DSP2833X_CPU结构和存储器配置-1

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,DSP,原理与应用,2024年9月3日,54,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,DSP,原理与应用,The Technology & Applications of DSPs,夏明超 郝瑞祥 万庆祝,第三章,:TMS320F2833X CPU,结构和存储器配置,第,3.1,节 发展历史,第,3.2,节,TMS320F28335 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,第,3.1,节 发展历史,第,3.1,节 发展历史,第三章,:TMS320F2833X CPU,结构和存储器配置,第,3.1,节 发展历史,第,3.2,节,TMS320F28335 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,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,主要参考资料：,TMS320C28x CPU and Instruction Set Reference Guide(spru430e),2.TMS320F28335, TMS320F28334, TMS320F28332 Digital Signal Controllers (DSCs) Data Manual(SPRS439B),第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,150MHz,，,1.9V,内核，,3.3V IO,32,位,CPU,32,位,FPU,16*16 32*32,乘法器,6,路,DMA,通道,32,位外部接口,RAM,FLASH,可外扩,Boot ROM,88,路复用,IO,128,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,低功耗模式,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,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元,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元,程序和数据地址生成器,中断处理单元,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,32,位输出移位器,32,位乘法输入寄存器,XT(T,TL),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,ST0,、,ST1,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,中央算数逻辑部分,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,:,输出移位后的,ACC,内容，并存到数据内存中,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,C28X,核的,16,位乘法单元,16,位临时寄存器,(T),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 2 3 4 5 6,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第,3.2,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,32,位乘积寄存器,乘积移位器：,受,PM,控制,左移,0 1,右移,1 2 3 4 5 6,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,CALU,。,移位次数：,由指令字中的常数：,ADD dma,shfit (ADD 1,1),由,TREG,低,4,位：,ADDT dma(ADDT 127),移位方式：,SXM=0,SXM=1,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,辅助寄存器：,XAR0XAR7(AR0AR7), ARAU,XAR0XAR7:,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,+-,实现,XAR0,内容和当前,XAR,的比较,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,状态寄存器：,ST0:LST #0,dma,OVC/OVCU:,溢出计数,PM:,乘积结果移位计数,V:,溢出标志,N:,负值标志,Z:,结果为,0,标志,C:,进位,(,借位,),标志,TC:,测试标志,(TBIT,指令,),OVM:,溢出模式控制,SXM:,符号位扩展模式控制,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,状态寄存器：,ST1:LST #1,dma,ARP:,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,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,状态寄存器：,ST1:LST #1,dma,LOOP:,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,1-3FFFC03FFFFF,PAGE0:PAGE0,寻址模式,DBGM:,调试使能标志,INTM:,全局中断屏蔽位,第,3.2,节,TMS320F2833X CPU,结构,第三章,:TMS320F2833X CPU,结构和存储器配置,第,3.1,节 发展历史,第,3.2,节,TMS320F28335 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,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,低,64k,高,64k,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,256k Flash,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,Flash,外接存储空间扩展：,XZCS6:0X10000017FFFF,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,扩展,(,外部,),读时序,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,扩展,(,外部,),写时序,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,GPIO:,3,种复用功能,方向,数据,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,GPIO,有关寄存器,: 0x00006F80 - 0x00006FFF,复用,方向,上拉,控制,品质,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,GPIO,有关寄存器,: 0x00006F80 - 0x00006FFF,复用：,GPxMUXn,决定该,GPIO,管脚具体功能,方向：,GPxDIR,决定作为,GPIO,时是输入还是输出,上拉：内部上拉机制是否有效,控制：品质控制是否有效,品质：输入信号电平品质,:3,或,6,个同步时钟周期不变,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,GPIO,有关寄存器,: 0x00006F80 - 0x00006FFF,品质：输入信号电平品质,:3,或,6,个同步时钟周期不变,第,3.3,节,TMS320F2833X,存储器配置与,IO,GPIO,有关寄存器,: 0x00006F80 - 0x00006FFF,GPxDAT:,数据，作为输入时的管脚状态,GPxSET:,设定，作为输出时的管脚状态,GPxCLEAR:,清,0,，作为输出时置,0,GPxTOGGLE:,置,1,，作为输出时置,1,第三章,:TMS320F2833X CPU,结构和存储器配置,第,3.1,节 发展历史,第,3.2,节,TMS320F28335 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,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,C,程序与汇编程序与机器码的对应,:,int a10,b10;,scale(int k),int i;,for( i=0; i,指令译码,-,取操作数,-,执行顺序执行,.,根据指令译码结果,决定后续的,PC,值,即后续的指令取指位置,.,例如,: ADD #4000h,2,对应的程序存储段内容,: 1 0010,00000,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,寻址模式控制位,:AMODE,ST1.8,控制寻址模式,AMODE=0,16,位寻址模式，与大多数,C2000,兼容。,AMODE=1,32,位寻址模式,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,寻址,:,取操作数、数据或,IO,内容,立即数寻址方式,直接寻址方式,堆栈寻址方式,间接寻址方式,寄存器寻址方式,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,立即数寻址方式,:,通过指令中的立即数直接访问数据,/,程序,/IO,空间，方法：,*16,位立即数,例如：,MOVloc16, *0100;,地址,0100h,的内容放到,loc16,中,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,直接寻址方式,:,利用,DP,作为数据页面指针，指令中带,6,或,7,位偏移量访问该页面内存储单元。,例如：,MOVW DP,#VarA;,ADD AL,VarA ;,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,堆栈寻址方式,:,使用,SP(,堆栈指针,),，指令中带,6,位偏移量，从堆栈指针处减去此偏移量作为要访问的存储单元地址。,例如：,ADD AL,*SP5 ;,从当前栈顶,-5,的位置取值加到,AL,MOV *-SP8,AL ;,将,AL,内容存到当前栈顶,-8,的位置,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,间接寻址方式,:,利用辅助寄存器,XAR0XAR7,保存数据单元地址,可访问数据段的任一单元,:,当前,XAR,用*,例如,:,MOVL XAR2,#Array1,MOVL XAR3,#Array2,MOV AR0,#N1,Loop:,MOVL ACC,*XAR2+,MOVL *XAR3+,ACC,BANZ Loop,AR0,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,间接寻址方式选项和操作数,:,选项,(,对当前,AR,的值,),符号,例子,不增不减,*ARn,LXT *XAR1,执行前,AR,内容增,1,*+ARn,LXT *+XAR1,执行后,AR,内容增,1,*ARn+,LXT *XAR1+,执行前,AR,内容减,1,*-ARn,LXT *-XAR1,执行后,AR,内容减,1,*ARn-,LXT *XAR1-,加变址量,*+ARnARn,*+ARnb,LXT *+XAR1AR0,减变址量,*-ARnARn,*-ARnb,LXT *-XAR1AR0,反向进位加变址量,*BR0+,LXT *BR0+,反向进位减变址量,*BR0-,LXT *BR0-,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,间接寻址方式选项和操作数,:,反向进位加,/,减,(reverse carry propagation),AR0 = AAAAh=1010 1010 1010 1010b,则实际,+/-,为,5555h = 0101 0101 0101 0101b,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,寄存器寻址方式,:,访问寄存器内容：直接使用寄存器内的值,方法为：,寄存器名，例如,ACC,可用寄存器：,ACC,P,XT,XARn,例如：,MOVL XAR6,ACC;,把,ACC,的值放入,XAR6,MOVL ACC,XT;,把,XT,的值放入,ACC,ADDL ACC,ACC; ACC = ACC + ACC,第,3.4,节,TMS320F28335,寻址方式,习题,1.,请查找资料选择合适的,RAM,芯片，在,0X20 0000,开始扩展,1M*16,的,RAM,，完成扩展,RAM,的原理图：要求有完整的芯片引脚连接关系，并提供该芯片型号及关键参数资料。,建议：学习使用,Protel,等,EDA,工具进行原理图绘制。,习题,2.,在进行,RAM,扩展或外部,IO,访问时，如果外部设备,(,外部,RAM,或,IO,设备,),较慢，如何解决这个问题？,3.,试比较几种寻址方式的异同，分析他们的优缺点，并举例说明其适用场合。总结哪些指令可以使用哪种寻址方式。,参考文献,1.TMS320F/C24x DSP Controllers CPU and Instruction Set Reference Guide,2.TMS320F/C240 DSP Controllers Peripheral Library and Specific Devices Ref. Guide (Rev. D),3.TMS320LF240xA DSP Controllers System and Peripherals Reference Guide,4.,5.,6.,7.,DSP,原理与应用,第二讲,TMS320 24XCPU,和存储器配置,北京交通大学电气工程学院 夏明超,鸣谢,:,张毅刚 哈尔滨工业大学,