DSP原理及应用(第二版)课件.ppt

1、第6章TMS320C54x片内外设1 1 第6章TMS320C54x片内外设6.1 时钟发生器时钟发生器 6.2 中断系统中断系统 6.3 定时器定时器 6.4 主机接口主机接口 6.5 串行口串行口 第6章TMS320C54x片内外设2 2 6.1 时时钟钟发发生生器器图6-1 时钟电路时钟发生器为TMS320C54x提供时钟信号，它包括一个内部振荡器和一个锁相环电路。时钟发生器可以由内部振荡电路或外部时钟源驱动。第6章TMS320C54x片内外设3 3 内部振荡电路驱动方式：将一个晶体跨接到X1和X2/CLKIN引脚两端，使内部振荡器工作，时钟电路如图6-1所示。图中的电路工作在基波方式，

2、建议C1和C2值为10pF。如果工作在谐波方式，则还要加一些元件。外部时钟源驱动方式：将一个外部时钟信号直接加到X2/CLKIN引脚(X1悬空不接)。第6章TMS320C54x片内外设4 4晶体(Crystal)是晶体谐振器的简称，是一种压电石英晶体器件，具有一个固有的谐振频率，在恰当的激励作用下，以其固有频率振荡。振荡电路(Oscillator)是为晶体提供激励和检测的电路。晶振(Crystal Oscillator)将晶体、振荡器和负载电容集成在一起，其输出是方波时钟信号。第6章TMS320C54x片内外设5 5锁相环(Phase-Locked Loops，PLL)电路用于对输入时钟信号进

3、行分频或倍频。它可以产生一个比外部时钟频率高数倍的CPU时钟，这个CPU时钟由一个特殊因子与外部时钟源相乘得到。这样，我们就可以使用一个频率很小的外部时钟源与CPU连接，以降低噪声。第6章TMS320C54x片内外设6 6TMS320C54x内部的PLL时钟控制方式为：硬件配置的PLL(如TMS320C541、TMS320C542、TMS320C543、TMS320C545和TMS320C546)；软件可编程PLL(如TMS320C545A、TMS320C546A和TMS320C548)。第6章TMS320C54x片内外设7 71硬件配置的PLL通过设定TMS320C54x的3个引脚(CLKM

4、D1、CLKMD2和CLKMD3)的状态来完成PLL的配置。时钟方式的配置方法如表6-1所示。第6章TMS320C54x片内外设8 8第6章TMS320C54x片内外设9 9由表6-1可见，不用PLL时，CPU的时钟频率等于晶体振荡频率或外部时钟频率的一半；如果用PLL，CPU的时钟频率等于外部时钟源或内部振荡器频率乘以系数N(PLLN)。注意：在DSP已经正常工作时，不能重新改变和配置DSP的时钟方式，但当DSP进入节电模式IDLE3，即其CLKOUT输出为高后，可以改变和重新配置DSP的时钟方式。第6章TMS320C54x片内外设10 102软件可编程PLL软件可编程PLL是一种高度灵活的

5、时钟控制方式，它的时钟定标器提供各种时钟乘法器系数，并能直接接通和关断PLL。PLL的锁定定时器可以延迟器件PLL时钟方式的切换，直到锁定为止。第6章TMS320C54x片内外设11 11通过软件编程，可以选用以下两种时钟方式中的一种：PLL方式。输入时钟(CLKIN)乘以31个可能的系数中的一个，这些系数的取值范围是0.2515。这是靠PLL电路来完成的。DIV(分频器)方式。输入时钟(CLKIN)除以2或4。当采用DIV方式时，所有的模拟电路，包括PLL电路都关断，以使功耗最小。第6章TMS320C54x片内外设12 126.1.2 时钟模块编程时钟模块编程软件可编程PLL可以对时钟方式寄

6、存器(CLKMD)进行编程加载，以将其配置成所要求的时钟方式。CLKMD寄存器是16位存储器映像寄存器，地址为0058H。它用来定义PLL时钟模块中的时钟配置。CLKMD的结构如图6-2所示。第6章TMS320C54x片内外设13 13图6-2 CLKMD的结构 第6章TMS320C54x片内外设14 14时钟方式寄存器(CLKMD)各位段的功能如表6-2所示，PLL的乘数如表6-3所示。第6章TMS320C54x片内外设15 15第6章TMS320C54x片内外设16 16第6章TMS320C54x片内外设17 17当用IDLE指令降低功耗要求时，恰当地使用PLL显得尤为重要。时钟发生器在D

7、IV模式且禁止PLL时，消耗功耗最少。因此，若要考虑降低功耗，则必须在IDLE指令执行前，从PLL模式切换到DIV模式，且禁止PLL；在被IDLE1/IDLE2/IDLE3指令唤醒后，时钟发生器会重新对PLL模式进行编程。第6章TMS320C54x片内外设18 18如果要从DIV进入PLL3方式，已知PLLCOUNT=64(锁定时间值)，再在程序中加入如下指令即可：STM#0010001000000111B,CLKMD；PLLCOUNT=64(十进制)第6章TMS320C54x片内外设19 196.1.3 低功耗低功耗(节电节电)模式模式 TMS320C54x器件有四种节电模式，可以通过停止D

8、SP内部的不同时钟，使TMS320C54x的核心进入休眠状态，降低功耗，且能保持CPU中的内容。当节电模式结束时，DSP被唤醒，可以连续工作下去。通过执行IDLE1、IDLE2和IDLE3三条指令，或使信号为低电平，可使处理器进入不同的节电模式。表6-4列出了四种节电模式及其特性。HOLD第6章TMS320C54x片内外设2020第6章TMS320C54x片内外设21 211IDLE1模式IDLE1暂停所有的CPU活动，但片内外设仍在工作。片内外设如串口定时器等的中断可唤醒CPU结束节电工作方式。使用IDLE1指令可进入IDLE1模式，而使用唤醒中断则结束此方式。当发生唤醒中断时，如果INTM

9、=0，则结束IDLE1时，TMS320C54x进入中断服务程序运行；如果INTM=1，则TMS320C54x紧随IDLE1指令的下一条指令继续工作。不管INTM为何值，所有唤醒中断都必须在中断屏蔽寄存器IMR中将其对应位设置为允许状态(除和 之外)。RSNMI第6章TMS320C54x片内外设22222IDLE2模式IDLE2暂停CPU和片内外设的工作。由于片内外设也停止了工作，不能产生中断，因而其唤醒方式不同于IDLE1，但是，其功耗会明显降低。通过在DSP芯片外部中断引脚、或上加10ns的低脉冲，可以启动唤醒中断服务，结束IDLE2。如果INTM=0，则结束IDLE1时，TMS320C54

10、x进入中断服务程序运行；如果INTM=1，则TMS320C54x紧随IDLE1指令的下一条指令继续工作。RSNMIINTn第6章TMS320C54x片内外设23233IDLE3模式IDLE3模式类同于IDLE2，它使片内锁相环PLL暂停工作，这样就完全使TMS320C54x停止了工作。与IDLE2相比，IDLE3更显著地降低了功耗。此外，如果系统需要工作在较低频率，则IDLE3状态可重新配置PLL。进入和结束IDLE3模式的方法同IDLE2。第6章TMS320C54x片内外设24244HOLD模式HOLD模式是另外一种节电模式，它使外部地址总线、数据总线和控制总线进入高阻状态，也可以使CPU暂

11、停工作，这取决于HM位的状态。当HM=1时，CPU停止工作；当HM=0时，CPU继续工作。这时，TMS320C54x不能进行外部数据存取，CPU只能在内部工作。这种模式不能停止片内外设的工作，只有在信号无效时，才能结束HOLD模式。第6章TMS320C54x片内外设2525此外，TMS320C54x还有两种节电功能：关闭外部总线和关闭CLKOUT。TMS320C54x可以通过将分区转换控制寄存器(BSCR)的第0位置成1的方法，关闭片内的外部接口时钟，使接口处于低功耗状态。利用软件指令，可将PMST中的CLKOUT位置成1以关闭CLKOUT。第6章TMS320C54x片内外设26266.2 中

12、中 断断 系系 统统6.2.1 中断结构中断结构1中断类型TMS320C54x中断既支持硬件中断，也支持软件中断。硬件中断有外部硬件中断和内部硬件中断之分。外部硬件中断由外部中断口的信号触发；内部硬件中断由片内外围电路的信号触发。第6章TMS320C54x片内外设2727软件中断由程序指令引起，如INTR、TRAP或RESET。软件中断不分优先级，硬件中断有优先级。当多个硬件中断同时请求时，TMS320C54x根据优先级别的不同对其进行服务。TMS320C54x的硬件中断优先级见附录3，其中，1为最高优先级。第6章TMS320C54x片内外设28281)可屏蔽中断可屏蔽中断是可用软件来屏蔽或开

13、放的中断，即可以通过对中断屏蔽寄存器(IMR)中的相应位和状态寄存器(ST1)中的中断允许控制位INTM进行编程来屏蔽或开放该中断。TMS320C54x最多可以支持16个用户可屏蔽中断(SINT15SINT0)，但有的处理器只用了其中的一部分。有些中断有两个中断名称，如TMS320C541。第6章TMS320C54x片内外设2929TMS320C541中的9个中断的硬件名称为：(外部硬件中断)。RINT0、XINT0、RINT1和XINT1(串行口中断和内部硬件中断)。TINT(定时器中断和内部硬件中断)。INT3INT0第6章TMS320C54x片内外设30302)非可屏蔽中断非可屏蔽中断是

14、不能用软件来屏蔽的中断，不受IMR和INTM位的影响。TMS320C54x对这一类中断总是响应的，即从主程序转移到中断服务程序。TMS320C54x的非屏蔽中断包括：所有的软件中断。(复位、外部硬件中断)。(外部硬件中断)。RSNMI第6章TMS320C54x片内外设31 31也可以用软件进行和中断。中断不会对TMS320C54x的任何操作方式发生影响。中断响应时，所有其他的中断将被禁止。而复位是一个对TMS320C54x所有操作方式产生影响的非屏蔽中断，复位后，TMS320C54x的相关内部资源设置的状态如下：RSNMINMINMIRS第6章TMS320C54x片内外设3232中断向量指针I

15、PTR=1FFH，PC=FF80H，中断向量表位于FF80H处；PMST中的MP/与引脚MP/具有相同的值；XPC=0(TMS320C548)；数据总线为高阻状态，所有控制总线无效；产生信号；INTM=1，关闭所有可屏蔽中断；中断标志寄存器IFR=0；产生同步信号；将下列状态位置成初始值：MCMCIACKSRESET第6章TMS320C54x片内外设3333第6章TMS320C54x片内外设3434注意：复位时，其余的状态位以及堆栈指针(SP)没有被初始化，因此，用户在程序中必须对它们进行设置。如果MP/=0，处理器从片内ROM开始执行程序，否则，它将从片外程序存储器开始执行程序。可屏蔽硬件中

16、断信号产生后能否引起CPU执行相应的中断服务程序ISR，取决于以下四点：MC第6章TMS320C54x片内外设3535 ST1中的INTM=0。CPU当前没有响应更高优先级的中断。IMR中对应的中断屏蔽位置1。IFR中对应的中断标志位置1。下面将详细介绍IMR和IFR。第6章TMS320C54x片内外设36362中断管理寄存器1)中断标志寄存器中断标志寄存器(Interrupt Flag Register，IFR)是一个16位存储器映像的CPU寄存器，位于数据存储器空间内，地址为0001H。当一个中断出现的时候，TMS320C54x收到了一个相应的中断请求(中断挂起)，此时，IFR中相应的中断

17、标志位为1。TMS320C541 IFR的位定义如图6-3所示，各位对应的可屏蔽中断源的说明见附录3。第6章TMS320C54x片内外设3737图6-3 TMS320C541 IFR的位定义读IFR可识别挂起的中断，写IFR可清除挂起的中断。为清除中断请求(即将其IFR标志清零)，可向IFR中相应的位写入1。将IFR当前的内容写回IFR，可清除所有挂起的中断。第6章TMS320C54x片内外设3838注意：IFR中的标志位不能用软件写操作来设置，只有相应的硬件请求才能对其进行设置。当通过INTR指令请求中断时，如果对应的IFR位是1，则CPU不会自动将其清零；如果应用程序要求清除该IFR位，则

18、必须在中断程序中将其清零。下面4种情况都会将中断标志清零：第6章TMS320C54x片内外设3939 TMS320C54x复位(为低电平)。中断得到处理。将1写到IFR中的适当位(相应位变成0)，相应的尚未处理完的中断被清除。利用适当的中断号来执行INTR指令，相应的中断标志位清零。第6章TMS320C54x片内外设40402)中断屏蔽寄存器在状态寄存器ST1中的第11位INTM是中断方式位，该位是可屏蔽中断的总允许控制位。INTM=0时，开放全部可屏蔽中断；INTM=1时，禁止所有可屏蔽中断。INTM不修改中断标志寄存器(IFR)和中断屏蔽寄存器(Interrupt Mask Registe

19、r，IMR)。程序员通过设置中断屏蔽寄存器(IMR)的值，可以屏蔽或开放某一个可屏蔽中断。第6章TMS320C54x片内外设41 41中断屏蔽寄存器(IMR)也是一个存储器映像的16位CPU寄存器，地址为0000H，主要用来屏蔽内部的和外部的可屏蔽硬件中断。如果ST1中的INTM=0，IMR中的某一位为1，就开放相应的中断。和都不包括在IMR中，IMR不能屏蔽这两个中断。TMS320C541 IMR的位定义如图6-4所示，各位对应的可屏蔽中断源的说明如附录3所示。第6章TMS320C54x片内外设4242图6-4 TMS320C541 IMR的位定义当CPU响应可屏蔽中断时，如何转到中断服务程

20、序呢？下面通过介绍中断向量，使这个问题得以解决。第6章TMS320C54x片内外设43433中断向量TMS320C54x给每个中断源都分配有一个确定的中断向量偏移地址(见附录3)，该地址为可屏蔽中断服务程序进入各中断源服务程序的偏移地址。通过偏移地址，可判断中断源的身份，并进入对应中断源的服务程序。第6章TMS320C54x片内外设4444中断向量表位于程序空间中以128字为一页的任何位置。在TMS320C54x中，中断向量地址的产生过程是：由处理器方式状态寄存器(PMST)中的中断向量指针(IPTR，9位)形成中断向量地址的高9位，中断向量序号乘以4(左移2位)，形成中断向量地址的低7位，二

21、者连接，组成16位的中断向量地址，即中断向量地址=PMST中的IPTR(9位)+左移2位后的中断向量序号(7位)第6章TMS320C54x片内外设4545例如，的序号为18(12H)，左移2位后变成48H，若IPTR=001H，那么中断向量地址为00C8H，如图6-5所示。图6-5 中断向量地址的形成INT2第6章TMS320C54x片内外设4646复位时，IPTR=1FFH，并按此值将复位向量映像到程序存储器的51l页空间中。所以硬件复位后，总是从0FF80H开始执行程序。除硬件复位向量外，对于其他的中断向量，只要改变IPTR位的值，都可以重新安排它们的地址。例如，用0001H加载IPTR，

22、那么中断向量就被移到从0080H单元开始的程序存储器空间中。第6章TMS320C54x片内外设47476.2.2 中断流程中断流程1接收中断请求当发生硬件和软件指令请求中断时，IFR中相应的标志位置为有效电平。无论DSP是否响应中断，该标志都处于有效电平。在相应中断发生时，该标志自动被清除。硬件中断有外部和内部之分。外部硬件中断由外部接口信号自动请求，内部硬件中断由片内外设信号自动请求。第6章TMS320C54x片内外设4848软件中断都是由程序中的指令INTR、TRAP和RESET产生的。(1)INTR K：该指令可启动TMS320C54x的任何中断。指令操作数K指出CPU将转移到哪个中断向

23、量。INTR指令不影响IFR标志。当使用INTR指令启动在IFR中分配有标志的中断时，INTR指令不会使该标志置1或清零；当INTR中断响应时，ST1中的INTM位置1，禁止其他可屏蔽中断。第6章TMS320C54x片内外设4949(2)TRAP K：TRAP与INTR的不同之处是TRAP中断时，不需要设置INTM位。(3)RESET：该指令可在程序的任何时候发生，它使处理器返回一个已知状态。复位指令影响ST0、ST1，但不影响PMST。响应复位指令RESET时，ST1中的INTM位置1，禁止所有的可屏蔽中断。RESET指令复位与硬件复位在对IPTR和外围电路初始化方面是有区别的。第6章TMS

24、320C54x片内外设50502响应中断对于软件中断和非可屏蔽中断，CPU立即响应。如果是可屏蔽中断，只有满足以下条件才能响应：(1)优先级别最高。(2)ST1中的INTM位为0，允许可屏蔽中断。(3)IMR中的相应位为1，允许可屏蔽中断。第6章TMS320C54x片内外设51 513执行中断服务程序响应中断之后，CPU将执行下列操作：(1)将PC值(即返回地址)压入堆栈。(2)将中断向量的地址装入PC，并将程序引导至中断服务程序ISR。(3)保护现场，将某些要保护的寄存器和变量压入堆栈。(4)执行中断服务程序ISR。第6章TMS320C54x片内外设5252(5)恢复现场，以逆序将所保护的寄

25、存器和变量弹出堆栈。(6)中断返回，从堆栈弹出返回地址并加载到PC。(7)继续执行被中断的程序。第(4)、第(5)和第(6)步由用户编写程序代码，其他均由DSP自动完成。应当注意的是，在恢复现场时，BRC寄存器应该比ST1中的BRAF位先恢复。若BRC恢复前，ISR中的BRC=0，那么先恢复的BRAF位将被清零。整个中断操作的流程图如图6-6所示。第6章TMS320C54x片内外设5353图6-6 中断操作流程图第6章TMS320C54x片内外设54546.2.3 中断编程中断编程 第4章的例20就是一个简单、完整的中断程序模板，中断过程如图6-7所示。利用软件仿真外部硬件中断int2，程序中

26、的开放中断和中断服务程序片段如下：第6章TMS320C54x片内外设5555第6章TMS320C54x片内外设5656图6-7 中断过程第6章TMS320C54x片内外设5757INT_2引起标准中断矢量表程序中相应的int2变化如下：*中断矢量表程序 *.title“vectors.asm”；定义段的名称为vectors.ref start；程序入口.ref INT_2.sect vectors第6章TMS320C54x片内外设5858reset:B start；复位引起的中断 nop nopnmi:RETE；使能NMI中断 NOP NOP NOP 第6章TMS320C54x片内外设5959

27、sint17.space 4*16；程序内部的软件中断sint18.space 4*16sint19.space 4*16sint20.space 4*16sint21.space 4*16sint22.space 4*16sint23.space 4*16sint24.space 4*16sint25.space 4*16第6章TMS320C54x片内外设6060sint26.space 4*16sint27.space 4*16sint28.space 4*16sint29.space 4*16sint30.space 4*16int0:RETE；外部中断0 NOP NOP NOP第6章T

28、MS320C54x片内外设61 61int1:RETE；外部中断1 nop nop nopint2:b INT_2；外部中断2 nop nop nop第6章TMS320C54x片内外设6262tint:RETE；定时器中断 NOP NOP NOPrint0:RETE；串口0接收中断 NOP NOP NOP第6章TMS320C54x片内外设6363xint0:RETE；串口0发送中断 NOP NOP NOPrint1:RETE；串口1接收中断 NOP NOP NOP第6章TMS320C54x片内外设6464xint1:RETE；串口1发送中断 NOP NOP NOPInt3:RETE；外部中断3

29、 nop nop nop.end第6章TMS320C54x片内外设6565中断矢量表在某些情况下需重定位。在第2章中提到TMS320C54x片内ROM容量有大有小，容量大的(24K字、28K字、48K字)如TMS320C541、TMS320C545和TMS320C546，容量小的(2K字)如TMS320C542、TMS320C543和TMS320C548。容量大的片内ROM可以把用户的程序写进去，而容量小的2K字片内ROM中的内容是由TI公司定义的，这2K字(F800HFFFFH)包含了一些固化程序。第6章TMS320C54x片内外设6666也就是说，对于有大容量ROM的芯片，当DSP处在MC

30、方式时，FF80HFFFFH是可写的，此时可以将中断向量表写在FF80H处，这样，复位后就可以执行复位中断了；而对于有小容量ROM的芯片，F800HFFFFH是不可写的，此时就要通过IPTR将中断向量表放在任何连续的128字的RAM中，相应的命令文件(.cmd文件)也要修改，可在程序一开始就设置PMST。第6章TMS320C54x片内外设67676.3 定定 时时 器器6.3.1 定时器结构定时器结构 TIM是一个减1计数器；PRD中存放时间常数；TCR中包含有定时器的控制位和状态位。定时器的功能框图如图6-8所示。第6章TMS320C54x片内外设6868图6-8 定时器的功能框图第6章TM

31、S320C54x片内外设6969图6-8中含一个16位的主计数器(TIM)和一个4位的预定标计数器(PSC)。TIM从周期寄存器PRD加载，PSC从周期寄存器TDDR加载。第6章TMS320C54x片内外设7070定时器的典型操作顺序为：(1)在每个CLKOUT脉冲后PSC减1，直到它变为0。(2)在下一个CLKOUT周期，TDDR加载新的除计数值后的值到PSC，并使TIM减1。(3)以同样方式，PSC和TIM连续进行减操作，直到TIM减为0。(4)在下一个CLKOUT周期，将定时器中断信号(TINT)送到CPU，同时又将另一脉冲送到TOUT引脚，把新定时器计数值从PRD加载到TIM，并使PS

32、C再次减1。第6章TMS320C54x片内外设71 71因此，定时器中断的速率为）（）（频率1PRD1TDDRCLKOUTTINT速率=其中，CLKOUT为时钟周期，TDDR和PRD分别为定时器的分频系数和时间常数。通过TOUT信号或中断TINT，用定时器就可以产生外围电路的采样时钟信号，如模拟接口信号。第6章TMS320C54x片内外设7272TINT请求信号将中断标志寄存器IFR中的TINT位置1，用于向CPU申请中断，可以利用中断屏蔽寄存器IMR来禁止或允许该请求。当系统不用定时器时，应设置中断屏蔽寄存器IMR的相应位来屏蔽TINT，以避免引起不希望的中断。下面介绍定时器的软件编程。第6

33、章TMS320C54x片内外设73736.3.2 定时器编程定时器编程定时器可访问的寄存器有三个：TIM、PRD和TCR。TIM和PRD这两种寄存器共同工作，提供定时器的当前计数值。读TIM可以知道定时器中的当前值。第6章TMS320C54x片内外设7474控制寄存器(TCR)包含的控制位有下列功能：控制定时器模式。指定定时器预定标计数器的当前计数值。重新加载定时器。启动、停止定时器。定义定时器的分频系数。第6章TMS320C54x片内外设7575TCR的结构图如图6-9所示。图6-9 TCR的结构图TCR中各控制位和状态位的功能描述如下：TDDR(Timer Divide-down Rati

34、o)：定时器分频系数。按此分频系数对CLKOUT进行分频，以改变定时周期。当PSC减到0后，以TDDR中的数重新加载PSC。复位时，TDDR各位清零。第6章TMS320C54x片内外设7676TSS(Timer Stop Status)：定时器停止状态位，用于停止或启动定时器。TSS=0时，定时器启动工作；TSS=1时，定时器停止工作(关闭定时器可以减小器件的功耗)。复位时，TSS位清零，定时器立刻开始定时。TRB(Timer Reload)：定时器重新加载位，用来复位片内定时器。当TRB置1时，TIM装入PRD中的数，并且PSC装入TDDR中的值。TRB总是读成0。第6章TMS320C54x

35、片内外设7777PSC(Timer Prescaler Counter)：定时器预定标计数器。当PSC减到0后，PSC装入TDDR中的值，并且TIM减1。PSC可被TCR读取，但不能直接写入。Soft、Free：这两位结合起来使用，以仿真在HLL调试程序遇到断点时定时器的状态。当Soft=0、Free=0时，定时器立即停止工作；当Soft=1、Free=0且计数器减到0时,定时器停止工作；当Soft=x、Free=1时，定时器继续运行。第6章TMS320C54x片内外设7878Res：保留位，读成0。读TIM和TCR要用两条指令，在两次读之间有可能发生读数变化。因此，若需要精确地定时测量，就应

36、当在读这两值之前先关闭定时器。复位时，TIM和PRD都置成最大值(FFFFH)，定时器的TDDR置0，定时器启动。第6章TMS320C54x片内外设7979定时器初始化的步骤及其所对应的指令如下：(1)将TCR中的TSS位(停止状态位)置1，关闭定时器。STM#0010H，TCR(2)加载PRD。STM#0100H，PRD ；TINT周期=CLKOUT(TDDR+1)(PRD+1)第6章TMS320C54x片内外设8080(3)重新加载TCR(使TDDR初始化；令TSS位为0，以接通CLKOUT；重新加载TRB位，置1，以使TIM减到0后重新加载PRD)，启动定时器。STM#0C20H，TCR

37、 ；Soft=1，Free=1，定时器遇到断点后继续进行第6章TMS320C54x片内外设81 81若要开放定时中断，必须(假定INTM=1)做到以下几点：将IFR中的TINT位置1，清除尚未处理完的定时器中断。STM#0008H，IFR 将IMR中的TINT位置1，开放定时器中断。STM#0008H，IMR 将STI中的INTM位置0，从整体上开放中断。RSBXINTM第6章TMS320C54x片内外设82826.4 主主 机机 接接 口口主机接口(Host Port Interface，HPI)是一种高速、异步并行接口(8/16/32位)。TMS320C54x系列DSP提供8位HPI接口，

38、TMS320C62x/67x系列DSP提供的是16位HPI接口，而TMS320C64x系列DSP提供的则是32位HPI接口。HPI接口是以主处理器为主，DSP为从的主从结构。第6章TMS320C54x片内外设83836.4.1 HPI结构及其工作方式结构及其工作方式HPI主要由五个部分组成，主机接口的组成框图如图6-10所示。第6章TMS320C54x片内外设8484图6-10 主机接口的组成框图第6章TMS320C54x片内外设8585(1)HPI存储器(DARAM)：用于TMS320C54x与主机间传送数据。地址从1000H到17FFH，空间容量为2K字。(2)HPI地址寄存器(HPIA)

39、：由主机对其进行直接访问，存放当前寻址HPI存储单元的地址。(3)HPI数据锁存器(HPID)：由主机对其进行直接访问，存放当前进行读/写的数据。第6章TMS320C54x片内外设8686(4)HPI控制寄存器(HPIC)：TMS320C54x和主机都能对其直接进行访问，用于主处理器与DSP相互握手，实现相互中断请求。(5)HPI控制逻辑：用于处理HPI与主机之间的接口信号。当TMS320C54x与主机交换信息时，HPI是主机的一个外围设备。第6章TMS320C54x片内外设8787主机利用HPI访问TMS320C54x的片内存储器。HPI的外部数据线是8条，在TMS320C54x与主机传送数

40、据时，HPI能自动地将外部接口传来的连续的8位数组合成16位数后传送给TMS320C54x。HPI有两种工作方式：RAM共享和主机访问方式。在共享方式下，主机与TMS320C54x都能访问HPI存储器。第6章TMS320C54x片内外设8888HPI支持的传输速度为(Fdn)/5，其中Fd为CLKOUT(TMS320C54x的主频)，n为主机每进行一次外部寻址的周期数。若是主机访问方式，则仅能让主机寻址HPI存储器。在主机访问方式下，主机每50ns寻址一个字节(即160Mb/s)，访问的速度更快，且与TMS320C54x的时钟频率无关。第6章TMS320C54x片内外设89896.4.2 HP

41、I接口设计接口设计HPI提供了灵活而方便的接口，接口外围电路简单。TMS320C54x HPI与主机相连时，几乎不需要附加其他的逻辑电路。图6-11给出了其与主机的连接框图。第6章TMS320C54x片内外设9090图6-11 TMS320C54x HPI与主机的连接框图第6章TMS320C54x片内外设91 91HPI接口信号可分为以下几类：数据总线：HD0HD7，即数据总线的宽度为8位。地址总线。具体分为：HCNTL0、HCNTL1：主机控制信号线，用于选择3个寄存器HPIA、HPID和HPIC。第6章TMS320C54x片内外设9292当HCNTL0、HCNTL1=00时，表示主机可访问

42、HPIC；为01和11时，表示主机可访问HPID，在01方式下，允许主机在读/写HPI的数据时将地址自动增1或减1，而在11方式下HPIA不受影响；为10时，表示主机可以访问HPIA。第6章TMS320C54x片内外设9393HBIL：字节识别控制信号线。当HPI数据总线宽度是DSP数据总线宽度的一半时，HBIL用于指示前后2次传输。如果总线宽度相同，则无此信号。HR/：读/写信号线，用于指示HPI传输的方向。W第6章TMS320C54x片内外设9494第6章TMS320C54x片内外设9595在图6-11中，当数据/地址时分复用时，DSP的接主机的ALE端；否则，接固定高电平。当接ALE时，

43、HD0HD7、HCNTL0、HCNTL1、HBIL、HR/接数据/地址复用总线；当接固定高电平“1”时，HD0HD7接数据线，HCNTL0、HCNTL1、HBIL接地址线，HR/接地址线或写选通线。DSP的接片选信号。HASHASWHCSHASHAS第6章TMS320C54x片内外设9696主机对HPI的访问由外部和内部两部分组成。外部访问由主机与HPI寄存器交换数据。内部访问是HPI寄存器与DSP存储单元交换数据。主机对DSP存储单元进行读操作时，完成HPIA访问后，DSP片上的DMA自动将数据由HPIA寄存器所指定的DSP存储单元中预取到HPID中；主机完成HPID读操作后，DSP片上的D

44、MA自动将下一个数据由HPIA寄存器所指定的DSP存储单元中预取到HPID中。第6章TMS320C54x片内外设9797主机完成对HPID的写操作后，DSP片上的DMA自动将当前数据写到由HPIA寄存器所指定的DSP存储单元中。HPI地址具有自动增量的特性，可以用来连续寻址HPI存储器。每进行一次读操作，都会使HPIA事后增1；每进行一次写操作，都会使HPIA事先增1。HPIA寄存器是16位的，在HPIA中，只有低11位有效。由于HPI指向2K字的存储空间，因此主机对它的寻址是很方便的，地址为07FFH。第6章TMS320C54x片内外设98986.4.3 HPI控制寄存器控制寄存器HPI有三

45、个可访问的寄存器：HPIA、HPID和HPIC。主机要通过HPI接口访问TMS320C54x片内RAM，首先要初始化HPIC，然后设置HPIA，最后读写TMS320C54x的片内RAM，对HIPD进行操作。HPIC是一个16位存储器映像寄存器，在数据存储器空间的地址为002CH。HPIC中有4个状态位控制着HPI的操作，各位的含义如下：第6章TMS320C54x片内外设9999BOB：字节选择位。如果BOB=1，表示HPI的16位传输中第1个字节是低字节；如果BOB=0，表示HPI的16位传输中第1个字节为高字节。只有主机可以读/写这一位，TMS320C54x不能访问它。第6章TMS320C5

46、4x片内外设100100SMOD：寻址方式选择位。如果SMOD=1，选择共享寻址方式(SAM)，TMS320C54x和主机都可以访问HPI来共享RAM；如果SMOD=0，选择仅主机访问方式(HOM方式)，TMS320C54x不能访问HPI的RAM区。TMS320C54x复位期间，SMOD=0；复位后，SMOD=1。第6章TMS320C54x片内外设101101DSPINT：主机向TMS320C54x发出中断位。该位仅能由主机写，且主机和TMS320C54x都不能读它。当DSPINT=1时，产生1次中断。该位总是读成0。当主机写HPIC时，高、低字节必须写入相同的值。第6章TMS320C54x片

47、内外设102102HINT：TMS320C54x向主机发出中断位。该位决定引脚的状态。复位后，HINT=0，外部输出端无效(高电平)。HINT位只能由TMS320C54x置位，也只能由主机将其复位。当外部引脚为无效(高电平)时，TMS320C54x和主机读HINT位为0；当为有效(低电平)时，读为1。主机和TMS320C54x访问HPIC寄存器的结果如图6-12所示。HINTHINTHINTHINT第6章TMS320C54x片内外设103103图6-12 主机和TMS320C54x访问HPIC寄存器的结果(a)主机读HPIC；(b)主机写HPIC；(c)TMS320C54x读HPIC；(d)T

48、MS320C54x写HPIC第6章TMS320C54x片内外设104104 6.5 串串 行行 口口6.5.1 串行口概述串行口概述TMS320C54x具有高速、全双工串行口，可以与串行设备(如编/解码器和串行A/D转换器)直接通信，也可用于多处理器系统中处理器之间的通信。所谓串行通信，就是发送器将并行数据逐位移出而成为串行数据流，接收器将串行数据流以一定的时序和格式呈现在连接收/发器的数据线上。第6章TMS320C54x片内外设105105TMS320C54x有三种类型的串行口：标准同步串行口(SPI)、缓冲串行口(BSP)和时分多路串行口(TDM)。标准同步串行口(Serial Port

49、Interface，SPI)：有两个独立的缓冲器(接收缓冲器和发送缓冲器)用于传送数据，每个缓冲器都有一条可屏蔽的中断线。串行数据可以按8位字或16位字转换。第6章TMS320C54x片内外设106106缓冲串行口(Buffered Serial Port，BSP)：在标准同步串行口的基础上增加了一个自动缓冲单元(ABU)。BSP是一种增强型标准串行口，它是全双工的，并有两个可设置大小的缓冲区。缓冲串行口支持高速的传送，可减少中断服务的次数。ABU利用独立于CPU的专用总线，让串行口直接读/写TMS320C54x的接收/发送缓冲区。第6章TMS320C54x片内外设107107时分多路复用串行

50、接口(Time-Division Multiplexed，TDM)：允许同一个串口以分时方式传送多路数据。TDM为多处理器通信提供了一种简单而有效的方式。TMS320C54x的所有串行口的收发操作都是双缓冲的，它们可以工作在任意低的时钟频率上。标准串行口的最高工作频率是系统主时钟(CLKOUT)频率的1/4。缓冲串行口的最高工作频率与TMS320C54x的系统主时钟(CLKOUT)频率相同。本节主要讨论标准同步串行口。第6章TMS320C54x片内外设1081086.5.2 串行口的组成框图串行口的组成框图标准同步串行口由16位发送数据寄存器(DXR)、接收数据寄存器(DRR)、发送移位寄存器