【经典】DSP引脚及内部结构.ppt

2003.2.16 DSP原理及应用 TMS320C54x芯片采用CMOS制造工艺，整个系列的型号基本上都采用塑料或陶瓷四方扁平封装形式（TQFP）。 不同的器件型号其引脚的个数有所不同。下面 以TMS320VC5402芯片为例,介绍’C54x引脚的名称及功能。 ’C5402引脚分布 TQFP封装 BGA封装 TMS320C5402引脚： 1. 电源引脚 （24） 2．时钟引脚 （7） 3．控制引脚 （19） TMS320C5402 TMS320C54x的组成 TMS320C54x的硬件结构图 TMS320C54x的硬件结构图 3条数据总线分别与不同功能的内部单元相连接。 如：CPU、程序地址产生逻辑PAGEN、数据地址产生逻辑 DAGEN、片内外设和数据存储器等。 CB和DB用来传送从数据存储器读出的数据； EB用来传送写入存储器的数据。 ’C54x读/写操作占用总线情况 TMS320C54x的组成 TMS320C54x的内部硬件结构图 ① 40位算术逻辑运算单元ALU； ② 2个40位的累加器A和B； ③ 1个支持16~31位移位范围的桶形移位寄存器； ④ 能完成乘法-加法运算的乘法累加器MAC； ⑤ 16位暂存寄存器T； ⑥ 16位转移寄存器TRN； ⑦ 比较、选择、存储单元CSSU； ⑧ 指数译码器； ⑨ CPU状态和控制寄存器。 2.3.1 算术逻辑运算单元ALU (Arithmetic Logic Unit ) ALU的功能框图 1．ALU的输入和输出 2．溢出处理 3．进位位C 4．双16位算术运算 2.3.2 累加器A和B 【例2.4.1】累加器A=FF 0123 4567H，执行带移位的STH和STL指令后，求暂存器T和A的内容。 2.3.3 桶形移位寄存器 2．桶形移位寄存器的输入 4．桶形移位寄存器的功能 5．桶形移位寄存器的操作 (2) 控制操作数的移位 【例2.4.2】 对累加器A执行不同的移位操作。 2.3.4 乘法-累加单元MAC 乘法器的输出经小数控制电路接至加法器的XA输入端。 （1）加法器的输入 XA输入：来自乘法器的输出。 YA输入： ①?来自累加器A的操作数； ② 来自累加器B的操作数。 （2）加法器的输出 输出经零检测器、舍入器和溢出/饱和逻辑电路后，将产生的状态标志送入状态寄存器，并将运算结果送入累加器A或B。 ’C54x的比较、选择和存储单元（CSSU）是一个特殊用途的硬件电路，专门用来完成一些算法（卷积码算法）中的加法/比较/选择（ACS）操作。 例如: CMPS指令可以对累加器的高阶位和低阶位进行比较，并选择较大的数存放在指令所指定的存储单元中。 指令格式： CMPS A，*AR1 功能：对累加器A的高16位字（AH）和低16位字（AL）进行比较， 若AHAL，则AH→*AR1，TRN左移1位，0→TRN(0)， 0→TC； 若AHAL，则AL→*AR1，TRN左移1位，1→TRN(0)， 1→TC。 ’C54x提供三个16位寄存器来作为CPU状态和控制寄存器，它们分别为： 由于这些寄存器都是存储器映像寄存器，因此可以很方便地对它们进行如下数据操作： 1．状态寄存器0（ST0） 2．状态寄存器1 (ST1) 3．工作方式状态寄存器PMST IPTR：用来指示中断向量所驻留的128字程序存储器的位置； MP/MC：用来确定是否允许使用片内程序存储器ROM OVLY：用来决定片内双寻址数据RAM是否映射到程序空间。 AVIS：用来决定是否可以从器件地址引脚线看到内部程序空间地址线； DROM：用来决定片内ROM是否可以映射到数据存储空间 CLKOFF：用来决定时钟输出引脚CLKOUT是否有信号输出； SMUL：用来决定乘法结果是否需要进行饱和处理； SST：用来决定累加器中的数据在存储到存储器之前，是否需要饱和处理。 1、进位与溢出的区别？ ? 若是两个有符号数相乘，则在进行乘法运算之前，先对两个16位乘数进行符号位扩展，形成17位有符号数后再进行相乘。 扩展的方法：在每个乘数的最高位前增加一个符号位，其值由乘数的最高位决定，即正数为0，负数为1。 ? 若是两个无符号数相乘，则在两个16位乘数的最高位前面添加“0”，扩展为17位乘数后再进行乘运算 ? 若是有符号数与无符号数相乘，则有符号数在最高位前添加1个符号位，其值由最高