第3章TMS320C54X的硬件结构原理1.ppt

第3章 TMS320C54x的硬件结构 3.1 结构概述 3.2 总线结构 3.3 中央处理单元 3.4 存储器 3.5 片内外围设备 3.6 复位电路 3.7 TMS320C5402引脚及说明 ① 中央处理器CPU 采用了流水线指令执行结构和相应的并行处理结构，可在一个周期内对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。 ③ 特殊功能寄存器 共有26个特殊功能寄存器，位于具有特殊功能的RAM区。主要用来对片内各功能模块进行管理、控制、监视。 ⑤ 程序存储器 可由ROM和RAM配置而成，即程序空间可以定义在ROM上，也可以定义在RAM中。 当需要高速运行的程序时，可将片外ROM中的程序调入到片内RAM中，以提高程序的运行速度，降低对外部ROM的速度要求，增强系统的整体抗干扰性能。 ⑥ I/O口 ⑦ 串行口 ⑧ 主机接口HPI ⑨ 定时器 二、TMS320C54x的主要特性 （2）存储器 64 K字程序存储器、64 K字数据存储器以及64 K字I/O空间。在C548、C549、C5402、C5410和C5420中程序存储器可以扩展。 （5）电源 可用IDLEl、IDLE2和IDLE3指令控制功耗，以工作在省电方式。 可以控制关断CLKOUT输出信号。 3.2 总线结构 总线结构 特点： ①8条16位总线，并行工作能在一个机器周期内完成3次读操作和1次写操作。 ②支持数据在程序空间和数据空间传送。 ③支持片内、外外设的双向通信。 ④支持功能很强的算术逻辑与位操作运算。 * DSP器件的应用设计技术与微处理器和单片机的应用设计技术完全相同; 从应用角度看,DSP器件与微处理器和单片机具有完全相同的外部硬件条件; DSP器件的寻址方式和指令系统比较复杂; DSP具有比较复杂的运算器结构和内部总线结构； 3.1 结构概述 TMS320C54x（简称C54x)是TI公司于1996年推出的新一代定点数字信号处理器。 TMS320系列中的同一代芯片具有相同的CPU结构，但是片内存储器和片内外围设备的配置是不同的。 不同DSP器件都具有哈佛结构和硬件乘法电路等基本特性； C54x是C5000系列的一个子系列，C54x系列芯片内部CPU 结构完全相同，只是在时钟频率、工作电压、片内存储器容量大小、外围设备和接口电路的设计上不同芯片间会有所不同. 一、TMS320C54X硬件结构 图3-1 TMS320C54x DSP的内部组成框图 图3-2 TMS320C54x DSP的内部硬件结构图 C54X硬件结构框图围绕8条总线由10大部分组成: 8条总线： 1条程序总线， 3条数据总线，4条地址总线； 10大部分：中央处理器（CPU)，内部总线控制，特殊功能寄存器，数据存储器，程序存储器，I/O扩展口功能，串行口，并行口HPI，定时器，中断系统等。 C54x采用先进的修正哈佛结构，片内共有8条总线、CPU、在片存储器和在片外围电路等硬件，加上高度专业化的指令系统，使C54x具有功耗小，高度并行等优点。 各部分的功能 ② 内部总线结构 由一条程序总线、三条数据总线和四条地址总线组成，可在一个指令周期内产生两个数据存储地址，实现流水线并行数据处理。 ④ 数据存储器 片内数据存储器 双寻址数据寄存器DARAM 单寻址数据寄存器SARAM DARAM：在一个指令周期内，可对其进行两次存取操作，即一次读出和一次写入； SARAM：在一个指令周期内，只能进行一次存取操作。 ’C54x共有两个通用I/O引脚（BIO和XF）。 BIO：主要用来监测外部设备的工作状态； XF：用来给外部设备发送信号。 ’C54x芯片还配有主机接口（HPI）、同步串行口和64K字I/O空间。 HPI和串行口可以通过设置，用作通用I/O。 64K字的I/O空间可通过外加缓冲器或锁存电路，配合外部I/O读写控制时序构成片外外设的控制电路。 不同型号的’C54x芯片，所配置的串行口功能不同。可分为4种： 单通道同步串行口SP 带缓冲器单通道同步串行口BSP 并行带缓冲器多通道同步串行口McBSP 时分多通道带缓冲器串行口TMD HPI是一个与主机通信的并行接口，