第11講-第8章片上外設課件

1、1第第8章章 C5x的片上外設的片上外設(第第11講講)8.1 時鐘發(fā)生器時鐘發(fā)生器8.2 通用定時器通用定時器8.3 通用通用I/O口口(GPIO)8.4 外部存儲器接口外部存儲器接口(EMIF)8.5 多通道緩沖串口多通道緩沖串口McBSP8.6 模模/數(shù)轉換器數(shù)轉換器(ADC)8.7 看門狗定時器看門狗定時器(Watchdog)8.8 I2C模塊模塊參考：參考：TMS320C55x DSP Peripherals Reference Guide(SPRU317B)28.1 時鐘發(fā)生器時鐘發(fā)生器 8.1.1 時鐘發(fā)生器概況時鐘發(fā)生器概況 8.1.2 時鐘工作模式時鐘工作模式 8.1.3 C

2、LKOUT輸出輸出 8.1.4 使用方法使用方法38.1.1 時鐘發(fā)生器概況時鐘發(fā)生器概況 功能功能 輸入時鐘輸入時鐘 (CLKIN) 工作時鐘工作時鐘 (CPU及外設及外設) 分頻輸分頻輸出出 (CLKOUT,其他器件其他器件) 包含包含 數(shù)字鎖相環(huán)數(shù)字鎖相環(huán) (DPLL: Digital Phase Locking Loop) 時鐘模式寄存器時鐘模式寄存器 (CLKMD)4輸入時鐘輸入時鐘 (CLKIN) 工作時鐘工作時鐘 (CPU及外設及外設) 分頻輸出分頻輸出 (CLKOUT,其他器件其他器件)5678.1.2 時鐘工作模式時鐘工作模式 1. 旁路模式旁路模式 Bypass Mode

3、2. 鎖定模式鎖定模式 Lock Mode 3. 空閑模式空閑模式 Idle (Low-Power) Mode81. 旁路模式旁路模式 Bypass Mode The frequency of the output clock signal is equal to the frequency of the input clock signal divided by 1, 2, or 4.the frequency of the output clock= the frequency of the input -1, 2 (or 4)9(1) Entering and Exiting the B

4、ypass Mode Entering write a 0 to the PLL ENABLE bit Exiting write a 1 to the PLL ENABLE bit.10(2) Setting the Output Frequency for the Bypass ModeThe output frequency=the input frequency-BYPASS DIV bits ( 1, 2, or 4)112. 鎖定模式鎖定模式 Lock Mode The output clock signal is phase locked to the input clock s

5、ignal. 12Entering and Exiting the Lock Mode Entering write a 1 to the PLL ENABLE bit Exiting write a 0 to the PLL ENABLE bit.13 The input frequency can be both multiplied and divided to produce the desired output frequency. Examples of Selecting a Lock Mode Frequency.143. 空閑模式空閑模式 Idle (Low-Power) M

6、ode 目的：降低功耗目的：降低功耗 功能：輸出時鐘停止，引腳被拉為高電平功能：輸出時鐘停止，引腳被拉為高電平1516表表8-1 時鐘模式寄存器時鐘模式寄存器CLKMD (1)位位字字 段段說說 明明15Rsvd保留保留14IAI退出退出Idle狀態(tài)后，決定狀態(tài)后，決定PLL是否重新鎖定是否重新鎖定0 PLL將使用與進入將使用與進入Idle狀態(tài)之前相同的設置進狀態(tài)之前相同的設置進行鎖定行鎖定1 PLL將重新鎖定過程將重新鎖定過程13IOB處理失鎖處理失鎖0 時鐘發(fā)生器不中斷時鐘發(fā)生器不中斷PLL，PLL繼續(xù)輸出時鐘繼續(xù)輸出時鐘1 時鐘發(fā)生器切換到旁路模式，重新開始時鐘發(fā)生器切換到旁路模式，重新

7、開始PLL鎖鎖相過程相過程12TEST必須保持為必須保持為0117PLL MULT鎖定模式下的鎖定模式下的PLL倍頻值，倍頻值，23117表表8-1 時鐘模式寄存器時鐘模式寄存器CLKMD (2)位位字字 段段說說 明明65PLL DIV鎖定模式下的鎖定模式下的PLL分頻值，分頻值，034PLL ENABLE使能或關閉使能或關閉PLL0 關閉關閉PLL，進入旁路模式，進入旁路模式1 使能使能PLL，進入鎖定模式，進入鎖定模式32BYPASS DIV旁路下的分頻值旁路下的分頻值00 一分頻一分頻01 二分頻二分頻10或或11 四分頻四分頻1BREAKLNPLL失鎖標志失鎖標志0 PLL已經(jīng)失鎖已

8、經(jīng)失鎖1 鎖定狀態(tài)或有對鎖定狀態(tài)或有對CLKMD寄存器的寫操作寄存器的寫操作0LOCK鎖定模式標志鎖定模式標志0 時鐘發(fā)生器處于旁路模式時鐘發(fā)生器處于旁路模式1 時鐘發(fā)生器處于鎖定模式時鐘發(fā)生器處于鎖定模式188.1.3 CLKOUT輸出輸出19208.1.4 使用方法使用方法 設置工作模式、分頻值、倍頻值、設置工作模式、分頻值、倍頻值、省電模式省電模式 DSP復位復位 復位期間和復位后：旁路模式復位期間和復位后：旁路模式 輸出頻率輸出頻率CLKMD高電平：輸出頻率高電平：輸出頻率=輸入頻率輸入頻率CLKMD低低電平：輸出頻率電平：輸出頻率=輸入頻率輸入頻率/221 失鎖失鎖 對輸入時鐘跟蹤鎖

9、定之后對輸入時鐘跟蹤鎖定之后輸出時鐘發(fā)生偏移輸出時鐘發(fā)生偏移 IOB=0PLL繼續(xù)輸出時鐘繼續(xù)輸出時鐘 IOB=1切換到旁路模式，重切換到旁路模式，重新開始新開始PLL鎖相過程鎖相過程228.2 通用定時器通用定時器 8.2.1 通用定時器概況通用定時器概況 8.2.2 工作原理工作原理 8.2.3 定時器使用要點定時器使用要點 8.2.4 通用定時器應用實例通用定時器應用實例238.2.1 通用定時器概況通用定時器概況 C55x 芯片提供了芯片提供了2個個定時器定時器計數(shù)寄存器計數(shù)寄存器周期寄存器周期寄存器2425表表8-2 定時器預定標寄存器定時器預定標寄存器 PRSC位位字字 段段數(shù)數(shù)

10、值值說說 明明1510Rsvd保留保留96PSC0hFh預定標計數(shù)寄存器預定標計數(shù)寄存器54Rsvd保留保留30TDDR0hFh當當PSC重新裝入時，將重新裝入時，將TDDR的內(nèi)的內(nèi)容復制到容復制到PSC中中2627表表8-3 主計數(shù)寄存器主計數(shù)寄存器 TIM位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明150TIM0000hFFFFh主計數(shù)寄存器主計數(shù)寄存器表表8-4 主周期寄存器主周期寄存器 PRD位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明150PRD0000hFFFFh主周期寄存器。當主周期寄存器。當TIM必須重新裝必須重新裝入時，將入時，將PRD的內(nèi)容復制到的內(nèi)容復制到TIM中中282930PSC TDD

11、R31328.2.2 工作原理工作原理PSC在每個輸入時鐘周期在每個輸入時鐘周期減減1PSC減減到到0時，時，TIM減減1TIM減減到到0時，定時器時，定時器(1) 向向 CPU 發(fā)送一個中斷請求發(fā)送一個中斷請求 TINT(2) 向向 DMA 控制器發(fā)送同步事件控制器發(fā)送同步事件 TEVT(3) 輸出到定時器引腳輸出到定時器引腳33 定時器發(fā)送定時器發(fā)送 中斷信號中斷信號TINT或同步事件信號或同步事件信號TEVT的的頻率頻率 與中斷相關的寄存器與中斷相關的寄存器 中斷申請中斷申請 interrupt flag registers IFR0、IFR1 中斷使能中斷使能 interrupt en

12、able registers IER0 and IER1 調試中斷使能調試中斷使能 debug interrupt enable registers DBIER0 and DBIER11PRD1TDDR TINT輸入時鐘頻率輸入時鐘頻率頻率頻率34TIN/TOUT 引腳引腳35TIN/TOUT 引腳引腳TCR3637383940表表8-5 定時器控制寄存器定時器控制寄存器 TCR (1)41表表8-5 定時器控制寄存器定時器控制寄存器 TCR (2)位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明15IDLEEN01定時器的定時器的Idle使能位。使能位。定時器不能進入定時器不能進入idle狀態(tài)狀態(tài)如果如果

13、idle狀態(tài)寄存器中的狀態(tài)寄存器中的PERIS=1，定時器進入，定時器進入idle狀態(tài)狀態(tài)14INTEXT01時鐘源從內(nèi)部切換到外部標志位時鐘源從內(nèi)部切換到外部標志位定時器沒有準備好使用外部時鐘源定時器沒有準備好使用外部時鐘源定時器準備使用外部時鐘源定時器準備使用外部時鐘源13ERRTIM01定時器錯誤標志定時器錯誤標志沒有監(jiān)測到錯誤，或沒有監(jiān)測到錯誤，或ERRTIM已被讀取已被讀取出錯出錯12-11FUNC00b01b10b11b定時器工作模式選擇位定時器工作模式選擇位TIN/TOUT為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部CPU時鐘時鐘TIN/TOUT為定時器輸出，時鐘源是內(nèi)部為定時器

14、輸出，時鐘源是內(nèi)部CPU時鐘時鐘TIN/TOUT為通用輸出，引腳電平反映的是為通用輸出，引腳電平反映的是DATOUT位的值位的值TIN/TOUT為定時器輸入，時鐘源是外部時鐘為定時器輸入，時鐘源是外部時鐘424344表表8-5 定時器控制寄存器定時器控制寄存器 TCR (3)位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明10TLB01定時器裝載位定時器裝載位TIM、PSC不重新裝載不重新裝載將將PRD、TDDR分別復制到分別復制到TIM、PSC中中9SOFT在調試中遇到斷點時，定時器的處理方法在調試中遇到斷點時，定時器的處理方法8FREE76PWID00011011定時器輸出脈沖的寬度定時器輸出脈沖的寬度

15、1個個CPU時鐘周期時鐘周期2個個CPU時鐘周期時鐘周期4個個CPU時鐘周期時鐘周期8個個CPU時鐘周期時鐘周期5ARB01自動重裝控制位自動重裝控制位ARB清清0每次每次TIM減為減為0，PRD裝入裝入TIM中，中，TDDR裝入裝入PSC中中4546表表8-5 定時器控制寄存器定時器控制寄存器 TCR (4)位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明4TSS01定時器停止狀態(tài)位定時器停止狀態(tài)位啟動定時器啟動定時器停止定時器停止定時器3CP01定時器輸出時鐘定時器輸出時鐘/脈沖模式選擇脈沖模式選擇輸出輸出脈沖脈沖。脈沖寬度由。脈沖寬度由PWID定義，極性由定義，極性由POLAR定義定義輸出輸出時鐘時鐘

16、。引腳上信號的占空比為。引腳上信號的占空比為50%。2POLAR01時鐘輸出極性位時鐘輸出極性位正極性，定時器引腳傷的信號從正極性，定時器引腳傷的信號從低低電平開始電平開始負極性，定時器引腳傷的信號從負極性，定時器引腳傷的信號從高高電平開始電平開始1DATOUT01當當TIN/TOUT作為通用輸出引腳，該位控制引腳上的電平作為通用輸出引腳，該位控制引腳上的電平低電平低電平高電平高電平0Rsvd0保留保留478.2.3 定時器使用要點定時器使用要點 1. 初始化定時器初始化定時器 2. 停止停止/啟動定時器啟動定時器 3. DSP復位復位 481. 初始化定時器初始化定時器 (1) 停止計時停止

17、計時 (TSS=1) 使能定時器自動裝載使能定時器自動裝載 (TLB=1) 正確設置正確設置 TCR 中的相關位中的相關位 (2) 將預定標計數(shù)器周期數(shù)寫入將預定標計數(shù)器周期數(shù)寫入 TDDR 以以輸入的時鐘周期輸入的時鐘周期為基本單位為基本單位 (3) 將主計數(shù)器周期數(shù)裝入將主計數(shù)器周期數(shù)裝入 PRD (4) 關閉定時器自動裝載關閉定時器自動裝載 (TLB=0) 啟動計時啟動計時 (TSS=0)492. 停止停止/啟動定時器啟動定時器 停止停止 TSS = 1 啟動啟動 TSS = 0503. DSP復位復位 停止定時：停止定時：TSS=1 預定標計數(shù)器值為預定標計數(shù)器值為0：TDDR = 0

18、 主計數(shù)器值為主計數(shù)器值為 FFFFh： PRD = FFFFh 定時器不進行自動重裝：定時器不進行自動重裝：ARB = 0 IDLE指令不能使定時器進入省電模式指令不能使定時器進入省電模式 仿真時遇到軟件斷點定時器立即停止工作仿真時遇到軟件斷點定時器立即停止工作 TIN/TOUT為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時鐘：為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時鐘：FUNC = 00b518.2.4 通用定時器應用實例通用定時器應用實例 例例8-1，在，在TIN/TOUT引腳上產(chǎn)生一個引腳上產(chǎn)生一個2MHz的時鐘的時鐘 假定假定DSP的的CPU時鐘為時鐘為200MHz。 要點要點 TIN/TOUT引腳配置為引腳配置為定時器

19、輸出定時器輸出FUNC=01b 使這個引腳工作在使這個引腳工作在時鐘模式時鐘模式CP=01b TIN/TOUT的極性為正極性的極性為正極性POLAR=00b52 初值計算初值計算 每當每當計數(shù)器減計數(shù)器減為為0時，引腳電平就會時，引腳電平就會翻轉翻轉一次一次1PRD1TDDR TINT輸入時鐘頻率輸入時鐘頻率頻率頻率1PRD1TDDR200MHzMHz2250MHz22200MHz1PRD1TDDR0FFFFh0:PRD0Fh;0:TDDR53 代碼代碼541PRD1TDDR200MHzMHz2250MHz22200MHz1PRD1TDDR0FFFFh0:PRD0Fh;0:TDDR55時鐘式輸

20、出時鐘式輸出56脈沖式輸出脈沖式輸出57使用外部時鐘源使用外部時鐘源588.3 通用通用I/O口口(GPIO) 通用輸入輸出引腳通用輸入輸出引腳 TMS320VC5509A(PGE)有有7個個GPIO引腳引腳 引腳的方向配置引腳的方向配置 I/O方向寄存器：方向寄存器：IODIR 引腳上的輸入引腳上的輸入/輸出狀態(tài)的反映或設置輸出狀態(tài)的反映或設置 I/O數(shù)據(jù)寄存器：數(shù)據(jù)寄存器：IODATA59表表8-7 GPIO數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器IODATA位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明158Rsvd保留保留70IOxDIR01IOx方向控制位方向控制位IOx配置為輸入配置為輸入IOx配置為輸出配置為輸

21、出表表8-6 GPIO方向寄存器方向寄存器IODIR位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明158Rsvd保留保留70IOxD01IOx邏輯狀態(tài)位邏輯狀態(tài)位IOx引腳上的信號為低電平引腳上的信號為低電平IOx引腳上的信號為高電平引腳上的信號為高電平608.6 模模/數(shù)轉換器數(shù)轉換器(ADC) 8.6.1 ADC的結構和時序的結構和時序 8.6.2 ADC的寄存器的寄存器 8.6.3 實例實例618.6.1 ADC的結構和時序的結構和時序 結構結構highreference voltageslowreference voltages62 時序時序內(nèi)部轉換時鐘的最大頻率為內(nèi)部轉換時鐘的最大頻率為2MHz

22、63ADC可編程分頻間的關系可編程分頻間的關系 ADC時鐘時鐘 ADC 轉換時鐘轉換時鐘 ADC采樣保持時間采樣保持時間 ADC總轉換時間總轉換時間64ADC 的運行控制的運行控制 ADC不能連續(xù)工作不能連續(xù)工作 啟動轉換啟動轉換 ADCSTART = 1 判斷轉換結束判斷轉換結束 ADCVUSY = 0，則轉換結束，則轉換結束采樣數(shù)據(jù)采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器 ADCDATA (10bit)658.6.2 ADC的寄存器的寄存器 表表8-31 ADC控制控制寄存器寄存器ADCCTL位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明15ADCSTART01轉換開始位轉換開始位無效無效轉換開始。在轉換結束后，

23、如果轉換開始。在轉換結束后，如果ADCStart 位不為高，位不為高，ADC自動進入關電模式自動進入關電模式1412CHSELECT000001010011100111模擬模擬輸入通道選擇輸入通道選擇選擇選擇AIN0通道通道選擇選擇AIN1通道通道選擇選擇AIN2通道（通道（BGA封裝）封裝）選擇選擇AIN3通道（通道（BGA封裝）封裝）所有通道關閉所有通道關閉110保留保留保留，讀時總為保留，讀時總為066 表表8-32 ADC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寄存器寄存器ADCDATA位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明15ADCBUSY01ADC轉換標志位：轉換標志位：采樣數(shù)據(jù)已存在采樣數(shù)據(jù)已存在正在轉換之中，在正

24、在轉換之中，在ADCSTART置為置為1后，后，ADCBUSY變?yōu)樽優(yōu)?，直到轉換結束，直到轉換結束1412CHSELECT000001010011100111數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通道選擇：通道選擇：AIN0通道通道AIN1通道通道AIN2通道（通道（BGA封裝）封裝）AIN3通道（通道（BGA封裝）封裝）保留保留1110保留保留保留，讀時總為保留，讀時總為090ADCDATA存放存放10位位ADC轉換結果轉換結果 67 表表8-33 ADC時鐘分頻寄存器時鐘分頻寄存器ADCCLKDIV位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明158SAMPTIMEDIV0255采樣和保持時間分頻字段。該字采樣和保持時間分頻字段。該字段同段同CONVRATEDIV字段一起決字段一起決定采樣和保持時間定采樣和保持時間74保留保留保留，默認為保留，默認為030CONVRATEDIV0000b1111b轉換時鐘分頻字段，該字段同轉換時鐘分頻字段，該字段同SAMPTIMEDIV字段一起決定采字段一起決定采樣和保持周期樣和保持周期68 表表8-34 ADC時鐘時鐘控制寄存器控制寄存器ADCCLKCTL位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明159保留保留保留保留8IDLEEN01ADC的的idle使能位使能位ADC不能進入不能進入idle狀態(tài)狀態(tài)進入進入idle狀態(tài)，時鐘停止狀態(tài)，時鐘停止70CPUCLKDIV0255系統(tǒng)