算术单元（ARAU）

ARAU的主要功能是在CALU操作的同时执行8个辅助寄存器（AR7至AR0）上的算术运算。提供强大且灵活的间接寻址能力，下图为ARAU和相关逻辑：..2.1.5状态寄存器ST0和ST1

DSP有两个状态寄存器ST0和ST1,两个寄存器的内容可以保存到数据存储器或从数据存储器读出到ST0或ST1，..符号名称ARBAuxiliaryregisterpointerbuffer辅助寄存器指针缓冲器ARPAuxiliaryregisterpointer辅助寄存器指针CCarry进位/借位,有进位1,有借位0CNFOn-chipRAMconfigurationcontrolbit,DARAMB0配置位DPDataMemoryPagePointer数据存储器页面指针INTMInterruptmodebit中断方式位OVOverflowflagbit溢出标志位OVMOverflowmodebit溢出方式位0:正常正溢;1正溢出:ACC=7FFFFFFFH负溢出FFFFFFFFHPMProductshiftmode乘积移位方式0,1,4,-6,SXMSign-extensionmodebit

符号扩展方式位TCTest/controlflagbit测试/控制标志位XFXFpinstatusbitXT引脚状态位.2.2存储器和I/O空间

增强哈佛结构:

TSM320LF240x系列DSP的地址映象被组织为3个可独立选择的空间： 程序存储器（64K字）； 数据存储器（64K字）； 输入/输出（64K字）。 .2.2.1程序存储器程序存储器寻址范围64K，包括片内DARAM（B0）、SARAM、片内FLASHEEPROM/ROM和片外EPROM。访问片外程序地址空间时引脚有效。寻址方式:立即寻址...

数据存储器空间寻址范围为64K字。SARAM,DARAM(B0、B1、B2),外部RAM两种寻址方式：直接寻址和间接寻址。访问片外数据地址空间时引脚有效。2.2.2数据存储器..2.2.3I/O空间

I/O空间可寻址64K字,下图给出了TSM320LF240x的I/O空间地址映射访问片外I/O地址空间时引脚有效。.内部时钟外部时钟2.2.4工作时钟.2.2.4工作时钟锁相环外部滤波电路.2.2.5低功耗模式DSP根据LPMx位的设置,执行IDLE指令后进入相应的低功耗状态:CPU类时钟,CPU大部分逻辑电路工作时钟;系统类时钟,DSP外设及CPU中断逻辑电路工作时钟..2.2.5低功耗模式低功耗模式LPMx位CPU类时钟系统类时钟WDCLKPLL时钟源退出条件CPU正常运行xxOnOnOnOnOnIDLE1(PLM0)00offOnOnOnOn外设中断XINT1/2,RESETPDPINTA/BIDLE2(PLM1)01offoffOnOnOn唤醒中断XINT1/2RESET,WatchdogHALT(PLM2)1xoffoffoffoffoffRESET,PDPINTA/B.2.2.6Watchdog(WD)定时器CPU工作时钟为CLKOUT看门狗输入时钟:WDCLK=CLKOUT/512WD计数寄存器

(WDCNTR)

.2.WD复位码寄存器

(WDKEY)连续写入AAH,55H,WDCNTR复位,写入其它值,系统复位.2.2.6Watchdog(WD)定时器.2.2.6Watchdog(WD)定时器3.WD控制寄存器

(WDCR)WDFLAG:WD标志位WDDIS:WatchdogDisable,WD禁止位.在SCSR2中的WDOVERRIDE=1可操作1:禁止,0:允许.2.2.6Watchdog(WD)定时器WDCHK2-WDCHK0:WatchdogCheckBit,WD检查位101正常,其他代码,系统复位.WDPS2-WDPS0:WatchdogPrescaleSelectBits,WD时钟预定标位.2.2.6Watchdog(WD)定时器.2.2.6Watchdog(WD)定时器喂狗程序:KICK-DOG:.macro ;WatchdogresetmacroLDP #00E0hSPLK #05555h,WDKEYSPLK #0AAAAh,WDKEYLDP #0h.endm.2.3系统配置和中断2.3.1系统配置寄存器SystemControlandStatusRegister1(SCSR1)—Address7018h

CLKSRC.CLKOUTpinsourceselect0CPU工作时钟作为CLKOUT脚输出1Watchdog时钟作为CLKOUT

脚输出.LPM(1:0).Low-powermodeselect用来设置CPU执行IDLE指令后进入的低功耗工作模式2.3.1系统配置寄存器.CLKPS2-CLKPS0PLLClockprescaleselect.用于设置PLL

相对于输入时钟Fin的倍频数2.3.1系统配置寄存器.ADCCLKEN.ADCmoduleclockenablecontrolbit0关闭ADC的工作时钟(减小功耗)1正常…………ILLADR.IllegalAddressdetectbit

CPU对非法地址访问时,该位置1同时引起NMI中断,写1清零2.3.1系统配置寄存器.SystemControlandStatusRegister2(SCSR2)2.3.1系统配置寄存器.Bit6 I/PQUALInputQualifierClocks.限定CAP1–6,XINT1/2,ADCSOC,和PDPINTA/B引脚保持6或12个时钟周期为有效信号.(0:6,1:12)Bit5WatchdogOverride.(WDprotectbit)复位后允许软件禁止Watchdog功能(将WDCR中的WDDIS位置1),向该位写1可清0,但用户不能软件置1

0禁止软件关闭Watchdog功能1允许软件关闭Watchdog功能2.3.1系统配置寄存器.Bit4 XMIFHi-ZControlThisbitcontrolsthestateoftheexternalmemoryinterface(XMIF)signals.0正常1高阻Bit3BootEnableThisbitreflectsthestateoftheBOOT_EN/XFpinatthetimeofreset.Bit2MP/MC,Microprocessor/MicrocontrollerSelectBits1–0DONPON,SARAMProgram/DataSpaceSelect2.3.1系统配置寄存器.2.3.2中断优先级及和中断向量表.....2.3.3外设中断扩展控制器（PIE）

LF240x内核提供一个非屏蔽中断NMI和6个优先级的可屏蔽中断INT1至INT6。下图为外设中断扩展模块图。..2.3.3中断向量

每个外设中断请求有效时会产生与之对应的外设中断向量，外设中断向量装载在外设中断向量寄存器（PIVR）里。CPU应答外设中断时，从PIVR读取中断向量，据此判断转到该中断服务程序的入口。 两个向量表:CPU向量表和外设向量表。 CPU向量表,进入通用中断服务子程序（GISR）。 外设向量表,进入特定中断服务子程序（SISR）。..2.3.4中断响应的流程..2.3.5CPU中断寄存器中断标志寄存器（IFR）中断屏蔽寄存器（IMR）。1.中断标志寄存器（IFR）地址0006hCPU响应中断自动清零.复位,写1可清零标志位.2.中断屏蔽寄存器（IMR）地址0004h注：该位的值不受器件复位的影响2.3.5CPU中断寄存器.2.3.6外设中断寄存器外设中断向量寄存器（PIVR）可读；复位值为0；包含最近一次被应答的外设中断的地址向量。外设中断请求寄存器（PIRQR0/1/2）可读写；复位为0；1表示中断请求被悬挂，CPU响应中断自动清0外设中断应答寄存器（PIACKR0/1/2）可读写；写1引起相应的外设中断应答被插入，清IFR位，不更新PIVR注：PIRQRx.PIACKRx寄存器用于测试目的，而非用户应用目的，编程时可忽略。.LF240x器件有两个复位源：一个外部复位引脚复位

一个程序监视定时器复位2.3.7复位.2.3.8外部中断控制寄存器

XINT1CR和XINT2CR为两个控制和监视XINT1和XINT2引脚状态的外部中断控制寄存器1.外部中断1控制寄存器（XINT1CR）地址7070hXINT1flag:XINT1标志位0未检测到跃变,1检测到跃变.注:中断响应自动﹑复位﹑写1清零XINT1polarity:XINT1极性0下降沿有效,1上升沿有效.2.外部中断2控制寄存器（XINT2CR）地址7071hXINT1enable:XINT1中断使能位0屏蔽中断,1使能中断XINT1priority:XINT1优先级0高优先级,1低优先级2.3.8外部中断控制寄存器. maincode.BGISR2;Thisinstructionresidesat0004hofPM..;=======================================================;ISRs;=======================================================GISR2: LDP#0E0h ;PIVR页地址 LACLPIVR ;PIVR内容送ACL XOR#0027h ;是Timer1period中断吗? BCNDSISR27,eq ;是,跳转到T1PINT专用服务程序 …… ;否则读PIVR内容至累加器 ;继续检查是否是其他外设中断SISR27: ;执行T1PINT专用服务程序 ; LDP#0E8h ; SPLK#0080h,EVAIFRA ;清标志位EXIT_ISR:CL