第2章CPU架構

1、第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院1第第2 2章章 TMS320LF240X TMS320LF240X系列系列DSPDSP內部資源介紹內部資源介紹DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述22.1 TMS320LF240 x的的CPU功能模塊功能模塊 TMS320LF240 x的的CPU功能模塊包括功能模塊包括：輸入定標移輸入定標移位器位器、乘法器乘法器、中央算術邏輯單元中央算術邏輯單元、輔助

2、寄存器算術單輔助寄存器算術單元元 (ARAU)、狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器 (ST0、ST1)等。等。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述C24xCPU的數據地址總線結構由的數據地址總線結構由6條總線構成：條總線構成：PAB程序地址總線。在對程序存儲器進行讀或寫操作時，該總程序地址總線。在對程序存儲器進行讀或寫操作時，該總線用于提供地址。線用于提供地址。PRDB程序讀總線。該總線上的內容為程序空間內的值，根據程序讀總線。該總線上的內容為程序空間內的值，根據操作可以為指令碼、立即數或查表的值。操作可

3、以為指令碼、立即數或查表的值。DRAB數據讀地址總線。在對數據存儲器進行讀操作時，該總數據讀地址總線。在對數據存儲器進行讀操作時，該總線用于提供地址。線用于提供地址。DRDB數據讀總線。該總線上的內容為數據空間到中央算數邏數據讀總線。該總線上的內容為數據空間到中央算數邏輯單元或者輔助寄存器算術單元的值。輯單元或者輔助寄存器算術單元的值。DWAB數據寫地址總線。在對數據存儲器進行寫操作時，該總數據寫地址總線。在對數據存儲器進行寫操作時，該總線用于提供地址。線用于提供地址。DWEB數據寫總線。該總線上的內容為對程序存儲器或數據存數據寫總線。該總線上的內容為對程序存儲器或數據存儲器器內寫的值。儲器器

4、內寫的值。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述4DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述52.1.1 輸入定標移位器輸入定標移位器將來自程序將來自程序/數據存儲器的數據存儲器的16位數據調整為位數據調整為32位數據送到位數據送到中央算術邏輯單元中央算術邏輯單元(CALU)。輸入移位器作為程序輸入移位器作為程序/數據空間至數據空間至CALU間數據通路一部間數據通路一部分，不會占用時鐘的開銷。分，

5、不會占用時鐘的開銷。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述6 輸入移位器可以將輸入值左移輸入移位器可以將輸入值左移016位，移位的次數位，移位的次數可以由下面可以由下面2種來源獲得。種來源獲得。u指令字中的常數指令字中的常數 ADD #0001H, 6u臨時寄存器（臨時寄存器（TREG）的低）的低4位位 ADDT 01HDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述72.1.2 乘法器單元乘法器單元1

6、616硬件乘法器，單周期產生一個硬件乘法器，單周期產生一個32位有符號或無符號乘積。位有符號或無符號乘積。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述8乘法器單元包括：乘法器單元包括：用來保存一個乘數的用來保存一個乘數的16位位暫時寄存器暫時寄存器（TREG）乘法器乘法器（為（為16位位16位的硬件乘法器）位的硬件乘法器）32位位乘積寄存器乘積寄存器（PREG內放乘法運算后的乘積）內放乘法運算后的乘積）乘積移位器乘積移位器（對乘積結果采用四種乘積移位方式，移位（對乘積結果采用四種乘積移位方式，移位方

7、式根據方式根據PM的狀態(tài)指定）的狀態(tài)指定）DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述92.1.3 中央算術邏輯單元（中央算術邏輯單元（CALU）中央算術邏輯單元中央算術邏輯單元 ：實實現大范圍內的算術和邏現大范圍內的算術和邏輯運算；輯運算；32位累加器位累加器：接受接受CALU的輸出，并且可以根據進的輸出，并且可以根據進位位位位C的值進行移位；的值進行移位；輸出移位器：把累加器輸出移位器：把累加器ACC的高位字和低位字在的高位字和低位字在送入數據存儲器之前進行送入數據存儲器之前進行移位。移位。DS

8、P原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述102.1.4 輔助寄存器算術單元（輔助寄存器算術單元（ARAU) ARAU的主要功能：在的主要功能：在CALU操作的同時，執(zhí)行操作的同時，執(zhí)行8個個輔助寄存器輔助寄存器AR7-AR0中的算術運算。中的算術運算。 輔助寄存器算術單元完成以下運算：輔助寄存器算術單元完成以下運算：將輔助寄存器的內容增將輔助寄存器的內容增1、減、減1使輔助寄存器的內容增、減一常數（使輔助寄存器的內容增、減一常數（ADRK、SBRK指令）指令）把把AR0的內容與當前的內容與當前AR的

9、內容進行比較（的內容進行比較（CMPR指指令），并把結果經數據寫總線放入令），并把結果經數據寫總線放入ST1的的TC位位DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述11 8個輔助寄存器提供了強大而靈活的間接尋址能力。個輔助寄存器提供了強大而靈活的間接尋址能力。利用輔助寄存器中的利用輔助寄存器中的16位地址可訪問位地址可訪問64K字的數據空間任字的數據空間任一單元。一單元。 當前時刻由哪個輔助寄存器進行間接尋址取決于狀當前時刻由哪個輔助寄存器進行間接尋址取決于狀態(tài)寄存器態(tài)寄存器ST0中的輔助寄存器指針

10、（中的輔助寄存器指針（ARP）DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述12除可用于數據存儲器的地址外，還有其他用途：除可用于數據存儲器的地址外，還有其他用途：利用輔助寄存器進行條件轉移（利用輔助寄存器進行條件轉移（CMPR）；）；將輔助寄存器作為暫存單元（將輔助寄存器作為暫存單元（LAR SAR）；）；將輔助寄存器作為軟件計數器，根據需要將其增將輔助寄存器作為軟件計數器，根據需要將其增加加1或減或減1。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章

11、TMS320LF240X系列系列DSP概述概述132.1.5 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器ST0和和ST1 兩個寄存器的內容可被讀出并保存到數據存儲器，兩個寄存器的內容可被讀出并保存到數據存儲器，也可以從數據存儲器讀出加載到也可以從數據存儲器讀出加載到ST0和和ST1 。它們的作用。它們的作用就是就是在子程序調用或進入中斷時對在子程序調用或進入中斷時對CPU各種狀態(tài)進行保各種狀態(tài)進行保存存。LST：加載狀態(tài)寄存器指令：加載狀態(tài)寄存器指令SST：保存狀態(tài)寄存器指令：保存狀態(tài)寄存器指令SETC和和CLRC：置位和清零指令。：置位和清零指令。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學

12、珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述14ST0各位的含義：各位的含義：ARP（位（位15-13）：輔助寄存器指針，間接尋址，選擇當前的輔助寄存器）：輔助寄存器指針，間接尋址，選擇當前的輔助寄存器AR。AR被裝載時，原被裝載時，原ARP的值被復制到的值被復制到ARB中。中。OV （位（位12）：溢出標志位。）：溢出標志位。OVM （位（位11）：溢出方式標志位。）：溢出方式標志位。INTM（位（位9）：中斷總開關位。）：中斷總開關位。1，所有可屏蔽中斷被禁止；，所有可屏蔽中斷被禁止；0，所有可屏蔽中斷有效。，所有可屏蔽中斷有效。DP（位（位8-0）：數據存儲

13、器頁面指針）：數據存儲器頁面指針9位的位的DP與指令字中的低與指令字中的低7位一起形成位一起形成16位位的數據存儲器的直接地址。的數據存儲器的直接地址。ARPOVOVM1INTMDP1513121110980圖2.2 狀態(tài)寄存器ST0的格式ARPOVOVM1INTMDP1513121110980圖2.2 狀態(tài)寄存器ST0的格式DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述15ST1各位的含義：各位的含義：ARB（位（位15-13）：輔助寄存器指針緩沖器。當）：輔助寄存器指針緩沖器。當ARP被加載到被加

14、載到ST0時，原時，原來的來的ARP被復制到被復制到ARB中，也可將中，也可將ARB復制到復制到ARP中。中。CNF（位（位12）:片內片內DARAM配置位配置位n0，片內，片內DARAM映射到數據存儲器區(qū)；映射到數據存儲器區(qū)；n1，片內，片內DARAM映射到程序存儲器區(qū)。映射到程序存儲器區(qū)。TC（位（位11）:測試測試/控制標志位控制標志位圖2.3 狀態(tài)寄存器ST1的格式ARBCNFTCSXMCXF15131211109810111111765432PMDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述

15、16SXM（位（位10）:符號擴展方式位符號擴展方式位u1，數據通過定標移位器傳送到累加器時將產生符號擴展；，數據通過定標移位器傳送到累加器時將產生符號擴展；u0，不產生符號擴展。，不產生符號擴展。C（位（位9）:進位標志位。進位標志位。XF（位（位4）:XF引腳狀態(tài)位?？捎弥噶钜_狀態(tài)位?？捎弥噶頢ETC置置1，用指令，用指令CLRC清清0PM（位（位1-0 ）:乘積移位方式乘積移位方式u00：乘法器的：乘法器的32位乘積不移位，直接裝入位乘積不移位，直接裝入CALU。u01：PREG左移左移1位后裝入位后裝入CALU，最低位填，最低位填0；u10：PREG左移左移4位后裝入位后裝入CALU

16、，低，低4位填位填0；u11: PREG輸出進行符號位擴展右移輸出進行符號位擴展右移6位。位。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述17 改進型的哈佛結構，通過改進型的哈佛結構，通過3組并行組并行16位地址總線訪問位地址總線訪問2個個空間?？臻g。程序地址總線程序地址總線（PAB) 對程序空間進行讀或寫操作時，該總線用于提對程序空間進行讀或寫操作時，該總線用于提供地址供地址數據讀地址總線數據讀地址總線（DRAB) 對數據空間進行讀操作時，該總線用于提對數據空間進行讀操作時，該總線用于提供地址供地

17、址數據寫地址總線數據寫地址總線（DWAB) 對數據空間進行寫操作時，該總線用于提對數據空間進行寫操作時，該總線用于提供地址供地址程序讀總線程序讀總線（PRDB) 該總線上的內容為程序空間內的值該總線上的內容為程序空間內的值 數據讀數據總線數據讀數據總線（DRDB) 該總線上的內容為數據空間到該總線上的內容為數據空間到CALU或者或者ARAU單元的值單元的值數據寫總線數據寫總線（DWEB) 該總線上的內容為對程序或數據空間寫的值該總線上的內容為對程序或數據空間寫的值 由于總線工作是獨立的，所以可同時訪問程序和數據空由于總線工作是獨立的，所以可同時訪問程序和數據空間。一個周期內，間。一個周期內，C

18、ALU可執(zhí)行多達可執(zhí)行多達3次的并行存儲器操作。次的并行存儲器操作。2.2 存儲器及存儲器及I/O空間空間DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述18 LF240 xDSP的地址映像被組織為的地址映像被組織為3個可獨立選擇的空間，個可獨立選擇的空間，總計總計192K字。字。程序存儲器地址程序存儲器地址:64K字字數據存儲器地址數據存儲器地址:64K字字I/O空間地址空間地址:64K字字 注：所有片內外設的寄存器均映射在數據存儲器空間。注：所有片內外設的寄存器均映射在數據存儲器空間。DSP原理及應

19、用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述19片內存儲器的特點：片內存儲器的特點：u集成度高；集成度高；u運行速度快；運行速度快；u功耗?。还男?；u成本低。成本低。不同的不同的DSP具有不同的片內存儲器具有不同的片內存儲器DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述20TMS320LF2407的片內具有：的片內具有：2K字的單訪問字的單訪問RAM(SARAM)544字的雙訪問字的雙訪問RAM(DARAM：B0塊塊

20、256字字;B1塊塊 256字字;B2塊塊 32字字)32K字的字的FlashDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述212.1.1 雙訪問雙訪問RAM(DARAM) DARAM：雙訪問隨機讀：雙訪問隨機讀/寫存儲器，在單個機器周寫存儲器，在單個機器周期內可被訪問期內可被訪問2次次，即，即CPU 在時鐘的主相寫入在時鐘的主相寫入DARAM； 在時鐘的從相從在時鐘的從相從DARAM讀出數據；大大的提高了運行讀出數據；大大的提高了運行速度。速度。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院

21、北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述22 LF2407的的DARAM總共總共544個字，分為三塊：個字，分為三塊：B0(256 字字)、B1(256 字字)、B2(32 字字)。 其中其中B0作程序存儲器還是作數據存儲器，由寄存器作程序存儲器還是作數據存儲器，由寄存器ST1的第的第12位位CNF 來決定來決定：CNF=1，B0映射到程序存儲器空間映射到程序存儲器空間CNF=0，B0映射到數據存儲器空間映射到數據存儲器空間DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列

22、DSP概述概述232.1.2 單訪問單訪問RAM(SARAM) LF2407/2407A的片內有的片內有2K字字的的SARAM，SARAM在在一個機器周期內只可被訪問一個機器周期內只可被訪問1次次。 例如例如:一條指令要將一條指令要將A的值保存到存儲器，且裝載一個的值保存到存儲器，且裝載一個新值到新值到A中，在中，在SARAM中需兩個機器周期，而在中需兩個機器周期，而在DARAM中只需一個機器周期。中只需一個機器周期。 DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述24 通過狀態(tài)寄存器通過狀態(tài)寄存器S

23、CSR2的的PON和和DON位可以將位可以將SARAM配置為程序存儲器或者數據存儲器，也可以配置配置為程序存儲器或者數據存儲器，也可以配置為程序、數據存儲器共用存儲空間或將其屏蔽。為程序、數據存儲器共用存儲空間或將其屏蔽。 當當SARAM映射到程序存儲空間時（映射到程序存儲空間時（PON=1），地址），地址為：為：8000H87FFH。 當當SARAM映射到數據存儲空間時（映射到數據存儲空間時（DON=1），地址），地址為：為：0800H0FFFH。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述252

24、.1.3 FLASH存儲器存儲器 LF2407片內有片內有32K字的字的Flash，并且，并且映射到片內程序映射到片內程序存儲空間存儲空間。 LF2407由由MP/MC引腳決定引腳決定CPU是訪問片內程序存儲是訪問片內程序存儲器（器（Flash）還是片外程序存儲器。）還是片外程序存儲器。MP/MC=0，選擇片內，選擇片內Flash存儲器存儲器MP/MC=1，選擇片外程序存儲器，從片外程序存儲器，選擇片外程序存儲器，從片外程序存儲器開始執(zhí)行程序。開始執(zhí)行程序。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概

25、述262.2 程序存儲程序存儲器空間器空間 程序存儲器空間用于存放程序存儲器空間用于存放程序代碼程序代碼、數據表信息數據表信息和和常量常量。 程序存儲器空間尋址范圍為程序存儲器空間尋址范圍為64K字，這包括片內字，這包括片內DARAM和片內和片內Flash。 當某一片外程序存儲器地址需要被訪問時，當某一片外程序存儲器地址需要被訪問時，DSP會自動產生相應的控制信號：會自動產生相應的控制信號：PS、STRBDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述27中斷向量中斷向量代碼安全密碼代碼安全密碼在在Fl

26、ash存儲器中的存儲器中的用戶代碼用戶代碼外部存儲器外部存儲器CNF=1：保留：保留CNF=0：外部：外部CNF=1：片內：片內DARAMCNF=0：外部：外部0000h003Fh0043h7FFFh8000h0040h0044hFDFFhFE00hFEFFhFF00hFFFFh復位復位00000001h中斷級別中斷級別100020003h中斷級別中斷級別200040005h中斷級別中斷級別300060007h中斷級別中斷級別400080009h中斷級別中斷級別5000A000Bh中斷級別中斷級別6000C000Dh保留保留000E000Fh軟件中斷軟件中斷00100021hTRAP00220

27、023hNMI00240025h保留保留00260027h軟件中斷軟件中斷0028003Fh圖圖 程序存儲器映射圖程序存儲器映射圖DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述28三個因素決定程序存儲器的配置三個因素決定程序存儲器的配置CNF位位 CNF=1，B0映射到程序存儲器空間映射到程序存儲器空間 CNF=0，B0映射到數據存儲器空間映射到數據存儲器空間PON位位 PON=1，SARAM映射到程序存儲器空間映射到程序存儲器空間 8000H87FFH PON=0，程序存儲器空間，程序存儲器空間 8

28、000H87FFH為片外存儲空間為片外存儲空間MP/MC腳腳 MP/MC=0，選擇片內，選擇片內Flash存儲器存儲器0000h-7FFFh MP/MC=1，選擇片外程序存儲器，選擇片外程序存儲器0000h-7FFFh開始執(zhí)行程序。開始執(zhí)行程序。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述292.3 數據存儲數據存儲器空間器空間數據存儲器尋址范圍數據存儲器尋址范圍64K字。字。每個器件都有每個器件都有3個片內個片內DARAM塊：塊：B0、B1和和B2塊。塊。其中其中B0既可以配置為數據存儲器，也可以

29、配置為程序存既可以配置為數據存儲器，也可以配置為程序存儲器；儲器；B1和和B2只能配置為數據存儲器。只能配置為數據存儲器。2407/2407A有有2K字的字的SARAM，既可配置為程序存儲，既可配置為程序存儲器又可以配置為數據存儲器。器又可以配置為數據存儲器。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述30存儲器映射寄存器存儲器映射寄存器和保留位和保留位片內片內DARAM（B2）禁用禁用0000005F0060007F0080保留保留00FF0100片內片內DARAM（B0）01FF0200片內片內

30、DARAM（B1）02FF0300保留保留 03FF0400禁用禁用 04FF0500 SARAM（2K）07FF0800禁用禁用 0FFF1000外設幀外設幀16FFF7000外設幀外設幀273FF7400禁用禁用 743F7440外設幀外設幀374FF7500禁用禁用 753F7540 代碼安全密碼代碼安全密碼77EF77F0保留保留 77E377F4禁用禁用 77FF7800外部外部 7FFF8000FFFF保留保留中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器保留保留中斷標志寄存器中斷標志寄存器仿真寄存器和保留仿真寄存器和保留非法非法系統(tǒng)配置和控制寄存器系統(tǒng)配置和控制寄存器看門狗定時器寄存器看門狗定時器

31、寄存器非法非法SPISCI非法非法SPI非法非法外部中斷寄存器外部中斷寄存器非法非法數字數字I/O控制寄存器控制寄存器ADC控制寄存器控制寄存器非法非法CAN控制寄存器控制寄存器非法非法CAN郵箱郵箱非法非法通用目標定時寄存器通用目標定時寄存器比較、比較、PWM和死區(qū)寄存和死區(qū)寄存器器SPI捕獲和捕獲和QEP寄存器寄存器中斷屏蔽、向量和標志中斷屏蔽、向量和標志寄存器寄存器非法非法事件管理器事件管理器EVA通用目標定時寄存器通用目標定時寄存器比較、比較、PWM和死區(qū)寄存和死區(qū)寄存器器SPI捕獲和捕獲和QEP寄存器寄存器中斷屏蔽、向量和標志中斷屏蔽、向量和標志寄存器寄存器保留保留事件管理器事件管理

32、器EVBDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述31數據存儲器配置數據存儲器配置CNF位：位：CNF=0時，時，B0塊被映射為數據存儲空間。塊被映射為數據存儲空間。CNF=1時，時，B0塊被映射為程序存儲器空間。塊被映射為程序存儲器空間。SCSR2的的DON位：位：DON=0時，時，0800H0FFFH為保留區(qū)域。為保留區(qū)域。DON=1時，時， 0800H0FFFH對應對應SARAM。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF2

33、40X系列系列DSP概述概述322.4 I/O空間空間I/O空間尋址范圍空間尋址范圍64K字。字。外部外部保留保留/禁用禁用Flash控制方式寄存器控制方式寄存器保留保留等待狀態(tài)發(fā)生器寄存器等待狀態(tài)發(fā)生器寄存器0000hFEFFhFF00hFF0EhFF0FhFF10hFFFEhFFFFh只有具有只有具有Flash的器件才有的器件才有只有只有LF2407才有才有圖圖2.4 I/O空間地址映射空間地址映射DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述33 I/O空間訪問的控制信號為空間訪問的控制信號為I

34、S。訪問片內的訪問片內的I/O空間時，空間時，IS變成無效。變成無效。訪問片外訪問片外I/O空間時，空間時，IS變成有效。變成有效。 因此可將因此可將IS用作外部用作外部I/O設備的片選信號。設備的片選信號。 所有所有64K的的I/O空間都可以用空間都可以用IN和和OUT指令來訪問，指令來訪問，當執(zhí)行當執(zhí)行IN和和OUT指令訪問外部指令訪問外部I/O空間時，信號空間時，信號IS變成有變成有效。效。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述34IN 7 , 0AFEEhOUT 7, 0CFEFhIN

35、 7, 0FFFFhOUT 7, 0FFFFhDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述352.5 外部存儲器接口選通信號說明外部存儲器接口選通信號說明 當當DSP外擴存儲器和外擴存儲器和I/O時，需要將選通信號與外部時，需要將選通信號與外部存儲器和存儲器和I/O的使能引腳相連。的使能引腳相連。外部存儲空間外部存儲空間空間大小空間大小/字字選通信號選通信號程序空間程序空間64KPS數據空間數據空間64KDSI/O空間空間64KIS表表2.2 外部存儲器空間訪問及其片選信號外部存儲器空間訪問及其片選

36、信號DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述36表表2.3 外部接口信號的功能描述外部接口信號的功能描述 A0A15 外部外部16位單向地址總線位單向地址總線 D0D15 外部外部16位雙向數據總線位雙向數據總線 DS 外部數據空間選通；外部數據空間選通； PS 外部程序空間選通；外部程序空間選通； IS 外部外部I/O空間選通；空間選通； STRB 外部存儲器選通；外部存儲器選通； R/W 讀讀/寫選通，指明與外圍器件信號的傳送方向寫選通，指明與外圍器件信號的傳送方向 WE 寫使能，對外部寫使

37、能，對外部3個空間寫；個空間寫； RD 讀使能，對外部讀使能，對外部3個空間讀；個空間讀； MP/MC 微處理器微處理器/微控制器方式選擇微控制器方式選擇 READY =1，已準備好；，已準備好； =0，未準備好。，未準備好。信號信號 功能描述功能描述DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述372.6 等待狀態(tài)發(fā)生器等待狀態(tài)發(fā)生器 如果采用慢速的如果采用慢速的RAM、外設芯片，須考慮與、外設芯片，須考慮與LF240 x芯片的速度匹配問題，需使用芯片的速度匹配問題，需使用READY信號、片外延遲電

38、信號、片外延遲電路或內部等待狀態(tài)產生器來添加等待狀態(tài)。路或內部等待狀態(tài)產生器來添加等待狀態(tài)。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述382.6.1 用用READY信號產生等待狀態(tài)信號產生等待狀態(tài) 在訪問外設時，若外設未準備好，則將在訪問外設時，若外設未準備好，則將READY拉為拉為低電平，低電平，CPU等待一個等待一個CLK周期，再次檢查周期，再次檢查READY，直，直至至READY變?yōu)楦唠娖健Ｗ優(yōu)楦唠娖健?若訪問片內存儲器，則若訪問片內存儲器，則READY引腳狀態(tài)對存儲器操引腳狀態(tài)對存儲器操作

39、沒有任何影響。作沒有任何影響。 READY腳可用來產生任意數目的等待狀態(tài)。腳可用來產生任意數目的等待狀態(tài)。 注：若要處理器執(zhí)行注：若要處理器執(zhí)行READY檢測，程序至少要設置檢測，程序至少要設置一個軟件等待狀態(tài)。一個軟件等待狀態(tài)。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述392.6.2 用等待狀態(tài)發(fā)生器產生等待狀態(tài)用等待狀態(tài)發(fā)生器產生等待狀態(tài) 等待狀態(tài)發(fā)生器可以通過編程為指定的片外空間產等待狀態(tài)發(fā)生器可以通過編程為指定的片外空間產生第一個等待狀態(tài)，而與生第一個等待狀態(tài)，而與Ready信號的狀態(tài)無關

40、。信號的狀態(tài)無關。 為控制等待狀態(tài)發(fā)生器，必須寫映射為控制等待狀態(tài)發(fā)生器，必須寫映射I/O空間的空間的FFFFh等待狀態(tài)發(fā)生器控制寄存器（等待狀態(tài)發(fā)生器控制寄存器（WSGR） 。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述40位位15 11：保留：保留位位10 9： 總線可見模式，當從內部程序或總線可見模式，當從內部程序或/和數據存儲器和數據存儲器運行時，這些模式提供了一種跟蹤內部總線活動的方法。運行時，這些模式提供了一種跟蹤內部總線活動的方法。p00總線可見模式關總線可見模式關(降低噪聲和功耗降低

41、噪聲和功耗)；p01總線可見模式總線可見模式開開；p10內部數據存儲器地址總線和數據總線輸出至外部內部數據存儲器地址總線和數據總線輸出至外部地址和數據地址和數據總線；總線；p11內部程序存儲器地址總線和數據總線輸出至外部內部程序存儲器地址總線和數據總線輸出至外部地址和數據地址和數據總線?？偩€。1511109865320保留保留0BVISW-11ISWSW-111DSWSW-111PSWSW-111圖圖2.5 等待狀態(tài)控制寄存器等待狀態(tài)控制寄存器（WSGR）的格式的格式DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列D

42、SP概述概述41位位8 6：決定了片外：決定了片外I/O空間等待狀態(tài)的數目（空間等待狀態(tài)的數目（0 7） 。復位為復位為111，為片外，為片外I/O空間的讀寫設定空間的讀寫設定7個等待狀態(tài)。個等待狀態(tài)。位位5 3：決定了片外數據空間等待狀態(tài)的數目（：決定了片外數據空間等待狀態(tài)的數目（0 7） 。復位為復位為111，為片外數據空間的讀寫設定，為片外數據空間的讀寫設定7個等待狀態(tài)。個等待狀態(tài)。位位2 0：決定了片外程序空間等待狀態(tài)的數目（：決定了片外程序空間等待狀態(tài)的數目（0 7） 。復位為復位為111，設定程序空間，設定程序空間7個等待狀態(tài)。個等待狀態(tài)。1511保留保留0109BVISW-118

43、6ISWSW-11153DSWSW-11120PSWSW-111DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述42 外部數據存儲器接口的實例，外部數據存儲器接口的實例，LF2407A連接兩個連接兩個16K8位位SRAM。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述43LF在數據空間中，存儲按在數據空間中，存儲按16K字為一塊進行編址，字為一塊進行編址，若存儲器多個塊與程序空若存儲器多個塊與程序空間接口，那么

44、由間接口，那么由DS和適當和適當的地址位組成譯碼電路來的地址位組成譯碼電路來進行存儲器塊的片選。進行存儲器塊的片選。D DDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述442.7 系統(tǒng)配置寄存器系統(tǒng)配置寄存器位位15 保留位保留位。位位14 CLKSRC。CLKOUT引腳源選擇位。引腳源選擇位。 0 CLKOUT引腳輸出引腳輸出CPU時鐘；時鐘； 1 CLKOUT引腳輸出引腳輸出WDCLK時鐘時鐘保留位保留位15R_0CLKSRC14RW_0LPM113RW_0LPM012RW_0CLKPS211RW

45、_1CLKPS110RW_1CLKPS09RW_1保留位保留位8R_0ADCCLKEN7RW_0SCICLKEN6RW_0SPICLKEN5RW_0CANCLKEN4RW_0EVBCLKEN3RW_0EVACLKEN2RW_0保留位保留位1R_0ILLADR0RC_01. 系統(tǒng)控制和狀態(tài)寄存器系統(tǒng)控制和狀態(tài)寄存器1SCSR1，映射到數據存儲器空間，映射到數據存儲器空間7018h。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述45位位1312 LPM(1:0)。低功耗模式選擇位。這兩位聲明了。低功耗模式

46、選擇位。這兩位聲明了CPU在執(zhí)行在執(zhí)行IDLE指令時進入哪一種低功耗模式。指令時進入哪一種低功耗模式。 00 CPU進入進入IDLE1(LPM0)模式；模式； 01 CPU進入進入IDLE2(LPM1)模式；模式； 1x CPU進入進入HALT(LPM2)模式。模式。位位119 PLL時鐘預定標選擇位時鐘預定標選擇位。這三位對輸入時鐘選。這三位對輸入時鐘選擇擇PLL倍頻系數，見下表。倍頻系數，見下表。CLKPS2 CLKPS1 CLKPS0 系統(tǒng)時鐘頻率系統(tǒng)時鐘頻率CLKPS2 CLKPS1 CLKPS0 系統(tǒng)時鐘頻率系統(tǒng)時鐘頻率0004fin1000.8fin0012fin1010.66fi

47、n0101.33fin1100.57fin0111fin1100.5finDSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述46位位8 保留位保留位。位位7 ADC CLKEN，ADC模塊時鐘使能控制位。模塊時鐘使能控制位。位位6 SCI CLKEN， SCI模塊時鐘使能控制位。模塊時鐘使能控制位。位位5 SPI CLKEN，SPI模塊時鐘使能控制位。模塊時鐘使能控制位。位位4 CAN CLKEN，CAN模塊時鐘使能控制位。模塊時鐘使能控制位。位位3 EVB CLKEN，EVB模塊時鐘使能控制位。模塊時鐘

48、使能控制位。位位2 EVA CLKEN，EVA模塊時鐘使能控制位。模塊時鐘使能控制位。0：禁止模塊時鐘（即關斷該模塊，以節(jié)能）；：禁止模塊時鐘（即關斷該模塊，以節(jié)能）；1：使能模塊時鐘，且運行。：使能模塊時鐘，且運行。位位1：保留位。：保留位。位位0：ILLADR，無效地址檢測位。，無效地址檢測位。 當檢測到一個無效地址時，該位被置當檢測到一個無效地址時，該位被置1，該位需軟件，該位需軟件清除，寫清除，寫0即可。初始化時該位寫即可。初始化時該位寫0。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述472

49、. 系統(tǒng)控制和狀態(tài)寄存器系統(tǒng)控制和狀態(tài)寄存器2SCSR2，映射到數據存儲器空間映射到數據存儲器空間7019h 。保留位保留位158RW_0保留位保留位7RW_0IPQUAL6RW_0WDOVERRIDE5RC_1XMIF HI-Z4RW_0BOOT EN3RW_引腳引腳MP/MC2RW_引腳引腳DON1RW_1PON0RW_0位位157：保留位保留位。這些位的讀出值不確定，寫入值無影響。這些位的讀出值不確定，寫入值無影響。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述48位位6：I/P QUAL，時鐘

50、輸入限定，它限定輸入到，時鐘輸入限定，它限定輸入到DSP的的CAP16,XINT12,ADCSOC以及以及PDPINTA/B引腳上的信引腳上的信號被正確鎖存時，需要的最小脈沖寬度。脈沖寬度只有達號被正確鎖存時，需要的最小脈沖寬度。脈沖寬度只有達到這個寬度之后，內部的輸入狀態(tài)才會改變。到這個寬度之后，內部的輸入狀態(tài)才會改變。 0鎖存脈沖至少需要鎖存脈沖至少需要5個時鐘周期；個時鐘周期； 1鎖存脈沖至少需要鎖存脈沖至少需要11個時鐘周期。個時鐘周期。如果這些引腳作如果這些引腳作I/O，則不會使用輸入時鐘限定電路。，則不會使用輸入時鐘限定電路。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北

51、京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述49位位5：WD保護位保護位，該位可用軟件來禁止，該位可用軟件來禁止WD工作。這位工作。這位是一個只能清除的位，復位后默認是一個只能清除的位，復位后默認1。通過向這位寫。通過向這位寫1對對其清除。其清除。 0保護保護WD，防止，防止WD被軟件禁止。被軟件禁止。 1復位時的默認值復位時的默認值位位4：XMIF HI-Z。控制外部存儲器接口信號?？刂仆獠看鎯ζ鹘涌谛盘?XMIF) 0所有所有XMIF信號處于正常驅動模式信號處于正常驅動模式(即非高阻態(tài)即非高阻態(tài)) 1所有所有XMIF信號處于高阻態(tài)信號處于高阻態(tài)DSP

52、原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述50位位3：BOOT EN使能位使能位。這位反映了。這位反映了BOOT EN引腳在引腳在復位時的狀態(tài)。復位時的狀態(tài)。 0：使能引導：使能引導ROM。地址空間。地址空間0000h-00FFh被片內被片內引導引導ROM塊占用。禁止用塊占用。禁止用FLASH存儲器。存儲器。 1：禁止引導：禁止引導ROM。TMS320LF2407片內片內FALSH程程序存儲器映射地址范圍為序存儲器映射地址范圍為0000h一一7FFFh。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息

53、學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述51位位2：微處理器微控制器選擇位微處理器微控制器選擇位。這位反映了器件復位時。這位反映了器件復位時MP/MC引腳的狀態(tài)。引腳的狀態(tài)。 0: 器件設置為微控制器方式，程序地址范圍從器件設置為微控制器方式，程序地址范圍從0000h7FFFh被映射到片內被映射到片內 1: 器件設置為微處理器方式，程序地址范圍從器件設置為微處理器方式，程序地址范圍從0000h7FFFh被映射到片外被映射到片外(必須外擴外部存儲器必須外擴外部存儲器)DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學

54、院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述52位位10: SARAM的程序的程序/數據空間選擇位數據空間選擇位。 DON PON SARAM狀態(tài)狀態(tài) 0 0 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 0 l SARAM 被映射到片內程序空間被映射到片內程序空間 1 0 SARAM 被映射到片內數據空間被映射到片內數據空間 1 1 SARAM 被映射到片內程序空間，又被映射到片內數據空間被映射到片內程序空間，又被映射到片內數據空間DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320

55、LF240X系列系列DSP概述概述532.8 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 中斷是計算機一種特殊的運行方式。在正常情況下中斷是計算機一種特殊的運行方式。在正常情況下CPU按照程序預定的路線運行；當外圍設備有事件產按照程序預定的路線運行；當外圍設備有事件產生，需要生，需要CPU來處理，即發(fā)出中斷請求信號，來處理，即發(fā)出中斷請求信號，CPU暫暫停工作，保存好現場，然后轉到該中斷請求對應的服停工作，保存好現場，然后轉到該中斷請求對應的服務子程序的入口處，待服務子程序運行完畢，務子程序的入口處，待服務子程序運行完畢，CPU自自動恢復現場，從原停頓點繼續(xù)往下運行。動恢復現場，從原停頓點繼續(xù)往下運行。DSP原理及應用

56、原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述541. 中斷的概念中斷的概念 中斷是指當一個中斷信號被送入中斷是指當一個中斷信號被送入CPU且該信號沒有且該信號沒有被被CPU禁止或屏蔽，禁止或屏蔽，CPU將停止正在執(zhí)行的程序，進將停止正在執(zhí)行的程序，進入中斷服務子程序入中斷服務子程序(Interrupt Service Routine，ISR)； 中斷服務子程序執(zhí)行完畢，中斷服務子程序執(zhí)行完畢，CPU將繼續(xù)原來被中斷將繼續(xù)原來被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行。的程序繼續(xù)執(zhí)行。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院

57、北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述552. 中斷的特點中斷的特點中斷的特點如下：中斷的特點如下： 中斷是隨機的；中斷是隨機的； 中斷是可恢復的；中斷是可恢復的； 中斷是自動處理的。中斷是自動處理的。引入中斷的目的是解決主機與外設的引入中斷的目的是解決主機與外設的并行工作問題，實現實時控制。并行工作問題，實現實時控制。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述56中斷系統(tǒng)由兩大部分組成：中斷系統(tǒng)由兩大部分組成： 硬件中斷裝置硬件中斷裝置，它是中斷系

58、統(tǒng)的機制部分，負責捕獲，它是中斷系統(tǒng)的機制部分，負責捕獲中斷源發(fā)出的中斷請求，以一定方式響應中斷源，然中斷源發(fā)出的中斷請求，以一定方式響應中斷源，然后將處理器控制權交給特定的中斷處理程序。后將處理器控制權交給特定的中斷處理程序。 軟件中斷處理程序軟件中斷處理程序，它是中斷系統(tǒng)的策略部分，負責，它是中斷系統(tǒng)的策略部分，負責辨識中斷類型并作出相應的操作。辨識中斷類型并作出相應的操作。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述572.8.1 中斷優(yōu)先級和中斷向量表中斷優(yōu)先級和中斷向量表 LF2407 D

59、SP具有具有不可屏蔽不可屏蔽中斷和中斷和 個個中斷（中斷（INT1INT6），采用集中化的中斷擴展設計來滿足大），采用集中化的中斷擴展設計來滿足大量外設中斷需求。量外設中斷需求。 每個可屏蔽中斷有多個中斷源，每個中斷源具有唯每個可屏蔽中斷有多個中斷源，每個中斷源具有唯一的中斷入口地址向量。一的中斷入口地址向量。DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述58中斷源如下所示中斷源如下所示:不可屏蔽中斷不可屏蔽中斷(硬件硬件) 優(yōu)先級優(yōu)先級 中斷名稱中斷名稱 CPU中斷向量中斷向量 描述描述 1 Res

60、et 0000h 復位引腳和復位引腳和WD溢出溢出 2 NMI 0024h 無效地址檢測無效地址檢測DSP原理及應用原理及應用北京理工大學珠海學院信息學院北京理工大學珠海學院信息學院第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述59INT1(級別級別1）CPU中斷向量地址：中斷向量地址：0002h 優(yōu)先級優(yōu)先級 中斷名稱中斷名稱 外設中斷向量外設中斷向量 描述描述 4 PDPINTA 0020h 功率驅動保護中斷功率驅動保護中斷 5 PDPINTB 0019h 功率驅動保護中斷功率驅動保護中斷 6 ADCINT 0004h 高優(yōu)先級高優(yōu)先級ADC中斷中斷 7 XINT1 0001h