信号处理技术课件-TMS320C54x数字信号处理器硬件结构.pptVIP

5．指数编码器 指数编码器用于支持单周期指令EXP的专用硬件。在EXP指令中，累加器中的指数值能以二进制补码的形式（-8~31）存储在T寄存器中。指数值定义为前面的冗余位数减8的差值，即累加器中为消除非有效符号位所需移动的位数。当累加器中的值超过32位时，指数为负值。 6．CPU状态和控制寄存器 TMS320C54x有三个状态和控制寄存器，分别为状态寄存器ST0、状态寄存器ST1和处理器方式状态寄存器PMST。ST0和ST1包括各种工作条件和工作方式的状态，PMST包括存储器配置状态和控制信息。 状态寄存器ST0的位结构如图2-9所示，表2-2所示是ST0的说明。 图2-9 状态寄存器ST0位结构 15～13 12 11 10 9 8～0 ARP TC C OVA OVB DP 表2-2 状态寄存器ST0 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4～0 BRAF CPL XF HM INTM 0 OVM SXM C16 FRCT CMPT ASM 图2-10 状态寄存器ST1的位结构 表2-3 状态寄存器ST1(1) 表2-3 状态寄存器ST1(2) 15～7 6 5 4 3 2 1 0 IPTR MP/MC OVLY AVIS DROM CLKOFFt SMULt SSTt 图2-11 处理器方式状态寄存器PMST的位结构 表2-4 状态寄存器PMST 返回本节 TMS320C54x数字信号处理器硬件结构 2.1 TMS320C54x的特点和硬件组成框图 2.2 TMS320C54x的总线结构 2.3 TMS320C54x的存储器分配 2.4 中央处理单元（CPU） 2.5 TMS320C54x片内外设简介 2.6 硬件复位操作 2.7 TMS320VC5402引脚及说明 2.1 TMS320C54x的特点和硬件组成框图 TMS320C54x的主要特性如下所示： CPU 先进的多总线结构。 40位算术逻辑运算单元（ALU）。 17位×17位并行乘法器与40位专用加法器相连。 比较、选择、存储单元（CSSU）。 指数编码器可以在单个周期内计算40位累加器中数值的指数。 双地址生成器包括8个辅助寄存器和两个辅助寄存器算术运算单元（ARAU）。 返回首页 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。 指令系统 单指令重复和块指令重复操作。 块存储器传送指令。 32位长操作数指令。 同时读入两个或3个操作数的指令。 并行存储和并行加载的算术指令。 条件存储指令。 从中断快速返回指令。 在片外围电路（如图2-1所示） 软件可编程等待状态发生器。 可编程分区转换逻辑电路。 带有内部振荡器。 外部总线关断控制，以断开外部的数据总线、地址总线和控制信号。 数据总线具有总线保持器特性。 可编程定时器。并行主机接口（HPl）。 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。 在片仿真接口 具有符合IEEEll49.1标准的在片仿真接口（JTAG）。 速度 单周期定点指令的执行时间为25/20/15/12.5/10-ns(40 MIPS/50 MIPS/66 MIPS/80 MIPS/100 MIPS)。 返回本节 图2-1 TMS320C54x DSP的内部硬件组成框图1 图2-1 TMS320C54x DSP的内部硬件组成框图2 2.2 TMS320C54x的总线结构 TMS320C54x DSP采用先进的哈佛结构并具有八组总线，其独立的程序总线和数据总线允许同时读取指令和操作数，实现高度的并行操作。 采用各自分开的数据总线分别用于读数据和写数据，允许CPU在同一个机器周期内进行两次读操作数和一次写操作数。独立的程序总线和数据总线允许CPU同时访问程序指令和数据。 返回首页 2.3 TMS320C54x的存储器分配 2.3.1 存储器空间 2.3.2 程序存储器 2.3.3 数据存储器 2.3.4 I/O存储器 返回首页 2.3.1 存储器空间 TMS320C54x存储器由3个独立的可选择空间组成：程序空间、数据空间和I/O空间。 程序存储器空间包括程序指令和程序中所需的常数表格；数据存储器空间用于存储需要程序处理的数据或程序处理后的结果；I/O空间用于与外部存储器映象的外设接口，也可以用于扩展外部数据存储空间。 图2-2 TMS320VC5402存储器分配图 图2-3 C5402扩展