存儲器和IO空間

1、第第5 5章章 存儲器和存儲器和I/OI/O空間空間 TMSLF240 xDSPTMSLF240 xDSP具有具有1616位位地址線，可訪問分別訪問這地址線，可訪問分別訪問這三個三個 獨立的地址空間獨立的地址空間，每個空間的容量，每個空間的容量均為均為64K64K字字： （1 1）程序存儲器空間程序存儲器空間64K64K字；字； （2 2）數(shù)據(jù)存儲器空間數(shù)據(jù)存儲器空間64K64K字；字； （3 3）I/OI/O空間空間64K64K字。字。 以以“LFLF”為前綴的為前綴的DSPDSP芯片具有芯片具有FlashFlash存儲器，而以存儲器，而以“LCLC” 為前綴的芯片，片內(nèi)有為前綴的芯片，片內(nèi)

2、有CMOSCMOS工藝的工藝的ROMROM存儲器。存儲器。 5.1 5.1 片內(nèi)存儲器片內(nèi)存儲器 5.1.1 5.1.1 雙訪問雙訪問RAM (DARAM)RAM (DARAM) 雙訪問雙訪問RAMRAM在一個機(jī)器周期內(nèi)可被訪問在一個機(jī)器周期內(nèi)可被訪問2 2次次: :在一個機(jī)器周期的在一個機(jī)器周期的主主 相相寫數(shù)據(jù)到寫數(shù)據(jù)到DARAMDARAM；而在該周期的；而在該周期的從相從相從從DARAMDARAM讀出數(shù)據(jù)，從讀出數(shù)據(jù)，從 而大大提高了運(yùn)行速度。而大大提高了運(yùn)行速度。 544544字雙訪問字雙訪問RAMRAM分為三塊分為三塊：B0B0、B1B1和和B2B2，該存儲器空間主要用，該存儲器空間

3、主要用 來保存數(shù)據(jù)，但是來保存數(shù)據(jù)，但是B0B0塊也可以用來保存程序。塊也可以用來保存程序。 B0B0：數(shù)據(jù)空間，：數(shù)據(jù)空間，0200h0200h02FFh02FFh，256256字；字； B1B1：數(shù)據(jù)空間，：數(shù)據(jù)空間，0300h0300h03FFh03FFh，256256字；字； B2B2：數(shù)據(jù)空間，：數(shù)據(jù)空間，0060h0060h007Fh007Fh，3232字；字； B0B0塊配置成數(shù)據(jù)存儲器空間還是程序存儲器空間，要由塊配置成數(shù)據(jù)存儲器空間還是程序存儲器空間，要由ST1.CNFST1.CNF 位位來決定來決定，CNF=0CNF=0數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)；CNF=1CNF=1程序程序。 ( (當(dāng)當(dāng)

4、CNF=1,CNF=1,程序空間程序空間FF00hFF00hFFFFh)FFFFh) 5.1.2 5.1.2 單訪問單訪問RAM (SARAM)RAM (SARAM) 片內(nèi)有片內(nèi)有2K2K字字的的單訪問單訪問RAMRAM（SARAMSARAM）, ,映射在映射在數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間，0800h0800h 0FFFh0FFFh。 SARAMSARAM在一個機(jī)器周期內(nèi)只能被訪問在一個機(jī)器周期內(nèi)只能被訪問1 1次。次。例如例如，如果一條指令，如果一條指令 要將累加器的值保存，且裝載一個新值到累加器，在要將累加器的值保存，且裝載一個新值到累加器，在SARAMSARAM 中，完成這個任務(wù)需要兩個時鐘周期，而

5、在中，完成這個任務(wù)需要兩個時鐘周期，而在DARAMDARAM中只需要中只需要 一個時鐘周期。一個時鐘周期。 利用軟件可將利用軟件可將SARAMSARAM配置成配置成外部存儲器外部存儲器或或內(nèi)部內(nèi)部SARAMSARAM。 SCSR2.DON-PONSCSR2.DON-PON：SARAMSARAM的程序的程序/ /數(shù)據(jù)空間選擇數(shù)據(jù)空間選擇 0000- -地址空間不被映射，該空間被分配到外部存儲器地址空間不被映射，該空間被分配到外部存儲器 0l0l-SARAM -SARAM 被映射到片內(nèi)程序空間（被映射到片內(nèi)程序空間（8000h8000h87FFh87FFh）；）； 1010-SARAM -SARA

6、M 被映射到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間（被映射到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間（0800h0800h0FFFh0FFFh） 1111-SARAM -SARAM 被映射到片內(nèi)程序空間，又被映射到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間被映射到片內(nèi)程序空間，又被映射到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間 5.1.3 Flash5.1.3 Flash程序存儲器程序存儲器 片內(nèi)的片內(nèi)的FlashFlash存儲器映射到程序存儲器空間。存儲器映射到程序存儲器空間。MP/MCMP/MC* * 引腳引腳決定是訪問片內(nèi)的程序存儲器（決定是訪問片內(nèi)的程序存儲器（FlashFlash）還是）還是 訪問片外的程序存儲器。訪問片外的程序存儲器。 1.1. FlashFlash程序存儲器程序存儲器 使用

7、電擦除的方式多次使用，以便進(jìn)行程序的修改和使用電擦除的方式多次使用，以便進(jìn)行程序的修改和 開發(fā)。開發(fā)。FlashFlash模塊特點：模塊特點： 運(yùn)行在運(yùn)行在3.3V3.3V電壓模式。電壓模式。 對對FlashFlash編程時需要在編程時需要在VCCPVCCP上上有有5V5V電壓供電。電壓供電。 FlashFlash有多個向量，用來保護(hù)它，有多個向量，用來保護(hù)它，防止被擦除防止被擦除。 FlashFlash的的編程是由編程是由CPUCPU來實現(xiàn)來實現(xiàn)的。的。 2.Flash2.Flash控制方式寄存器（控制方式寄存器（FCMRFCMR） FlashFlash模塊有模塊有4 4個寄存器?？刂圃趥€寄

8、存器。控制在FlashFlash中的操作。在任意給定的時間內(nèi)，用中的操作。在任意給定的時間內(nèi)，用 戶可以訪問戶可以訪問FlashFlash模塊中的存儲器陣列，也可以訪問控制寄存器，但模塊中的存儲器陣列，也可以訪問控制寄存器，但 不能同時訪問。不能同時訪問。 FlashFlash模塊有一個模塊有一個FlashFlash控制方式寄存器控制方式寄存器來選擇兩種訪問模式來選擇兩種訪問模式。該寄存器。該寄存器映映 射在內(nèi)部射在內(nèi)部I/OI/O空間的空間的FF0FhFF0Fh。該寄存器的功能如下：。該寄存器的功能如下： 使用使用OUTOUT指令，可以指令，可以將將FlashFlash模塊置于寄存器訪問模式

9、模塊置于寄存器訪問模式，被使用的數(shù)據(jù)操作，被使用的數(shù)據(jù)操作 數(shù)是無意義的。例如：數(shù)是無意義的。例如： OUT dummy, 0FF0Fh OUT dummy, 0FF0Fh ；選擇寄存器訪問方式；選擇寄存器訪問方式 使用使用ININ指令，可指令，可將將FlashFlash模塊置于存儲器陣列訪問模式模塊置于存儲器陣列訪問模式，被使用的數(shù)據(jù)操作，被使用的數(shù)據(jù)操作 數(shù)是無意義的。例如：數(shù)是無意義的。例如： IN dummy, 0FF0Fh IN dummy, 0FF0Fh；選擇存儲器陣列訪問方式選擇存儲器陣列訪問方式 5.2 5.2 程序存儲器程序存儲器 程序存儲器空間程序存儲器空間尋址范圍為尋址范

10、圍為64K64K字字， 控制信號控制信號PSPS* *，包括了片內(nèi)，包括了片內(nèi)FlashFlash 和和DARAMDARAM。 圖圖5.15.1所示為所示為LF2407ALF2407A的程序存儲器空的程序存儲器空 間的映射。間的映射。 圖圖5.1 5.1 程序存儲器映射程序存儲器映射 程序存儲器的兩個決定因素：程序存儲器的兩個決定因素： (1) (1) MP/MCMP/MC* *引腳狀態(tài)；引腳狀態(tài)； (2) (2) ST1.12ST1.12，CNFCNF位；位； 5.3 5.3 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器 數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間64K64K字字，控制信號，控制信號DSDS* *， 32K32K字字是內(nèi)部空

11、間（是內(nèi)部空間（0000h-0000h- 7FFFh7FFFh）, ,包括了包括了DARAMDARAM和片和片 內(nèi)外設(shè)的映射寄存器。內(nèi)外設(shè)的映射寄存器。另外另外 32K32K字字空間（空間（8000h-FFFFh8000h-FFFFh） 為外部。為外部。 1.1.數(shù)據(jù)空間映射數(shù)據(jù)空間映射 內(nèi)部：內(nèi)部：DARAMDARAM（BOBO、B1B1、B2B2）；）； SARAMSARAM； 寄存器等；寄存器等； 外部：用戶自己外擴(kuò)存儲器。外部：用戶自己外擴(kuò)存儲器。 圖圖5.2 5.2 數(shù)據(jù)存儲器映射數(shù)據(jù)存儲器映射 2.2.數(shù)據(jù)存儲器頁面數(shù)據(jù)存儲器頁面 數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)空間分頁管理，分頁管理，整個整個64K

12、64K字空間分為字空間分為512512頁頁，每頁，每頁128128個字個字。 頁地址：頁地址： 9 9位，位，DPDP（位于（位于ST0ST0中）；中）； 頁內(nèi)地址：頁內(nèi)地址：7 7位的偏移量；位的偏移量； 兩種尋址方式：兩種尋址方式：直接尋址直接尋址和和間接尋址間接尋址。 直接尋址時，在直接尋址時，在當(dāng)前頁對當(dāng)前頁對128128字的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行尋址。用戶必須事字的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行尋址。用戶必須事 先指定數(shù)據(jù)頁，并在訪問數(shù)據(jù)存儲器的指令中指定先指定數(shù)據(jù)頁，并在訪問數(shù)據(jù)存儲器的指令中指定偏移量偏移量， 偏移量為偏移量為7 7位位。 編程時要注意編程時要注意，訪問下面的數(shù)據(jù)存儲器的地址空間是非法的，訪問下

13、面的數(shù)據(jù)存儲器的地址空間是非法的， 并會對并會對NMINMI置位。除了以下地址，任何對外設(shè)寄存器映射中置位。除了以下地址，任何對外設(shè)寄存器映射中 的的保留地址保留地址的訪問的訪問也是非法也是非法的。的。 0080h-00FFh0080h-00FFh701Fh-71FFh (CAN701Fh-71FFh (CAN內(nèi)部的內(nèi)部的) ) 0500h-07FFh0500h-07FFh7230h-73FFh (7230h-73FFh (部分在部分在CANCAN內(nèi)部內(nèi)部) ) 1000h-700Fh1000h-700Fh7440h-74FFh7440h-74FFh 7030h-703Fh7030h-703F

14、h7540h-75FFh7540h-75FFh 7060h-706Fh7060h-706Fh7600h-77EFh7600h-77EFh 77F4h-7FFFh77F4h-7FFFh7080h-708Fh7080h-708Fh 5.4 I/O5.4 I/O空間空間 I/OI/O空間的尋址為空間的尋址為64K64K字，控制信字，控制信 號號ISIS* *，圖圖5.35.3 為為LF2407ALF2407A的的I/OI/O 空間映射。空間映射。 圖圖5.3 I/O5.3 I/O空間地址映射空間地址映射 I/OI/O空間的訪問：空間的訪問： (1)(1)匯編：匯編：ININ，OUTOUT IN DA

15、T, 8000h;IN DAT, 8000h; OUT DAT, 8000h;OUT DAT, 8000h; (2)(2)C C語言語言： ioportioport unsigned int unsigned int port8000port8000; ; port8000=0 x80;port8000=0 x80; a=port8000;a=port8000; 5.5 5.5 外部存儲器接口信號說明外部存儲器接口信號說明 LF240 x DSPLF240 x DSP的外部存儲器接口信號如下：的外部存儲器接口信號如下： nA0A0A15A15：16-bit16-bit地址線；地址線； nD0D

16、0D15D15：16-bit16-bit數(shù)據(jù)線；數(shù)據(jù)線； nDSDS* *、PSPS* *、ISIS* *：外部數(shù)據(jù)空間、程序空間、外部數(shù)據(jù)空間、程序空間、I/OI/O空間選通線；空間選通線； nR/WR/W* *、W/RW/R* *：讀讀/ /寫信號、寫寫信號、寫/ /讀信號，表明數(shù)據(jù)傳輸方向；讀信號，表明數(shù)據(jù)傳輸方向； nRDRD* *、WEWE* *：讀使能、寫使能，讀寫周期有效；讀使能、寫使能，讀寫周期有效； nSTRBSTRB* *：外部選通信號；外部選通信號； nREADYREADY：等待信號，低電平使等待信號，低電平使DSPDSP等待；等待； nMP/MCMP/MC* *：微處理

17、器微處理器/ /微控制器方式選擇；微控制器方式選擇； nENA-144ENA-144：1=1=使能外部存儲器接口信號，使能外部存儲器接口信號，0=0=無外部存儲器；無外部存儲器； nVIS-OEVIS-OE* *：可視輸出使能，在可視輸出方式下，外部數(shù)據(jù)總線驅(qū)可視輸出使能，在可視輸出方式下，外部數(shù)據(jù)總線驅(qū) 動為輸出時，為低電平。動為輸出時，為低電平。 圖圖5.4 5.4 外部存儲器讀時序外部存儲器讀時序 電子工程師必備知電子工程師必備知 識之三：識之三：時序圖時序圖 注意：注意： (1)(1)相關(guān)的信號；相關(guān)的信號； (2)(2)信號變化順序；信號變化順序； (3)(3)時間冗余量；時間冗余量

18、； 5.6 5.6 等待狀態(tài)發(fā)生器等待狀態(tài)發(fā)生器 當(dāng)訪問速度較慢的外部存儲器或外設(shè)時，當(dāng)訪問速度較慢的外部存儲器或外設(shè)時，CPUCPU需要產(chǎn)生等待狀態(tài)。需要產(chǎn)生等待狀態(tài)。 等待狀態(tài)等待狀態(tài)是以是以機(jī)器周期機(jī)器周期為單位。為單位。 外部等待外部等待：READYREADY信號，硬件等待；信號，硬件等待； 內(nèi)部等待內(nèi)部等待：等待狀態(tài)發(fā)生器等待狀態(tài)發(fā)生器WSGRWSGR，軟件等待；，軟件等待； 通過添加等待狀態(tài)，可以為通過添加等待狀態(tài)，可以為CPUCPU訪問外部存儲器或外設(shè)延長時間，訪問外部存儲器或外設(shè)延長時間， 可使可使快速的快速的CPUCPU訪問慢速的外部存儲器或外設(shè)訪問慢速的外部存儲器或外設(shè)。

19、5.6.1 5.6.1 用用READYREADY信號產(chǎn)生等待狀態(tài)信號信號產(chǎn)生等待狀態(tài)信號 若若CPUCPU所訪問的外設(shè)沒有準(zhǔn)備好，則外設(shè)應(yīng)所訪問的外設(shè)沒有準(zhǔn)備好，則外設(shè)應(yīng)保持保持READYREADY引腳為低，引腳為低， 此時此時LF240 xLF240 x等待一個等待一個CLKOUTCLKOUT周期，并再次檢查周期，并再次檢查READYREADY腳。腳。 圖圖5.5 5.5 加入加入1 1個等待周期個等待周期的讀時序的讀時序 READYREADY引腳引腳可用來產(chǎn)生任意數(shù)目的等待狀態(tài)。可用來產(chǎn)生任意數(shù)目的等待狀態(tài)。 注意：注意：當(dāng)當(dāng)LF240 xLF240 x全速運(yùn)行時，它不能對第一個周期作出快

20、速響應(yīng)全速運(yùn)行時，它不能對第一個周期作出快速響應(yīng) 來產(chǎn)生一個基于來產(chǎn)生一個基于READYREADY的等待狀態(tài)。為立即得到等待狀態(tài)，的等待狀態(tài)。為立即得到等待狀態(tài)， 應(yīng)先使用片內(nèi)等待狀態(tài)發(fā)生器，然后用應(yīng)先使用片內(nèi)等待狀態(tài)發(fā)生器，然后用READYREADY信號產(chǎn)生其余信號產(chǎn)生其余 的等待狀態(tài)。的等待狀態(tài)。 5.6.2 5.6.2 用等待狀態(tài)發(fā)生器產(chǎn)生等待狀態(tài)用等待狀態(tài)發(fā)生器產(chǎn)生等待狀態(tài) 等待狀態(tài)發(fā)生器可以通過編程為指定的片外空間（數(shù)據(jù)、程序或等待狀態(tài)發(fā)生器可以通過編程為指定的片外空間（數(shù)據(jù)、程序或 I/OI/O）產(chǎn)生等待狀態(tài)，產(chǎn)生等待狀態(tài)，而與而與READYREADY信號的狀態(tài)無關(guān)。信號的狀態(tài)無關(guān)。 等待狀態(tài)發(fā)生器（等待狀態(tài)發(fā)生器（WSGRWSGR，I/OI/O空間空間地址為地址為FFFFhFFFFh）。）。 位位10-910-9：BVISBVIS，總線可視模式，總線可視模式，提供了一種跟蹤內(nèi)部總線活動的方式。，提供了一種跟蹤內(nèi)部總線活動的方式。 00-00-總線可視模式關(guān)；總線可視模式關(guān)； 01-01-總線可視模式開；總線可視模式開； 10-10-數(shù)據(jù)的地址總線輸出到外部地址總線數(shù)據(jù)的地址總線輸出到外部地址總線 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線輸出到外部數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線輸