dsp原理與應(yīng)用_武健第02章tms320lf240 x系列概述4學(xué)時(shí)

1、DSP原理與應(yīng)用第2章TMS320LF240X系列DSP概述眾多DSP廠商，美國(guó)德州儀器（TI）公司世界最大的DSP廠商，TI公司于1982 年推出的TMS320系列DSP是目前世界上最有影響的主流DSP，始終占有世界DSP市場(chǎng)的較大份額（60左右）。2第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320系列DSP概況TMS320LF240x系列DSP的內(nèi)部TMS320LF240xDSP的CPU內(nèi)部功能模塊系統(tǒng)配置寄存器2.12.22.32.42.52.6中斷優(yōu)先級(jí)和中斷表外設(shè)中斷擴(kuò)展器3第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.72.82.92.102.112.122.13中斷響應(yīng)

2、的過(guò)程CPU的中斷寄存器復(fù)位和無(wú)效地址檢測(cè)外部中斷實(shí)現(xiàn)可寄存器中斷的例程器和I/O空間程序4第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.1TMS320系列DSP概況TI的主品TMS320系列包括：定點(diǎn)、浮點(diǎn)、多處理器數(shù)字信號(hào)處理器和定點(diǎn)DSP器。最具代表性的如下：定點(diǎn)：TMS320C1x、TMS320C2x、TMS320C2xx、TMS320C240x、TMS320C5x、TMS320C54x、TMS320C62xx系列等；浮點(diǎn)：TMS320C3x、TMS320C4x、TMS320C67x系列等；多處理器DSP：TMS320C8x等；DSP：AV7等。5第2章TMS320LF240X系列D

3、SP概述每一系列中又有許多不同品種。最有應(yīng)用前景的三大系列:TMS320C2000系列TMS320C5000系列TMS320C6000系列未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的TI公司的主流DSP。6第2章TMS320LF240X系列DSP概述圖2-17第2章TMS320LF240X系列DSP概述2000系列用于測(cè)控領(lǐng)域的最佳16位定點(diǎn)DSP，主為兩個(gè)子系列：C20x、C240x以及具有更要高性能的改進(jìn)型C27x和C28x系列。5000系列低功耗高性能的16位定點(diǎn)DSP。主要用在無(wú)線通信和有線通信設(shè)備中，如IP、PDA、網(wǎng)絡(luò)以及消費(fèi)類(lèi)電子。服務(wù)器、多種便攜式信息系統(tǒng)等。8第2章TMS320LF240X系列DSP概

4、述6000系列高性能DSP，具有最佳性能/價(jià)格比。其中，C62xx為16位定點(diǎn)DSP，可用于無(wú)線、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、中心局交換機(jī)、數(shù)字音頻廣播設(shè)備等；C67x是32位浮點(diǎn)，可用于數(shù)字波束形成、圖像處理、語(yǔ)音識(shí)別和3D圖形等。9第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.1.1 TMS320C2000系列TMS320C2000系列DSP將閃存、10位A/D、CAN（器局域網(wǎng)）接口等各種片內(nèi)外設(shè)集成在一起，主要包括TMS320C20x、TMS320C240x及TMS320C28x等。TMS320C20x系列系列主要用于、數(shù)字相機(jī)、家電設(shè)備等。10第2章TMS320LF240X系列DSP概述

5、TMS320C240x系列是16位定點(diǎn)DSP，主要用于：數(shù)字電機(jī)、電機(jī)、智能儀等。典器儀表、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)電LF2407的速度為30MIPS，型LF2407A的速度為40MIPS。TMS320C240x系列也是本課所要介紹的內(nèi)容。11第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320C28x系列的DSP為32位定點(diǎn)，速度為可達(dá)400MIPS。片內(nèi)集成有：閃存、12位A/D、CAN（器局域網(wǎng)）總線模塊、SPI、SCI等片內(nèi)外設(shè)。為T(mén)MS320F2812，主要性能指代表性標(biāo)如下：12第2章TMS320LF240X系列DSP概述高性能的32位CPU，可直接進(jìn)行32×32位的操作，改進(jìn)

6、的哈佛總線結(jié)構(gòu)。工作速度為150MIPS；采用高性能的CMOS工藝，I/O供電電壓為3.3V，內(nèi)核供電電壓3.3V。片內(nèi)集成有128K字的閃爍的SRAM，1K字的OTM ROM器，18K字器，4K字的Boot ROM器，最大可外擴(kuò)1M字的外部器。13第2章TMS320LF240X系列DSP概述在4個(gè)16位定時(shí)器的基礎(chǔ)上，增加了3個(gè)32位的CPU定時(shí)器。具有與LF2407相同的PWM通道，通用I/O引腳56個(gè)。16通道的12bit的ADC，率80ns。速14第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.1.2 TMS320C5000系列具有高性能、多種片內(nèi)外設(shè)選擇、封裝 小、省電等特點(diǎn)。速度可

7、達(dá)600MIPS、電源可降至0.9V。目前已廣泛地用于數(shù)字音樂(lè)唱機(jī)、3G、數(shù)字相機(jī)中。15第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320C54X系列是16位定點(diǎn),功耗0.32mw/MIPS, 速度為32-532MIPS。TMS320C55X系列是8-48位浮點(diǎn),功耗0.05mw/MIPS, 速度為288-600MIPS， 度為32位。寬16第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.1.3 TMS320C6000系列高性能DSP。包括: TMS320C62x定點(diǎn)系列TMS320C64x定點(diǎn)系列TMS320C67x浮點(diǎn)系列17第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320

8、C62X系列的工作頻率：150-300MHz，運(yùn)行速度：1200-2400MIPS，內(nèi)部集成有2個(gè)乘法器，6個(gè)算術(shù)邏輯單元， 超長(zhǎng)指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)，大容量的片內(nèi)器和大范圍的尋址能力，4個(gè)DMA接口，2個(gè)多通道緩存串口，2個(gè)32位片內(nèi)外設(shè)。18第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320C64X系列的工作頻率：400-600MHz，速度：3200-4800MIPS，具有特殊功能的指令集。19第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320C67X系列為高性能浮點(diǎn)DSP，工作頻率：100-225MHz，速度：600- 1350MFLOPS。具有4個(gè)浮點(diǎn)/定點(diǎn)算術(shù)邏輯單元，

9、2個(gè)定點(diǎn)算術(shù)邏輯單元，2個(gè)浮點(diǎn)/定點(diǎn)乘法器。20第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.2TMS320LF240X系列DSP的片內(nèi)外設(shè)及器閃存：TMS320LF2402、TMS320LF2406、TMS320LF2407ROM:TMS320LC2402、TMS320LC2404、TMS320LC2406最具性：LF2407/ LF2407A,是世界上集成度最高、性DSP能最強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)。21第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320LF240x系列DSP器專(zhuān)為數(shù)字電機(jī)和其它系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。是當(dāng)前集成度最高、性能最強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)。不但有高性能的C2XX CPU內(nèi)核，配置有高速數(shù)字信號(hào)處

10、理的結(jié)構(gòu)，且有控制電機(jī)的外設(shè)。它將數(shù)字信號(hào)處理的高速運(yùn)算功能，與面向電機(jī)的強(qiáng)大功能結(jié)合在一起，成為傳統(tǒng)的多微處理器單元和多片系統(tǒng)的理想替代品。22第2章TMS320LF240X系列DSP概述主要用途：(1) 電機(jī)(2) 功率器件的開(kāi)關(guān)。(3)制動(dòng)系統(tǒng)。(4) 使用先進(jìn)的算法可降低傳感器的數(shù)量。(5) 多電機(jī)系統(tǒng)的單處理器。23第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320LF240x采用4級(jí)流水線結(jié)構(gòu)與改進(jìn)的如下:哈佛結(jié)構(gòu)。片內(nèi)外設(shè)及器雙8路或單16路的10位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間為375ns（該指標(biāo)視型號(hào)而不同）。器：32K字閃存、2.5K字RAM，其中包含片內(nèi)544字的雙端口RA

11、M(DARAM)，2K字的單端口SARAM。41個(gè)可編程的多路復(fù)用I/O引腳；24第2章TMS320LF240X系列DSP概述管理器EVA、EVB，適用于兩個(gè)各種類(lèi)型的電機(jī)，用于工業(yè)自動(dòng)化。EVA、EVB包含有如下：管理器EVA、EVB，適用于兩個(gè)各種類(lèi)型的電機(jī)，用于工業(yè)自動(dòng)化8個(gè)16位PWM通道；進(jìn)行定時(shí)捕捉的3個(gè)捕捉單元，對(duì)外部其中2個(gè)還可直接與光電編碼器相連接的能力；防止擊穿故障的可編程PWM死區(qū)；25第2章TMS320LF240X系列DSP概述口SCI模塊；串行通串行外設(shè)接口SPI模塊；帶鎖相環(huán)PLL的時(shí)鐘模塊；5個(gè)外部中斷（復(fù)位中斷、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)保護(hù)中斷與兩個(gè)可中斷）；CAN 2.0B模

12、塊，即器局域網(wǎng)模塊；26第2章TMS320LF240X系列DSP概述看門(mén)狗（WD）定時(shí)器模塊；可擴(kuò)展的192K字的空間，分別為64K字的空間、64K字的數(shù)據(jù)I/O空間。器空間、64K字的的JTAG接口。用于27第2章TMS320LF240X系列DSP概述TMS320LF2407/2407A的引腳介紹，144條引腳。圖2-228第2章TMS320LF240X系列DSP概述右圖所示功能結(jié)構(gòu)與各功能模塊相關(guān)的引腳。熟悉并深入理解各引腳的功能是十分重要的，因?yàn)樗荄SP應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。圖2-329第2章TMS320LF240X系列DSP概述引腳說(shuō)明：30第2章TMS320LF240X系列DSP

13、概述31第2章TMS320LF240X系列DSP概述32第2章TMS320LF240X系列DSP概述33第2章TMS320LF240X系列DSP概述34第2章TMS320LF240X系列DSP概述35第2章TMS320LF240X系列DSP概述36第2章TMS320LF240X系列DSP概述37第2章TMS320LF240X系列DSP概述38第2章TMS320LF240X系列DSP概述39第2章TMS320LF240X系列DSP概述40第2章TMS320LF240X系列DSP概述41第2章TMS320LF240X系列DSP概述42第2章TMS320LF240X系列DSP概述43第2章TMS32

14、0LF240X系列DSP概述44第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3CPU功能模塊CPU模塊包括：輸入定標(biāo)移位器、算術(shù)邏輯單元（CALU）乘法器等。CPU模塊的功能結(jié)構(gòu)如圖2.4。45第2章TMS320LF240X系列DSP概述圖2-446第2章TMS320LF240X系列DSP概述47第2章TMS320LF240X系列DSP概述48第2章TMS320LF240X系列DSP概述49第2章TMS320LF240X系列DSP概述50第2章TMS320LF240X系列DSP概述51第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.1輸入定標(biāo)移位器該單元將來(lái)自程序/數(shù)據(jù)器的16位數(shù)據(jù)調(diào)

15、整為32位數(shù)據(jù)送到算術(shù)邏輯單元（CALU)。因此，輸入定標(biāo)移位器的16位輸入與數(shù)據(jù)總線相連， 32位輸出與CALU單元相連。輸入定標(biāo)移位器在算術(shù)定標(biāo)及邏輯操作設(shè)置時(shí)非常有用。52第2章TMS320LF240X系列DSP概述輸入定標(biāo)移位器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行0-15位左移。左移時(shí)，輸出的最低有效位（LSB）為0，最高有效位（MSB）根據(jù)狀態(tài)寄存器ST1的SXM位（符號(hào)擴(kuò)展方式）的值來(lái)決定是否進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展。當(dāng)SXM1時(shí)，則進(jìn)行符號(hào)擴(kuò)展；當(dāng)SXM0時(shí)，則填0。移位的次數(shù)由包含在指令中的常量或臨時(shí)寄存器（TREG）中的值來(lái)指定。53第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.2乘法器16×

16、16位的硬件乘法器，單個(gè)位的有符號(hào)或無(wú)符號(hào)乘積。周期內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)32除了執(zhí)行無(wú)符號(hào)乘法指令（MPYU）外，所有的乘法指令均執(zhí)行有符號(hào)的乘法操作，即相乘的兩個(gè)數(shù)都作為二進(jìn)制的補(bǔ)碼數(shù)，而運(yùn)算結(jié)果為一個(gè)32位的二進(jìn)制的補(bǔ)碼數(shù)。乘法器接收的兩個(gè)乘數(shù)，一個(gè)來(lái)自16位的臨時(shí)寄存器（TREG），另一個(gè)通過(guò)數(shù)據(jù)讀總線（DRDB）取自數(shù)據(jù)器，或通過(guò)程序讀總線（PRDB）取自程序54第2章TMS320LF240X系列DSP概述圖2-555第2章TMS320LF240X系列DSP概述器。兩個(gè)輸入值相乘后，32位的乘積結(jié)果保存在32位的乘積寄存器（PREG）中。 PREG的輸出連接到乘積定標(biāo)移位器，通過(guò)乘積定標(biāo)移位器，

17、乘積結(jié)果可以從PREG傳到CALU或數(shù)據(jù)乘積定標(biāo)移位器對(duì)乘積采用4種乘積移位方式。器。移位狀態(tài)寄存器ST1的乘積移位（PM）指定，對(duì)于執(zhí)行乘法/累加操作、進(jìn)行小數(shù)運(yùn)算或者進(jìn)行小數(shù)乘積的調(diào)整都很有用。56第2章TMS320LF240X系列DSP概述57第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.3算術(shù)邏輯單元算術(shù)邏輯單元（CALU)實(shí)現(xiàn)大部分算術(shù)和邏輯運(yùn)算功能，大多數(shù)功能只需一個(gè)時(shí)鐘周期，這些運(yùn)算功能包括：16位加、16位減、布爾運(yùn)算、位測(cè)試以及移位和循環(huán)功能。由于CALU可以執(zhí)行布爾運(yùn)算，因此使得器具有位操作功能。CALU的移位和循環(huán)在累加器中完成。CALU是一個(gè)的算術(shù)單元，它和后面介

18、紹的輔助寄存器算術(shù)單元（ARAU）在程序執(zhí)行時(shí)，是完全不同的兩個(gè)模塊。58第2章TMS320LF240X系列DSP概述圖2-659第2章TMS320LF240X系列DSP概述一旦操作在CALU中被執(zhí)行，運(yùn)算結(jié)果會(huì)被傳送到累加器中，在累加器中再實(shí)現(xiàn)如移位等附加操作。CALU有兩個(gè)輸入，一個(gè)由累加器提供，另一個(gè)由乘積寄存器（PREG）或數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器的輸出提供。當(dāng)CALU一次操作后將結(jié)果送至32位累加器，由累加器對(duì)其結(jié)果進(jìn)行移位。累加器的輸出送到32位輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器60第2章TMS320LF240X系列DSP概述經(jīng)過(guò)輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器，累加器的高、低16位字可分別被移位或存入數(shù)據(jù)寄存器。CAL

19、U的溢出飽和方式可以由狀態(tài)寄存器ST0的溢出模式（OVM）位來(lái)使能或。根據(jù)CALU和累加器的狀態(tài)，CALU可執(zhí)行各種分支指令。這些指令可以根據(jù)這些狀態(tài)位有意義的結(jié)合，61第2章TMS320LF240X系列DSP概述有條件地執(zhí)行。為了溢出管理，這些條件包括OV(根據(jù)溢出跳轉(zhuǎn))和EQ(根據(jù)累加器是否為0跳轉(zhuǎn))等。另外， BACC（跳到累加器的地址）指令可以跳轉(zhuǎn)到由累加器所指定的地址；不影響累加器的位測(cè)試指令（BIT和BITT）對(duì)數(shù)據(jù)器中的一個(gè)指進(jìn)試。對(duì)絕大多數(shù)的指令，狀態(tài)寄存器ST1的第10位符號(hào)擴(kuò)展位（SXM）決定了在CALU計(jì)算時(shí)是否使用符號(hào)擴(kuò)展。SXM=0，符號(hào)擴(kuò)展無(wú)效，SXM=1，符號(hào)擴(kuò)展

20、有效。62第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.4累加器（ACC)當(dāng)CALU中的運(yùn)算完成后，其結(jié)果就被送至累加器，并在累加器中執(zhí)行單一的移位或循環(huán)操作。累加器的和低位字中的任意一個(gè)可以被送至輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器，在此定標(biāo)移位后，再保存于數(shù)據(jù)存。與累加器有關(guān)的狀態(tài)位和轉(zhuǎn)移指令： 1進(jìn)位標(biāo)志位C ST1的第9位。下述情況之一將影響進(jìn)位標(biāo)志位C。63第2章TMS320LF240X系列DSP概述(1)加到累加器或從累加器減當(dāng)C=0，減結(jié)果產(chǎn)生借位時(shí)或加結(jié)果未產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)。當(dāng)C=1，加結(jié)果產(chǎn)生進(jìn)位時(shí)或減結(jié)果未產(chǎn)生借位時(shí)。(2)將累加器數(shù)值移1位或循環(huán)移1位在或循環(huán)左移的過(guò)程中，累加器的最高有效

21、位被送至C位。在右環(huán)移或循環(huán)右移的過(guò)程中，累加器的最低有效位被送至C位。64第2章TMS320LF240X系列DSP概述2溢出方式標(biāo)志位OVMST0的第11位。OVM位決定ACC如何反映算術(shù)運(yùn)算的溢出。OVM1，ACC運(yùn)算溢出，定值之一：累加器被設(shè)定為下列兩個(gè)特若正溢出，ACC中填最大正數(shù):7FFF若負(fù)溢出，ACC中填最大負(fù)數(shù):8000FFFFh0000hOVM0，ACC中的結(jié)果正常溢出。65第2章TMS320LF240X系列DSP概述3溢出標(biāo)志位OVST0的第12位，C0，累加器未溢出；C1，累加器溢出，且被鎖存。4測(cè)試/標(biāo)志位TCST1的第11位，根據(jù)被測(cè)位的值置1或清0。與累加器有關(guān)的轉(zhuǎn)

22、移指令大都取決于C、OV、TC的狀態(tài)和累加器的值。66第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.5它輸出數(shù)據(jù)定標(biāo)移位器指令中指定的位數(shù)，將累加器輸出的內(nèi)容左移07位，然后將移位器的字或低位字存到數(shù)據(jù)器中（用SACH或SACL指令）。在此過(guò)程中，累加器的內(nèi)容保持不變。67第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.6狀態(tài)寄存器ST0和ST1ST0和ST1包含了DSP運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)和位。內(nèi)容可被讀出并保存到數(shù)據(jù)器（用SST指令），或從數(shù)據(jù)器讀出加載到ST0和ST1（用LST指令），用來(lái)在子程序調(diào)用或進(jìn)入中斷時(shí)實(shí)現(xiàn)CPU各種狀態(tài)的保存?？捎弥噶顚?duì)ST0和ST1中的各個(gè)位單獨(dú)置1或

23、清0（SETC 或CLRC指令）。68第2章TMS320LF240X系列DSP概述69第2章TMS320LF240X系列DSP概述70第2章TMS320LF240X系列DSP概述71第2章TMS320LF240X系列DSP概述72第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.3.7輔助寄存器算術(shù)單元（ARAU）ARAU完全于算術(shù)邏輯單元,見(jiàn)圖2.7。主要功能：是在CALU操作的同時(shí)執(zhí)行8個(gè)輔助寄存器AR7-AR0中的算術(shù)運(yùn)算,大而靈活的間接尋址能力。AR7-AR0提供了強(qiáng)73第2章TMS320LF240X系列DSP概述圖2-774第2章TMS320LF240X系列DSP概述利用ARAU中的1

24、6位地址可數(shù)據(jù)器64K字空間的任一單元。如何來(lái)選擇某一輔助寄存器？可通過(guò)指令向ST0的ARP指針裝入3位（07）數(shù)據(jù)。ARAU的8個(gè)輔助寄存器提供了強(qiáng)大而靈活的間接尋址能力。利用輔助寄存器中的16位地址可數(shù)據(jù)器64K字空間的任一單元。75第2章TMS320LF240X系列DSP概述ARAU除可對(duì)數(shù)據(jù)器的尋址外，還可用作它用：（1）通過(guò)CMPR指令，利用輔助寄存器支持條件轉(zhuǎn)移、調(diào)用和返回；（2）利用輔助寄存器作為暫存單元；（3）利用輔助寄存器進(jìn)行軟件計(jì)數(shù)。根據(jù)需要將其加1或減1。76第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.4 系統(tǒng)配置寄存器用來(lái)對(duì)DSP片內(nèi)的功能模塊進(jìn)行用戶配置，根據(jù)具體

25、用途來(lái)進(jìn)行模塊定制。2.4.1 系統(tǒng)1系統(tǒng)SCSR1下：和狀態(tài)寄存器和狀態(tài)寄存器1（SCSR1）器空間的7018h，各位如到數(shù)據(jù)位15：位14： 的選擇位保留CLKSRC，為CLKOUT引腳輸出時(shí)鐘源0CLKOUT引腳輸出CPU時(shí)鐘；1CLKOUT引腳輸出WDCLK時(shí)鐘。77第2章TMS320LF240X系列DSP概述位13、12：LPM1，LPM0，低功耗模式選擇，指明在執(zhí) 行IDLE指令后進(jìn)入哪一種低功耗模式。00進(jìn)入IDLE1（LPM0）模式；01進(jìn)入IDLE2（LPM1）模式；1x進(jìn)入HALT（LPM2）模式。位119：CLKPS2-CLKPS0，（PLL）時(shí)鐘預(yù)定標(biāo)選擇位，選擇輸入時(shí)

26、鐘頻率fin的倍頻系數(shù)0004；0012；0101.33；0111；1000.8；1010.66；1100.57；1110.578第2章TMS320LF240X系列DSP概述位8：保留位7：ADCCLKEN,ADC模塊時(shí)鐘使能位0-ADC模塊時(shí)鐘（節(jié)能）1-使能ADC模塊時(shí)鐘，且正常運(yùn)行位6：SCICLKEN,SCI模塊時(shí)鐘使能位0-SCI模塊時(shí)鐘（節(jié)能）1-使能SCI模塊時(shí)鐘，且正常運(yùn)行79第2章TMS320LF240X系列DSP概述 位5：SPICLKEN,SPI模塊時(shí)鐘使能位0-SPI模塊時(shí)鐘（節(jié)能）1-使能SPI模塊時(shí)鐘，且正常運(yùn)行0-位4：CANCLKEN,CAN模塊時(shí)鐘使能位CAN

27、模塊時(shí)鐘（節(jié)能）1-使能CAN模塊時(shí)鐘，且正常運(yùn)行0-位3：EVBCLKEN,EVB模塊時(shí)鐘使能位EVB模塊時(shí)鐘（節(jié)能）1-使能EVB模塊時(shí)鐘，且正常運(yùn)行80第2章TMS320LF240X系列DSP概述位2：EVACLKEN,EVA模塊時(shí)鐘使能位0-EVA模塊時(shí)鐘（節(jié)能）1-使能EVA模塊時(shí)鐘，且正常運(yùn)行位1：保留位0：ILLADR,無(wú)效地址檢測(cè)位檢測(cè)到無(wú)效地址時(shí)，該位置1。置1后需軟件來(lái)清0，即向該位寫(xiě)0即可。復(fù)位時(shí)該位為0。注意:任何無(wú)效的地址會(huì)導(dǎo)致不可中斷（NMI）發(fā)生。81第2章TMS320LF240X系列DSP概述2系統(tǒng)SCSR2被義如下和狀態(tài)寄存器2(SCSR2)器空間7019h，

28、各位意到數(shù)據(jù) 位15-7：保留位 位6：I/PQUAL，時(shí)鐘輸入限定，它限定輸入到LF240x的CAP1-6、XINT1-2、ADCSOC、PDPINTA、PDPINTB引腳上的最小脈沖寬度。脈沖寬度只有達(dá)到這個(gè)寬度之后，內(nèi)部的輸入狀態(tài)才會(huì)改變。0- 鎖存脈沖至少需要5個(gè)時(shí)鐘周期；1- 鎖存脈沖至少需要11個(gè)時(shí)鐘周期。如這些引腳作I/O使用，則不使用輸入時(shí)鐘限定電路。82第2章TMS320LF240X系列DSP概述位5：WD保護(hù)位，該位可用來(lái)WD工作。該位是 個(gè)只能清除的位，復(fù)位后1。通過(guò)向該位寫(xiě)1對(duì)其清0。0-保護(hù)WD，防止WD被軟件。1-復(fù)位時(shí)的默認(rèn)值,WD工作。位4：XMIFHI-Z。該

29、位外部器接口信號(hào)(XMIF)。0- 所有XMIF信號(hào)為正常驅(qū)動(dòng)模式(非高阻態(tài))。1- 所有XMIF信號(hào)處于高阻態(tài)。注意：該位僅對(duì)LF2407/ 其它型號(hào)為保留位LF2407A型號(hào)有效，對(duì)83第2章TMS320LF240X系列DSP概述位3：（使能位）。這位反映了BOOTEN*引腳在復(fù)位時(shí)的狀態(tài)。0-使能引導(dǎo)ROM。地址0000h-00FFh被片內(nèi)引導(dǎo)ROM塊占用。用FLash器。1-引導(dǎo)ROM。LF2407片內(nèi)Flash 地址范圍為0000h-7FFFh。儲(chǔ)器位2：MP/MC*(微處理器微器選擇)。0:DSP設(shè)置為微器方式，片內(nèi)FLASH空間，地址為0000h-7FFFh。到1:DSP設(shè)置為微

30、處理器方式，程序空間0000h-7FFFh被部空間(必須外擴(kuò)外到片外)84第2章TMS320LF240X系列DSP概述位1-0：SARAM的程序/數(shù)據(jù)空間選擇00-地址空間不被，該空間被分配到外部到片內(nèi)程序空間到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間到片內(nèi)程序空間，又被器01-SARAM10-SARAM11-SARAM被被被到片內(nèi)數(shù)據(jù)空間85第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.4.2器件標(biāo)識(shí)號(hào)寄存器(DINR)器空間701Ch。各位意義：到數(shù)據(jù)位15-4：DIN15-DIN4。為DSP的器件標(biāo)識(shí)號(hào) (DIN)位3-0：DIN3-DIN0。為所用DSP的器件的版本、給定值。不同型號(hào)的DSP所對(duì)應(yīng)的DIN15-

31、DIN0的值如表2-1：DIN15-DIN0 0510h0511h0520h0700h0610h器件LF2407 LF2407 LF2407A LC2406ALC2402A版本1.0-1.51.61.01.01.086第2章TMS320LF240X系列DSP概述中斷模塊：中斷優(yōu)先級(jí)和中斷表器(PIE)外設(shè)中斷擴(kuò)展中斷中斷響應(yīng)的流程中斷響應(yīng)的時(shí)間CPU中斷寄存器外設(shè)中斷寄存器復(fù)位、無(wú)效地址檢測(cè)外部中斷寄存器。87第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.5中斷優(yōu)先級(jí)和中斷表中斷和6個(gè)級(jí)別的LF2407DSP具有3個(gè)不可中斷（INT1-INT6）?？蓪?duì)多個(gè)外設(shè)的中斷需求采用了中斷擴(kuò)展設(shè)計(jì)來(lái)滿

32、中斷（INT1-INT6）中又有多足。在每級(jí)可個(gè)中斷源，有唯一的中斷地址。下表為中斷源的優(yōu)先級(jí)和中斷地址表。88第2章TMS320LF240X系列DSP概述89第2章TMS320LF240X系列DSP概述90第2章TMS320LF240X系列DSP概述91第2章TMS320LF240X系列DSP概述92第2章TMS320LF240X系列DSP概述93第2章TMS320LF240X系列DSP概述94第2章TMS320LF240X系列DSP概述95第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.6 外設(shè)中斷擴(kuò)展器LF240xCPU內(nèi)核提供給用戶:6級(jí)可屏蔽中斷INT1-INT6。每1級(jí)別又包含多個(gè)

33、外設(shè)中斷請(qǐng)求，所以用一個(gè)外設(shè)中斷擴(kuò)展（PIE）器專(zhuān)門(mén)來(lái)管理來(lái)自各種外設(shè)或外部引腳的數(shù)十個(gè)中斷請(qǐng)求。96第2章TMS320LF240X系列DSP概述97第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.6.1中斷請(qǐng)求層次和結(jié)構(gòu)外設(shè)中斷個(gè)數(shù)很多，用一個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)來(lái)擴(kuò)展可響應(yīng)的中斷個(gè)數(shù)。中斷請(qǐng)求/應(yīng)答硬件邏輯和中斷服務(wù)程序軟件兩級(jí)層次的中斷。在低層次中斷，從幾個(gè)外設(shè)來(lái)的外設(shè)中斷請(qǐng)求(PIRQ)在中斷器處進(jìn)行或運(yùn)算，產(chǎn)生一個(gè)INTn（n1-6）中斷請(qǐng)求。次中斷，從INTn中斷請(qǐng)求產(chǎn)生一個(gè)到在CPU的中斷請(qǐng)求。98第2章TMS320LF240X系列DSP概述如果一個(gè)引起中斷的外設(shè)發(fā)生且相應(yīng)的中斷使能位被

34、置1，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)外設(shè)到中斷器的中斷請(qǐng)求。如果一個(gè)外設(shè)既可產(chǎn)生高級(jí)的中斷請(qǐng)求，又可產(chǎn)生低級(jí)中斷請(qǐng)求（如SCI、SPI、ADC等）， 對(duì)應(yīng)的中斷優(yōu)先級(jí)位的值也被送到PIE來(lái)進(jìn)行判斷。中斷請(qǐng)求(PIRQ)標(biāo)志位一直保持到中斷應(yīng)答自動(dòng)清除或用軟件將其清除。99第2章TMS320LF240X系列DSP概述在次中斷，或邏輯運(yùn)算的多個(gè)外設(shè)中斷請(qǐng)求INTn產(chǎn)生一個(gè)到CPU的中斷請(qǐng)求，它是2個(gè)CPU時(shí)鐘脈沖寬的低電平脈沖。當(dāng)多個(gè)外設(shè)同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí)，CPU總是響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求。注意：外設(shè)中斷請(qǐng)求標(biāo)志位是在CPU響應(yīng)中0，而不是在斷時(shí)自動(dòng)清除，即在次中斷0。低層次中斷100第2章TMS320LF240X

35、系列DSP概述2.6.2中斷當(dāng)CPU接受中斷請(qǐng)求時(shí)，它并不知道是哪一引起的中斷請(qǐng)求。外設(shè)為了使CPU能夠區(qū)別不同外設(shè)引起的中斷事件，需經(jīng)PIE譯碼，決定哪個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)。某個(gè)外設(shè)的中斷請(qǐng)求有效時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生唯一,被裝載到外設(shè)中斷的外設(shè)中斷(PIVR)。寄存器CPU應(yīng)答外設(shè)中斷請(qǐng)求時(shí)，從PIVR中相應(yīng)的中斷序(GISR)，并產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)到該中斷服務(wù)子程的。101第2章TMS320LF240X系列DSP概述LF240x有兩個(gè)中斷表,CPU表和外表。CPU設(shè)表用來(lái)得到響應(yīng)中斷請(qǐng)求的一級(jí)通用中斷服務(wù)子程序(GISR)。外設(shè)表用來(lái)獲取響應(yīng)某外設(shè)的特定中斷服務(wù)子程序(SISR)。在一級(jí)通用中斷服務(wù)子程序GI

36、SR中可讀出PIVR中的值，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)后，用PIVR中的值來(lái)產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)到SISR的。例如，可中斷XINT1(高級(jí)模式級(jí)別為INT1，優(yōu)先級(jí)為7)產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求，CPU對(duì)其響應(yīng)。102第2章TMS320LF240X系列DSP概述這時(shí)，0001h（XINT1的外設(shè)中斷）被裝載到PIVR中，CPU獲取被裝載到PIVR中的值之后，用這個(gè)值來(lái)是哪一個(gè)外設(shè)引起的中斷，接著轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的SISR。將PIVR中的值裝載入累加器時(shí)需先左移，再加上一個(gè)固定的偏移量，然后程序轉(zhuǎn)到累加器指，這個(gè)地址將指向SISR，從而執(zhí)行定的地址XINT1的中斷服務(wù)子程序。103第2章TMS320LF240X系列DSP概述1假中斷如果

37、一個(gè)中斷應(yīng)答被響應(yīng)，但沒(méi)有獲得相應(yīng)的外設(shè)的中斷請(qǐng)求，那么就使用假中斷。假中斷特性可以保證中斷系統(tǒng)的完整性，從而使中斷系統(tǒng)一直可靠安全地運(yùn)行，而無(wú)法預(yù)料的中斷死循環(huán)中。以下兩種情況會(huì)產(chǎn)生假中斷：進(jìn)入CPU執(zhí)行一個(gè)軟件中斷指令I(lǐng)NTR，使用參數(shù)1-6，用于請(qǐng)求服務(wù)6個(gè)可之一。中斷（INT1-INT6）104第2章TMS320LF240X系列DSP概述當(dāng)外設(shè)發(fā)出中斷請(qǐng)求，但是其INTn標(biāo)志位卻在CPU應(yīng)答請(qǐng)求之前已經(jīng)被清0。在上述兩種情況下，并沒(méi)有外設(shè)中斷請(qǐng)求送到中斷中斷器，因此中斷器不知道哪個(gè)外設(shè)裝入到PIVR，此時(shí)向PIVR中裝入假中斷0000h。從而避免程序進(jìn)入中斷死循環(huán)中。105第2章TMS

38、320LF240X系列DSP概述2軟件層次中斷服務(wù)子程序有兩級(jí)：通用中斷服務(wù)子程序(GISR) 和特定中斷服務(wù)子程序(SISR)。在GISR中保存必要的上下文，從外設(shè)中斷寄存用器(PIVR)中外設(shè)外設(shè)中斷，這個(gè)來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移到SISR的地址。程序一旦進(jìn)入特定中斷服務(wù)子程序后，所有的可中斷都被屏蔽。外設(shè)中斷擴(kuò)展（PIE）不包括象復(fù)位和NMI這樣的不可中斷。106第2章TMS320LF240X系列DSP概述3不可LF240x址時(shí)，不可中斷DSP無(wú)NMI引腳，在無(wú)效的地中斷(NMI)就會(huì)發(fā)出請(qǐng)求。當(dāng)NMI被響應(yīng)后，程序?qū)⑥D(zhuǎn)到不可址0024h處。中斷地107第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.

39、6.3全局中斷使能狀態(tài)寄存器STO中有一個(gè)全局中斷使能位INTM，在初始化主程序中，常常需要使用該位對(duì)DSP的全局中斷進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉操作。特別是初始化過(guò)程中，需要關(guān)全局中斷，而在主程序開(kāi)始執(zhí)行時(shí)，需要開(kāi)全局中斷。關(guān)全局中斷和開(kāi)全局中斷的匯編語(yǔ)言指令如下：108第2章TMS320LF240X系列DSP概述SETCCLRCINTMINTM；把INTM位置1，關(guān)全局中斷；把INTM位清0，開(kāi)全局中斷中斷服務(wù)子程序后，一定要打開(kāi)全局中斷。因?yàn)檫M(jìn)入中斷服務(wù)程序時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)中斷。所以從中斷返回時(shí)需要重新打開(kāi)全局中斷。注意：不中斷嵌套。109第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.7 中斷響應(yīng)的過(guò)

40、程110第2章TMS320LF240X系列DSP概述下面介紹某一外設(shè)中斷請(qǐng)求的響應(yīng)過(guò)程。1.2.某一外設(shè)發(fā)出中斷請(qǐng)求。如該外設(shè)的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位（IF）為1，且該外設(shè)的中斷使能位（IE）為1，則產(chǎn)生一個(gè)到PIE 器的中斷請(qǐng)求；如果中斷沒(méi)有被使能，則中斷請(qǐng)求標(biāo)志位（IF）為1的狀態(tài)保持到被軟件清0。如果不存在相同優(yōu)先級(jí)（INTn）的中斷請(qǐng)求，3.那么PIRQ會(huì)使PIE器產(chǎn)生一個(gè)到CPU的中斷請(qǐng)求（INTn），為2個(gè)CPU時(shí)鐘寬度的低電平脈沖。111第2章TMS320LF240X系列DSP概述4.CPU的中斷請(qǐng)求設(shè)定CPU的中斷標(biāo)志寄存器（IFR），如果CPU中斷已被使能，中斷寄存器（IMR）CPU

41、會(huì)中止當(dāng)前的任務(wù)，將INTM置1，以所有可的中斷，保存上下文，并且開(kāi)始為高優(yōu)先級(jí)的中斷（INTn）執(zhí)行通用中斷服務(wù)子程序（GISR）。CPU自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)中斷應(yīng)答，并向與被響應(yīng)的高優(yōu)先級(jí)中斷的相應(yīng)程序地址總線（PAB）送一個(gè)中斷如，如果1NT2被響應(yīng)了，它的中斷被裝入PAB。值。例0004h112第2章TMS320LF240X系列DSP概述5. 外設(shè)中斷擴(kuò)展（PIE）器會(huì)對(duì)PAB的值進(jìn)行譯碼，并產(chǎn)生一個(gè)外設(shè)響應(yīng)應(yīng)答，清除與被應(yīng)答的CPU中斷相關(guān)的PIRQ位。外設(shè)中斷擴(kuò)展控制器然后將相應(yīng)的中斷（或假中斷）寄存器（PIVR）。當(dāng)GISR已載入外設(shè)中斷經(jīng)完成了現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，然后就可讀入PIVR，并使用中斷

42、，使程序轉(zhuǎn)入到特定中斷服務(wù)子程序（SISR）的處去執(zhí)行。113第2章TMS320LF240X系列DSP概述中斷響應(yīng)的等待時(shí)間包括：外設(shè)同步接口時(shí)間CPU響應(yīng)時(shí)間ISR轉(zhuǎn)移時(shí)間114第2章TMS320LF240X系列DSP概述1.外設(shè)同步接口時(shí)間是指PIE識(shí)別出外設(shè)發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，經(jīng)優(yōu)先級(jí)、轉(zhuǎn)換后將中斷請(qǐng)求發(fā)送至CPU的時(shí)間。2.CPU的響應(yīng)時(shí)間指的是CPU識(shí)別出已經(jīng)被使能的中斷請(qǐng)求、響應(yīng)中斷、清除流水線、并且開(kāi)始捕獲來(lái)自CPU中斷的第一條指令所花費(fèi)的時(shí)間。最小的CPU的響應(yīng)時(shí)間是4個(gè)CPU指令周期。ISR轉(zhuǎn)移時(shí)間是指為了轉(zhuǎn)移ISR中特定部分而必須執(zhí)行一些轉(zhuǎn)移所花費(fèi)的時(shí)間。該時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)用戶所實(shí)

43、現(xiàn)的ISR的不同而有所變化。3.115第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.8CPU的中斷寄存器CPU中斷寄存器包括：(1)(2)中斷標(biāo)志寄存器(IFR)；寄存器(IMR)。中斷116第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.8.1CPU中斷標(biāo)志寄存器(IFR)IFR義如下：位15-6：保留位。器空間為0006h。各位意到數(shù)據(jù)位5-0：分別為INT6-INT1的中斷標(biāo)志位。0無(wú)INTn（n1-6）的中斷掛起，1表示有INTn（n1-6）的中斷掛起。中斷INT6-中斷標(biāo)志寄存器包含了所有可INT1的標(biāo)志位。117第2章TMS320LF240X系列DSP概述當(dāng)一個(gè)外設(shè)發(fā)出可中斷請(qǐng)求

44、時(shí)，中斷標(biāo)志寄存器的相應(yīng)標(biāo)志位被置1。如果該外設(shè)對(duì)應(yīng)中寄存器中的中斷使能位也為1，則該中斷請(qǐng)斷求被送到CPU，此時(shí)該中斷正被掛起或等待響IFR可以識(shí)別掛起的中斷，向相應(yīng)的IFR應(yīng)。位寫(xiě)1將清除已掛起的中斷。CPU響應(yīng)中斷或復(fù)將IFR標(biāo)志清除。位118第2章TMS320LF240X系列DSP概述在對(duì)IFR操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：要想清除某一IFR位，必須向該位寫(xiě)1，而不是0；1.2.中斷被響應(yīng)時(shí)，只有IFR位被清除，寄存器中的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位不當(dāng)一個(gè)可而相應(yīng)的外設(shè)會(huì)被清除。如果需要清除這些標(biāo)志位，應(yīng)該使用軟件來(lái)清除。當(dāng)通過(guò)INTR指令來(lái)請(qǐng)求中斷，且相應(yīng)的IFR位被3.置1時(shí)，CPU來(lái)清除。IFR和I

45、MR們各自的配置/標(biāo)志位。自動(dòng)清除該位，該位必須由軟件4.的是級(jí)的中斷，所有外設(shè)在它寄存器相應(yīng)的中斷和119第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.8.2CPU中斷寄存器(IMR)IMR在數(shù)據(jù)器空間中的地址為0004h，各位意義如下：IMR中包含所有可中斷級(jí)（INT1-INT6)的位，讀IMR可以識(shí)別出已級(jí)，而向IMR中寫(xiě)，則可或使能的中斷中斷或使能中斷。為了使能中斷，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的IMR位為1，而中斷時(shí)只需將相應(yīng)的IMR位設(shè)為0。位15-6：保留位。位5-0：分別為INT6-INT1中斷的位。0中斷INTn被。1中斷INTn被使能。120第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.

46、8.3 外設(shè)中斷寄存器寄存器(PIVR)外設(shè)中斷外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器0(PIRQR0)外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器1(PIRQR1) 外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器2(PIRQR2) 外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器0(PIACKR0) 外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器1(PIACKR1) 外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器2(PIACKR2)外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器和外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器都屬于外設(shè)中斷擴(kuò)展模塊用來(lái)向CPU產(chǎn)生INT1- INT6中斷請(qǐng)求的內(nèi)部寄存器。這些寄存器用戶只能對(duì)其讀。121第2章TMS320LF240X系列DSP概述1外設(shè)中斷外設(shè)中斷寄存器(PIVR)寄存器(PIVR)在數(shù)據(jù)器空間中的地址為701Eh，該寄存器的16位V15V0，為最近一次被

47、應(yīng)答的外設(shè)中斷的地址向量。2外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器0(PIRQR0)外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器0(PIRQR0)在數(shù)據(jù)器空間中的地址為7010h，寄存器的格式如下：位150：外設(shè)請(qǐng)求標(biāo)志位IRQ0.15IRQ0.00無(wú)相應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求1相應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求被掛起注：寫(xiě)入1會(huì)發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求到DSP核，寫(xiě)入0無(wú)122 影響。第2章TMS320LF240X系列DSP概述123第2章TMS320LF240X系列DSP概述3.外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器1(PIRQR1)外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器1(PIRQR1)在數(shù)據(jù)存空間中的地址為7011h，該寄存器的格式如下：位15：位140保留位，讀出為0，寫(xiě)入無(wú)影響。：外設(shè)請(qǐng)求標(biāo)志位I

48、RQ1.14IRQ1.0 0無(wú)相應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求1相應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求被掛起注：寫(xiě)入1會(huì)發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求到DSP核，寫(xiě)入0無(wú)影響。124第2章TMS320LF240X系列DSP概述125第2章TMS320LF240X系列DSP概述4外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器2(PIRQR2)外設(shè)中斷請(qǐng)求寄存器2(PIRQR2)在數(shù)據(jù)存空間中的地址為7012h,寄存器的格式如下：位15：位140保留位：外設(shè)請(qǐng)求標(biāo)志位IRQ2.14IRQ2.0 0無(wú)相應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求1相應(yīng)外設(shè)的中斷請(qǐng)求被掛起注：寫(xiě)1會(huì)發(fā)出一個(gè)中斷請(qǐng)求到DSP核，寫(xiě)0無(wú)影響。126第2章TMS320LF240X系列DSP概述127第2章TMS320LF24

49、0X系列DSP概述5外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器0(PIACKR0)外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器0(PIACKR0)器空間中的地址為7014h在數(shù)據(jù)6. 外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器1(PIACKR1)外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器1(PIACKR1)的地址7015h7.外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器2(PIACKR2)外設(shè)中斷應(yīng)答寄存器2(PIACKR2)的地址7016h128第2章TMS320LF240X系列DSP概述129第2章TMS320LF240X系列DSP概述130第2章TMS320LF240X系列DSP概述131第2章TMS320LF240X系列DSP概述2.92.9.1復(fù)位和無(wú)效地址檢測(cè)復(fù)位LF2407DSP器件有兩個(gè)復(fù)位來(lái)源：（1） 外部復(fù)位引腳的電平變化引起的復(fù)位；（2