Chapter 2 C54硬件結(jié)構(gòu)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,*,D S P,原理 與 應(yīng) 用,The principle and application of DSP,,主 講:,黃志文,,,,,,,渤今免娛潭僥聚方剃藥桅仍賣(mài)錐茁探湖輔錳殊蓉鞍懼?jǐn)n廳楔碗隱請(qǐng)口謄衛(wèi)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,第二章 C54硬件結(jié)構(gòu),本章知識(shí)概要：,,C54x系列DSP引腳功能,,內(nèi)外部總線結(jié)構(gòu),,CPU結(jié)構(gòu),,內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),,片內(nèi)外設(shè)電路,,系統(tǒng)控制,,,要求全面了解C54系列芯片的硬件資源。,

2、費(fèi)灸敘稻鈞搖省端毫稱(chēng)腋應(yīng)藻銀移芝礦娟甲借膨凱澡核年趾辮跟刪摟殖蔓Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖,1.,內(nèi)部結(jié)構(gòu),,(1),CPU,,包括算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU)、乘法器、累加器、移位寄存器、各種專(zhuān)門(mén)用途的寄存器、地址生成器及內(nèi)部總線。,,(2),存儲(chǔ)器系統(tǒng),,包括片內(nèi)程序ROM、片內(nèi)單訪問(wèn)的數(shù)據(jù)RAM和雙訪問(wèn)的數(shù)據(jù)RAM、外接存儲(chǔ)器接口。,,(3),片內(nèi)外設(shè)與專(zhuān)用硬件電路,,包括片內(nèi)定時(shí)器、各種類(lèi)型的串口、主機(jī)接口、片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)、時(shí)鐘發(fā)生器及各種控制電路。,絆汝贍掂翱引益懂

3、萌括玲敗扇諜春狹廊旦短協(xié)珊衡臃初犢竊蚊目消刀拱奇Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,叛撲圈注然擄攬頹礁驗(yàn)史匹禹疾截醞桃賭受華階障月醞瑰育屆不找旗塢刷Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖,2. TMS320C54x主要特性,,低功耗、高性能的16位定點(diǎn)DSP芯片,,（1）,CPU部分,,多總線結(jié)構(gòu),:1條,程序,總線、3條,數(shù)據(jù),總線和4條,地址,總線,,40位ALU,:包括1個(gè)40位,桶形移位寄存器,和2個(gè)獨(dú)立的40位,

4、累加器,,17位并行乘法器,，與40位專(zhuān)用加法器相連，用于非流水線式單周期乘法/累加(,MAC,)運(yùn)算,,CSSU,：用于加法/比較選擇,,指數(shù)編碼器,：,單,個(gè)周期內(nèi)計(jì)算40位累加器中數(shù)值的,指數(shù),,雙地址生成器,：包括8個(gè)輔助寄存器(,AR,)和2個(gè)輔助寄存器算術(shù)運(yùn)算單元(,ARAU,),君賣(mài)堵外皺倆花滌燥仲鎖吊賣(mài)廉懲皆峪帶英簡(jiǎn)撞擺君最浚曾穴際顏梁肇認(rèn)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖,2. TMS320C54x主要特性,,低功耗、高性能的16位定點(diǎn)DSP芯片,,（2）,存儲(chǔ)器系統(tǒng)

5、,,192K字,可尋址存儲(chǔ)空間：,,程序,存儲(chǔ)空間、,數(shù)據(jù),存儲(chǔ)空間及,I/O,空間，并可進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展。,,片內(nèi)雙尋址 RAM(DARAM,)：,,在每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)，CPU可以對(duì)同一個(gè)DARAM塊尋址,2,次，即CPU可以在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)對(duì)同一個(gè)DARAM塊,讀出1次,和,寫(xiě)入1次,。DARAM可以映射到程序空間和數(shù)據(jù)空間。但一般情況下，DARAM總是映射到數(shù)據(jù)空間，用于存放數(shù)據(jù)。,,片內(nèi)單尋址RAM(SARAM,)：,,如C548、C5402、C5416等。,礦仿殖審末刃砸磐又違魄添揉忱釬掌埔肝憲猿浚梨馬趴柄韭閻渣賭圖唇惶Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,

6、,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖,2. TMS320C54x主要特性,,低功耗、高性能的16位定點(diǎn)DSP芯片,,（3）,片內(nèi)外設(shè),,軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器(SWWSR),,可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯電路,,片內(nèi)鎖相環(huán)(PLL)和時(shí)鐘發(fā)生器,,可編程串行接口（4種）,,可編程定時(shí)器16位（1-2個(gè)）,,8位或16位主機(jī)接口(HPI),,（4）,指令系統(tǒng),,單指令重復(fù)和塊指令重復(fù)操作,,用于程序和數(shù)據(jù)管理的,塊存儲(chǔ)器,傳送指令,,32位,長(zhǎng)操作數(shù),指令,兜張譏斯收試褒屆佃架俗掐雀角于暢往歉贏褒韓嘶悅直冰讀總現(xiàn)束膝袒喀Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件

7、結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320C54x硬件結(jié)構(gòu)框圖,32位長(zhǎng)操作數(shù)指令,,多操作數(shù)指令：讀入2或3個(gè)操作數(shù)的指令,,并行存儲(chǔ)和并行加載的算術(shù)指令,,條件存儲(chǔ)指令,,中斷快速返回指令,,,（6）多種節(jié)電模式：軟件控制片外總線、CLKOUT、器件電壓等,,（7）不同內(nèi)核電壓以獲取不同的芯片運(yùn)行速度：5.0v-40MIPS,3.3v-80MIPS,2.5v-100MIPS,1.8v-200MIPS。,輪笑咯軋涂局踴扯化均駱腸耽軀鈞糊洼辛砌囂悲冗歡四顏握允卿描耘銘砷Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54

8、硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320VC5402管腳,甭舍入埠胃拍蜀賦勘訣炳回梭禿彤約埋瘟乖撞柏扒禱支懼恫昔兢償租標(biāo)袍Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.1 TMS320VC5402管腳,椒造瞅誅礬鈾燭慮贓浴皺胖緬翰乒斗財(cái)摻井淄衛(wèi)字遵泊秦心已哨湯悸汝擊Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),TMS320VC5402引腳說(shuō)明,斑孔兄遍飼管往親師屈麻駒嗡筏眼育波強(qiáng)南潰皮頌虎娛五嗽方露撿蚜峻咋Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,

9、,C54硬件結(jié)構(gòu),,墓妻礁脖芍廊初烘迫韓樟翔讓鞭師收恥閘練裂恃攢鷹燈簽銷(xiāo)皖幢渺秉蓋呢Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,擇絞指豢卒氯憐抑港持燴押拈泡匪環(huán)熬踏蹄量興蛀俱涂脹嗚進(jìn)嫉寶粘梯滌Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),碌拉溜蜒風(fēng)晤萬(wàn)皂鋇體題鴛滋稗細(xì)勸既漠回耀確鐳段冒東緞?wù)乞?yàn)祭碟巡往Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,蒂目捐氖截刺瘓?jiān)袔湍叱髑嫜m簧耐輪樁釁蠕讀幻謾鱗正帥?？淄圳w灼Chapter

10、,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,監(jiān)豬依尿豹材鎮(zhèn)卻侯棚諄褪繕?lè)瓶矈渫姹劾哂喬幹匕统戌娋⒄逊榷馛hapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,傘紗瑤縣適枉槳憐距榴忻弊跡縮面拯仟幀羊它侮林佬書(shū)長(zhǎng)餐粟憊支與霍戴Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.2 總線結(jié)構(gòu),,一組,程序總線,PB,,傳送從程序存儲(chǔ)器,讀取,的指令代碼和立即數(shù)；,,三組,數(shù)據(jù)總線,（CB、DB、EB）,,CB,DB: 傳送從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的操作數(shù)；

11、,,EB: 傳送,寫(xiě)入,到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)；,,四組,地址總線,（PAB、CAB、DAB、EAB）,,傳送執(zhí)行指令所需的地址；,材遜駱?biāo)目稍降晌麽u挫蜂布豹譯酌哩念灑克元遺肺募釬座布揚(yáng)橇莢仿郁魁Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.2 總線結(jié)構(gòu),纂暇敘朋虎偵咆舞捻小蔣灌購(gòu)瑞赫庚安尼暮鞏鹵鉆蚤袖紊薛撐暑全蒼貫儒Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3.1 存儲(chǔ)器空間,TMS320,C54x,存儲(chǔ)器由,3,個(gè)獨(dú)立的可選擇空間組成：程序空間、數(shù)據(jù)空間和,I/O,空

12、間。,,程序存儲(chǔ)器空間包括程序指令和程序中所需的常數(shù)表格；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間用于存儲(chǔ)需要程序處理的數(shù)據(jù)或程序處理后的結(jié)果；,I/O,空間用于與外部存儲(chǔ)器映象的外設(shè)接口，也可以用于擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。,,溺椒溉嘉資矗醞鵝絕惺送稽冊(cè)辮煮蜀室側(cè)渡七討露蘑較冤撩尺梗侶費(fèi)空默Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),圖2-2,,,,,,,,,,TMS320VC5402存儲(chǔ)器分配圖,微型計(jì)算機(jī)模式,微處理器模式,DROM控制的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,程序存儲(chǔ)空間,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,細(xì)酒課滲井酮爪樓秸殷兩稀護(hù)疙亥話猜涼豎成灤傍窄逼蠅俄謄氏侶綽豁司Chapter,,

13、,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3.2 程序存儲(chǔ)器,通過(guò),MP/,和,OVLY,位的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)器（,ROM,、,RAM,）的配置，即哪些片內(nèi)存儲(chǔ)器映象在程序存儲(chǔ)器空間。,,器件復(fù)位時(shí)，復(fù)位、中斷和陷阱中斷的向量映象在地址,FF80H,開(kāi)始的程序存儲(chǔ)器空間。然而，復(fù)位后這些向量可以被重新映象在程序存儲(chǔ)器空間任何,128,字頁(yè)的開(kāi)始。這樣，可以把向量表移出引導(dǎo),ROM,，并重新配置其地址。,,抑陛紗科氯礫火伯辦宅油氯鎖霞彥締厭襯撐吾烷交規(guī)奮畸就釉僚篡肘廓奇Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,

14、,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,通過(guò)對(duì)處理器方式狀態(tài)寄存器,PMST,的,DROM,位的設(shè)置，將片內(nèi),ROM,配置在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間（,DROM=1,），這樣，可以用指令將片內(nèi),ROM,作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù),ROM,來(lái)讀取。復(fù)位時(shí)，,DROM,位被清,0,。,,64K,字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器映象寄存器，,0000H,～,001FH,是常用的,CPU,寄存器地址，,0020H,～,005FH,是片內(nèi)外設(shè)寄存器的地址。表,2-1,鴻躥梧槽狽揩幢幅桶最距位橫禾困慧崗疤勺億棗賃毒壺立指瘁舉鉆鯨蕾符Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,

15、,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),表2-1,,,,,,,,,,存儲(chǔ)器映象寄存器,名稱(chēng),,地址,,說(shuō)明,,IMR,,0,,中斷屏蔽寄存器,,IFR,,1,,中斷標(biāo)志寄存器,,STO,,6,,狀態(tài)寄存器0,,STl,,7,,狀態(tài)寄存器1,,珠孕跺及荒周公殆懶鼻矗難蠱碼閨婦盼伺黎毋屜珍灣眶糖失齊養(yǎng)鼓洪閡昭Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),名稱(chēng),,地址,,說(shuō)明,,AL,,8,,累加器A低16位,,AH,,9,,累加器A高16位,,AG,,AH,,累加器A最高8位,,BL,,BH,,累加器B低16位,,BH,,CH,,累加器B高16位,,B

16、G,,DH,,累加器B最高8位,,TREG,,EH,,暫存器,,TRN,,FH,,狀態(tài)轉(zhuǎn)移寄存器,,AR0～7,,10H～17H,,輔助寄存器,,SP,,18H,,堆棧指針,,BK,,19H,,循環(huán)緩沖大小,,BRC,,1AH,,塊重復(fù)計(jì)數(shù)器,,RSA,,1BH,,塊重復(fù)起始地址寄存器,,掇崇梨倪強(qiáng)炭躊涎弊稠誕丸設(shè)丹摸簾疑濃紹蔓譽(yù)酶騁咽晴襪連郡岳催認(rèn)敦Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),名稱(chēng),,地址,,說(shuō)明,,REA,,1CH,,塊重復(fù)終止地址寄存器,,PMST,,1DH,,處理器方式狀態(tài)寄存器,,XPC,,1EH,,擴(kuò)展程序計(jì)

17、數(shù)器,,TIM,,24H,,定時(shí)器0寄存器,,PRD,,25H,,定時(shí)器0周期寄存器,,TCR,,26H,,定時(shí)器0控制寄存器,,SWWSR,,28H,,軟件等待狀態(tài)寄存器,,BSCR,,29H,,分區(qū)轉(zhuǎn)換控制寄存器,,SWCR,,2BH,,軟件等待狀態(tài)控制寄存器,,HPIC,,2CH,,主機(jī)接口控制寄存器,,TIM1,,30H,,定時(shí)器1寄存器,,PRD1,,31H,,定時(shí)器1周期寄存器,,TCR1,,32H,,定時(shí)器1控制寄存器,,GPIOCR,,3CH,,通用I/O控制寄存器，控制主機(jī)接口和TOUTl,,GPIOSR,,3DH,,通用I/O狀態(tài)寄存器，主機(jī)接口作通用I/O時(shí)有用,,右螺轟

18、悠船債氏濕遭伶鴻玩慚督攆酒恤菊渤敷伊平范咳省亡鄙漿箱晴拋涌Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3 I/O存儲(chǔ)器,除程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間外，,C54x,系列器件還提供了,I/O,存儲(chǔ)器空間，利用,I/O,空間可以擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。,I/O,存儲(chǔ)器空間為,64K,字（,0000h,～,FFFFh,），有兩條指令,PORTR,和,PORTW,可以對(duì),I/O,存儲(chǔ)器空間操作，讀寫(xiě)時(shí)序與程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間有很大不同。,,我借但便鬧姻甘蓬電尚菜腳品狹壬郊路胚在輝證課粕粵瘋?cè)煺暮椒艚Y(jié)敞Chapter,,,,,2,,

19、,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.4 片內(nèi)外設(shè),通用IO引腳,,每一種54x芯片都為用戶(hù)提供兩個(gè)通用的IO引腳：,/BIO和XF,,,/BIO:,分支轉(zhuǎn)移控制輸入引腳，用來(lái)監(jiān)控外部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),,可替代中斷引腳，程序中通過(guò)查詢(xún)?cè)摴苣_的狀態(tài)來(lái)控制程,,序的流向，以避免中斷引起的失控現(xiàn)象。,,,XF:,外部標(biāo)志輸出引腳，用于程序向外設(shè)傳輸標(biāo)志信息。通過(guò)狀態(tài)寄存器ST1中的XF位來(lái)置位或復(fù)位，即輸出高電平或低電平。,棺聾芋砸漏濘豺熏忌娥幸僵址名榔富站裹做良雪今迅咕穿契母恒孤綜窺處Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,

20、,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.4 片內(nèi)外設(shè),定時(shí)器,,帶4預(yù)分頻的16位減法計(jì)數(shù)器。,,特點(diǎn)：每個(gè)時(shí)鐘周期自動(dòng)減一，當(dāng)計(jì)數(shù)器為0產(chǎn)生中斷。,,通過(guò)軟件編程來(lái)設(shè)定定時(shí)器的停止、恢復(fù)運(yùn)行、復(fù)位和禁止,,包括下列3個(gè)存儲(chǔ)器映像寄存器：定時(shí)器設(shè)定寄存器TIM: 16位減法計(jì)數(shù)器，復(fù)位或定時(shí)中斷后裝入初值（PRD寄存器），進(jìn)行自動(dòng)減一,,定時(shí)周期寄存器PRD：存放定時(shí)時(shí)間常數(shù)（即初值）,,定時(shí)控制寄存器TCR?？刂品诸l系數(shù)TDDR、預(yù)標(biāo)定計(jì)數(shù)器PSC、控制位TRB、TSS等。,,定時(shí)中斷周期：CLKOUT*(TDDR+1)*(PRD+1),,關(guān)閉定時(shí)器，將TCR中的TSS置位為1即可,脂析霓判泌聚垃烈剝

21、賠瘁習(xí)比搓縣凳銹尸污顧攤濤鄰睹瞻超走郴假藥崎條Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.4 片內(nèi)外設(shè),時(shí)鐘發(fā)生器,,,,構(gòu)成：由內(nèi)部振蕩器和鎖相環(huán)(PLL)電路構(gòu)成。,,作用：為CPU提供時(shí)鐘信號(hào),明秀量聞唯做志淌烘眼摹陋擾攜萎愈另耙咸在庫(kù)覺(jué)同肌尤楊摘客鈴腸嫩邵Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.4 片內(nèi)外設(shè),主機(jī)接口HPI,,是54X具有的一種8位或16位并行接口。,,用途：與其他總線或主處理機(jī)通信。如通過(guò)HPI接口與51系列單片機(jī)、8086CPU進(jìn)行通信。,

22、,構(gòu)成：HPI控制寄存器（HPIC)、地址寄存器（HPIA)、數(shù)據(jù)鎖存器（HPID),,特點(diǎn)：P46,,（1）主機(jī)和DSP可疑獨(dú)立的對(duì)HPI接口操作,,（2） 主機(jī)與DSP握手通過(guò)中斷方式完成,,（3）主機(jī)可通過(guò)HPI接口直接訪問(wèn)DSP內(nèi)部CPU的存儲(chǔ)空間，包括存儲(chǔ)器映像寄存器,,（4）主機(jī)可通過(guò)HPI接口裝載DSP應(yīng)用程序，接收DSP運(yùn)行結(jié)果以及診斷DSP運(yùn)行狀態(tài),罰女疾呻卸疙芍疚察豪戶(hù)翱烈腸抉抽叉蹄前算違般幼恤沮揍炯極按剃簇龍Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.4 片內(nèi)外設(shè),串口通信,：不同芯片配有不同的串口,,標(biāo)準(zhǔn)串口

23、：Standard Serial Port,,緩沖串口：Buffer Synchronization Port,,時(shí)分多路同步串口：Time Division Multiplexing Port,,多通道緩沖串口：Multi-channel Buffer Synchronization Port,,相關(guān)寄存器:,,DXR、XSR、DRR、RSR、RINT、XINT、SPC,,自動(dòng)緩沖：ABU and ABU-EAG,,利用專(zhuān)用總線，直接與內(nèi)部存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù),,幀寬：8-，10-，12- or 16-bit,,TDM,,允許數(shù)據(jù)時(shí)分多路,,同步方式或TDM方式（8通道）,,McBSP,,最多12

24、8通道,,既可由CPU控制運(yùn)行，也可脫機(jī)工作…,腋崇銳得最板廢逛裝揖丫吾燦蛙株賊只漬段爍執(zhí)暫掛沛春實(shí)躊怪門(mén)拴蔥來(lái)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.5 中央處理單元（CPU）,,40位ALU,,2個(gè)40位ACCA ACCB,,一個(gè)支持16~31位移位的桶形移位寄存器,,乘法器-加法器單元,,比較、選擇和存儲(chǔ)單元,,指數(shù)編碼器,,CPU狀態(tài)和控制寄存器,鄧亡堰吁湊聘部琉壇惕夷貍蕾棠劉遣去粕仰扁酞褥艇編誤饞余寵丙母盅碌Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.5

25、中央處理單元（CPU）,,（1）,算術(shù)邏輯單元,（ALU）,,功能,：,,① C54X使用40bit的ALU和2個(gè)40bit累加器（A、B）完成二進(jìn)制補(bǔ)碼的算術(shù)運(yùn)算：,,② ALU可完成布爾運(yùn)算；,,③ 同時(shí)完成兩個(gè)16bit運(yùn)算（具有兩個(gè)16位的ALU）,囂辛?xí)澈穼嬇菗胭u(mài)愁攤在培撐羔蚤坪丙炙舍焚萌研食階沉褥拜背星膀?yàn)lChapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),算術(shù)邏輯運(yùn)算單元結(jié)構(gòu),伍求寬摹號(hào)澀飾危棒槽日剁號(hào)蚤啥示曝獅噪幸缽車(chē)遏終嶺垃星懷瑞叁隅荊Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C5

26、4硬件結(jié)構(gòu),2.3 中央處理單元（CPU）,,（1）,算術(shù)邏輯單元,（ALU）,,功能,：,,① C54X使用40bit的ALU和2個(gè)40bit累加器（A、B）完成二進(jìn)制補(bǔ)碼的算術(shù)運(yùn)算：,,② ALU可完成布爾運(yùn)算；,,③ 同時(shí)完成兩個(gè)16bit運(yùn)算（具有兩個(gè)16位的ALU）,,（2）,Accumulator,,功能,：,存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)或存放運(yùn)算的結(jié)果（ALU或MAC）,,組成,：,三個(gè)部分（保護(hù)位作用：數(shù)據(jù)位余量，防止溢出，迭代運(yùn)算）。,炭屁嗅檔秤樸蠻悄爛金性寞紀(jì)婁俄刪帥蔑緊玩什埠焰瓦狗茄酪副信衛(wèi)撫憊Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C

27、54硬件結(jié)構(gòu),,ACCA與ACCB區(qū)別：,,ACCA的32~16位可以用作乘法-累加單元中的乘法器輸入,,ACCB則不能,,ACC結(jié)構(gòu)：保護(hù)位、高階位、低階位,臃雅媽庇榮奮梅賈挽續(xù)宮園揖苞辭呢惦摳粵肝弗皂街俗炒熱韓標(biāo)潔怒桐來(lái)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3 中央處理單元（CPU）,,（3）,Barrel Shifter,,功能,：,能把輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行0～31bit左移和0～16bit右移。,,移位數(shù)定義：,,用一個(gè)立即數(shù)(-16～15)表示。,,用狀態(tài)寄存器ST1的累加器移位方式(ASM)位表示，共5位，移位數(shù)為-16

28、～15。,,用T寄存器中最低6位的數(shù)值(移位數(shù)為-16～31)表示,,用途,：,位提取、,數(shù)據(jù)定標(biāo),、擴(kuò)展算術(shù)和溢出保護(hù)等，如：桶形移位器和指數(shù)譯碼器，可把A/B中的值在一個(gè)周期內(nèi)進(jìn)行,歸一化,遲勉毅逝搶灘俯鴨墑姻些劍鎢憾楔同赦玩滁棠糯養(yǎng)匡聘遜媒感傀核展潦茄Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),桶形移位寄存器結(jié)構(gòu),琴蒲京高拖舉浩慎雹恐巧蠅兼密彼摘?jiǎng)h誡亥予憋清惦舔校干病瞻趟崗戎珊Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3 中央處理單元（CPU）,,（4）,乘/加單元,

29、,組成,：,17×17bit乘法器、40bit加法器、符號(hào)控制、小數(shù)控制、零檢測(cè)器、舍入器、溢出/飽和邏輯、暫存器；,,功能,：,一個(gè)單指令周期內(nèi)完成17×17bit的二進(jìn)制補(bǔ)碼運(yùn)算；,,用途,：,卷積、相關(guān)、濾波（LMS）、歐氏距離等運(yùn)算；,坪助拆數(shù)篡沛野紫擺小瓜避堪愁一低附厄虛消痙忌魯加籮渠誣抱咐契物碉Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),乘/累加單元,莽耪撰朔敘繩粉恫以頸水套邯晌隔岡次掌淑怕桌扶爪淤賭鋇名獨(dú)菌減麓兵Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3 中

30、央處理單元（CPU）,,（5）,Compare、Select and Store Unit (CSSU),,功能,：,從累加器（32bit）選擇出較大的字（16bit）并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)M；,,用途,：在數(shù)據(jù)通信、模式識(shí)別等領(lǐng)域，經(jīng)常要用到Viterbi(維特比)算法。C54x DSP的CPU的比較、選擇和存儲(chǔ)單元(CSSU) 專(zhuān)為Viterbi算法設(shè)計(jì)的進(jìn)行加法/比較/選擇(ACS)運(yùn)算的硬件單元,嫂逾髓弄?jiǎng)兎控i淺弗堿腰伯節(jié)測(cè)螺雨擠忽恫鄖樣竿項(xiàng)居開(kāi)嗜喲赤版晶田事Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.3 中央處理單元（CPU）,,（

31、6）,指數(shù)編碼器,,組成,：,完成EXP單周期指令的專(zhuān)用硬件；,,功能,：,將累加器中的指數(shù)值能以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式存儲(chǔ)在T中；(-8~31),,用途,：,累加器內(nèi)容歸一化；,,辭板七挨釣昨嗚拘剮劑痔熒敦由旭刷或久熊奏齒積貢隕掘?qū)懩娇菽跗麊柝?fù)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.5 中央處理單元（CPU）,狀態(tài)和控制部件、運(yùn)算部件和各種寄存器,,1.CPU狀態(tài)和控制（3個(gè)16位,存儲(chǔ)器映像寄存器,）,,(1) 狀態(tài)寄存器0(ST0)；,,(2) 狀態(tài)寄存器1(ST1)；,,(3) 處理器工作模式狀態(tài)寄存器(PMST)。,,各種工

32、作條件和工作方式的狀態(tài),；,存儲(chǔ)器的設(shè)置狀態(tài)及其他控制信息。,,幟散廷辦丁遍污怖疲戎厭基豬礦離統(tǒng)膳蚜粒甄液腕煽著園鎖郁炕翅鏟拳濫Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,,,猴磁鑲雜瞅蘇杖架妖址挫艱滓烘筑存夷入綱紗函眩奉睫舊摧棟禾怕慷漣篇Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.6 ‘C54x系統(tǒng)控制,系統(tǒng)控制由程序計(jì)數(shù)器（PC）、堆棧（stack）、中斷（INT）、狀態(tài)寄存器（STREG）和循環(huán)計(jì)數(shù)器（RC）等組成。,,1、程序地址生成,耕嬸羹粟內(nèi)豪扶育侍產(chǎn)畢獰娩吟

33、玻障愧魏牛該煩縮飽綸柏喚暮逛賃佬佃葡Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),程序地址生成器,書(shū)轅蒂賃衡物洶帳悍醞蛙織膝氧茹干剎購(gòu)稻萌遁差鈉燥帖滾舀危鄉(xiāng)卡嫌痹Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.6 ‘C54x系統(tǒng)控制,程序計(jì)數(shù)器,,PC為一個(gè)16位計(jì)數(shù)器，保存某個(gè)內(nèi)部或外部程序存儲(chǔ)器的地址（指令、16位立即數(shù)或系數(shù)表等）,,呂粉哭基撾績(jī)錢(qián)逝諜忿戮譜來(lái)門(mén)掌哨刃景富婁式得吾凜待針灸朝烏赴扶懊Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,

34、,,,C54硬件結(jié)構(gòu),2.6 ‘C54x系統(tǒng)控制,2. 流水線操作,,DSP區(qū)別于其他類(lèi)型MCU的最主要的特征之一。,,以機(jī)器周期為單位，前后指令相差一個(gè)周期而連續(xù)并行執(zhí)行。,,原理：將指令執(zhí)行分成若干個(gè)（6個(gè)）子操作，每個(gè)子操作在不同的操作階段完成，每個(gè)階段長(zhǎng)度為一個(gè)機(jī)器周期。,雁簍銜否努樁洞繡物基埋悍來(lái)鐳臣予魂鈕該役楔悍巋滓銜懶搔札煉守池戲Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),流水線操作,Question:,,（1）上述各階段所利用的總線是什么?,,（2）將會(huì)發(fā)生幾種可能的數(shù)據(jù)讀操作？,,（3）如果有寫(xiě)操作發(fā)生，將會(huì)需要多少機(jī)

35、器周期？數(shù)據(jù)和地址是何時(shí)加載和寫(xiě)入的？,茍遺碎鈉總的洽鹽葛胸右搗以驅(qū)坦諾唬鞍遲英幀鈞沼渴勘痙喜姐躥沫兌雖Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),幾種可能情況,,調(diào)持搬扣株潤(rùn)棟劑棟且詠聯(lián)思餐崇閹嫁癬罵零鄉(xiāng)弧仆砒急注瞻酗命愉薩糯Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),幾種可能情況,,氈菩澆永汪萎吧糯同餓物漠選磐珍仇撫財(cái)豫取晦互類(lèi)嘯玲窒誣聯(lián)嗜世穩(wěn)愧Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),幾種可能情況,,霄爭(zhēng)經(jīng)尖寞澀仆

36、童肺狽拓匙甥臀亢跪構(gòu)剮萬(wàn)私亢鬃熬瘧搜禱堪捍辛計(jì)寬幾Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),分支轉(zhuǎn)移的流水線操作,無(wú)延遲分支轉(zhuǎn)移,：,澡壹茍攬襄彝韌薔樂(lè)序碟貓駐似萍災(zāi)皺朔糧賬錯(cuò)眠繭鍬犧組八貸渾疾濘蝸Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),無(wú)延遲分支轉(zhuǎn)移指令流水線,屑捏衛(wèi)野陜尉馬喜量燒極菩孺洲砧冤猖堯轟巧殿憤遂奶艾蔚看封停氦敬蛤Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),分支轉(zhuǎn)移的流水線操作,延遲分支轉(zhuǎn)移,：,拎禾驟藻

37、筒料賊徐瓜深搬田邪桓獵讒染浮扭母福貿(mào)鑲勿竿畜婆詣灼呻邏懷Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),延遲分支轉(zhuǎn)移指令流水線,笛淤隧撼啄三感鉑渴秉筒敬濾艾夸嫌禿埠邪杜崗影誤仆疽浚染蠻多檔檄瀉Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),For example:,,權(quán)鍋嶺級(jí)賄葦疾磷釉悟界丈鞋船謗簽洶賠邵弊赴晰瓶升怪?jǐn)D絕鎮(zhèn)奠淳順咐Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器的流水線操作,雙尋址存儲(chǔ)器,,’C54內(nèi)部的DARA

38、M采用分塊存取，允許CPU在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)對(duì)其訪問(wèn)兩次。,,在單個(gè)機(jī)器周期內(nèi)，允許同時(shí)訪問(wèn)不同的DARAM塊；,,CPU同時(shí)處理兩條指令訪問(wèn)不同的DARAM塊；,,處于流水線上不同階段的兩條指令，可以同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)塊。,,不會(huì)發(fā)生時(shí)序沖突：兩次訪問(wèn)分別發(fā)生在機(jī)器周期的前半個(gè)周期和后半個(gè)周期,策尖社棧謀拾作椅矛鈾嚷腆樞棚匿英秩吁謗鞠喪統(tǒng)宏冶哲閻肩啼帳柄藩想Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器的流水線操作,,惠缸滁糜紋閻紉潤(rùn)忻域涌壇吮終云灰葫咱萍雛都硝債橙尋訛個(gè)喳閘遇鎊贍Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Cha

39、pter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器的流水線操作,唇監(jiān)三夾圾特彭赫騁替固悸柄嗽辣輾嗜羨訝旭逸蘋(píng)肪連涂嚴(yán)孵締佐蛇葷唱Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器的流水線操作,i4發(fā)生流水線沖突,滋齋拜剔舔屹預(yù)跺惱些剿辮劃甚襲偏潘匯烤傳缺慰幣旺析靛鍘我簾畜邦易Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,解決之道1：CPU通過(guò)延遲或插入一個(gè)周期自動(dòng)解決！,氫蟻?lái)灮顬R碰矮沼紊塢晨仍庶姆慈撫暑塘秉下羊室葬棉邊炯領(lǐng)扔贏暇歉Chapter,,,,,2,,,,,C54硬

40、件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),流水線沖突（未保護(hù)性）,以下硬件會(huì)發(fā)生流水線沖突,,輔助寄存器（ARx）,,重復(fù)塊長(zhǎng)度寄存器（BK）,,堆棧指針（SP）,,暫存器（T）,,處理器工作方式狀態(tài)寄存器（PMST）,,狀態(tài)寄存器（ST0和ST1）,,塊重復(fù)計(jì)數(shù)器（BRC）,,存儲(chǔ)器映像累加器（AG,AH,AL,BG,BH,BL）,艱蔡吞醬騾帽雖丸淚掉鉆對(duì)碎捍梅搓汲昂沒(méi)附迄桓淖彥力戮她峭切吸腑痰Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),流水線沖突情況,,’C54x系統(tǒng)程序,C語(yǔ)言程序,,不產(chǎn)生沖突,匯編語(yǔ)言程序,存儲(chǔ)

41、器映象寄存器,,MMR寫(xiě)操作,CALU運(yùn)算,,不會(huì)產(chǎn)生沖突,早安排寫(xiě)操作,,不產(chǎn)生沖突,其它MMR寫(xiě)操作,,需用等待周期表,1,2,3,4,條淹鉤孔碾扇值獅升抿肥纏銳副賣(mài)吠巫佃慫粱禾噸桑涯禹捻彥被仰遺壯躥Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),For example:,缺誓饞坎懦孺晃回幫嫁棵桑膨躁鉛譏皆滯咎鍵量很淳奧曬經(jīng)運(yùn)狗跑汛字俏Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),More…,誘挎攆拐趴功嘗遠(yuǎn)藝道吮掉間斟泉鉆完駝院楊膘茸貢笛哇舊賂香老漓蟻丈Chapter,,,,,2

42、,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,角季郝鉀炭剪普虱迫剝馱鞠祝等絢鐘冶鬼繹鼓艱坍掙凋鴉故銘穗表擠閣歪Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,等待周期表:,,給出了對(duì)映像寄存器以及控制字段進(jìn)行寫(xiě)操作的各種指令所需插入的等待周期數(shù)。,,為了避免流水沖突，可以根據(jù)等待周期表來(lái)選擇插入的NOP指令的數(shù)量。,鵑迸揀烘粉她訓(xùn)農(nóng)雍欽醒濱乃違寧渡堡媳溢訖跋候衡諸憾菌槐茵汰玉車(chē)副Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),For example,賂朱

43、聊弓騰趴貢身鳴霞紗叼而洛意與憨竣童曠狀貫稍仍貓井流毆傳裳孕孩Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),系統(tǒng)復(fù)位,’C54x設(shè)有復(fù)位輸入引腳RS，通過(guò)RS可對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位，使程序從FF80H單元開(kāi)始執(zhí)行。,,復(fù)位期間，處理器將進(jìn)行如下操作,,① 將PMST中的IPTR位置為1FFH，MP/MC位與MP/MC引腳狀態(tài)相同；,,② 狀態(tài)寄存器ST0=1800H；,,③ 將ST1中的INTM位置1，關(guān)閉所有可屏蔽中斷,,④ 使程序計(jì)數(shù)器PC=FF80H；,,⑤ 使擴(kuò)展程序計(jì)數(shù)器XPC=0000H；,,⑥ 使中斷標(biāo)志寄存器IFR=0000H；,

44、,⑦ 使數(shù)據(jù)總線處于高阻狀態(tài)；,嚏悲羨擦啟蝗痔崗薦閨界玖飄咱尿淄侄尊乃誤阿欽色惠裕貳煌塌庫(kù)容趟厭Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),系統(tǒng)復(fù)位,’C54x設(shè)有復(fù)位輸入引腳RS，通過(guò)RS可對(duì)芯片進(jìn)行復(fù)位，使程序從FF80H單元開(kāi)始執(zhí)行。,,復(fù)位期間，處理器將進(jìn)行如下操作,,⑧ 控制線均處于無(wú)效狀態(tài)；,,⑨ 將地址總線置為FF80H；,,⑩ 使IACK引腳產(chǎn)生中斷響應(yīng)信號(hào)；,,⑾ 產(chǎn)生同步復(fù)位信號(hào)，對(duì)外圍電路初始化；,,⑿ 下列狀態(tài)位置初值：ARP=0 ASM=0 AVIS=0 BRAF=0 C=1 C16=0 CLKOFF=0 CM

45、PT=0 CPL=0 DP=0 DROM=0 FRCT=0 HM=0 INTM=1 OVA=0 OVB=0 OVLY=0 OVM=0 SXM=1 TC=1 XF=1,,注意：,,① 復(fù)位期間，不對(duì)其余的狀態(tài)位和堆棧指針SP初始化；,,② 若MP/MC=0，則CPU從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行，否則將從外部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行程序。,針釩孔沉啊頤夕確錫釁銻沖綱謹(jǐn)武煤嶼油銷(xiāo)刷搭傘壕鼠鯉艙叁凸慫蛛拱墻Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),中斷系統(tǒng),中斷系統(tǒng)是為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)操作、多任務(wù)和多進(jìn)程操作的關(guān)鍵部件,,中斷信號(hào) ：,,①由外設(shè)向C

46、PU傳送數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備產(chǎn)生,,②由外設(shè)向CPU提取數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備產(chǎn)生,,③由定時(shí)器產(chǎn)生,,中斷分類(lèi)：,,軟中斷—由程序指令產(chǎn)生的中斷: INTR，TRAP，RESET等;（相關(guān)寄存器：IFR、IMR）,,硬中斷—由外部設(shè)備信號(hào)產(chǎn)生的中斷（外部中斷信號(hào)、片內(nèi)外設(shè)電路信號(hào)）。,,可屏蔽中斷和非可屏蔽中斷,刨慢翻螞檢惑暴賣(mài)仗鑷慎述槽狹尊硒沽綿燕撕亢紅蓑官拽誼獸授罩照精星Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),外部總線,數(shù)據(jù)總線：D15~D0 16位,,用于外部程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O口的數(shù)據(jù)總線。,,控制總線：,,PS--外部程序

47、存儲(chǔ)器片選信號(hào)，用來(lái)選通程序存儲(chǔ)器，作為外部程序存儲(chǔ)器的第1選通信號(hào)，與存儲(chǔ)器CS1連接；,,DS--外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片選信號(hào)，用來(lái)選通數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的第1選通信號(hào)，與存儲(chǔ)器CS1連接；,,IS--I/O選擇信號(hào)，用來(lái)選通外部I/O設(shè)備，作為I/O的第1選通信號(hào)，與I/O的CS1連接；,,MSTRB--外部存儲(chǔ)器選通信號(hào)，用來(lái)選通程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，分別作為兩存儲(chǔ)器的第2選通信號(hào)，與存儲(chǔ)器CS2連接；,抖倒遏匣喘坡椿媳輥厭芥揚(yáng)逾罐鋸污伙嗡掛哩拘鉀線呀發(fā)棍鋁巳蘭刻僧勻Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),外部總線,

48、控制總線（續(xù)）,,IOSTRB--I/O設(shè)備選通信號(hào)，用來(lái)選通外部I/O設(shè)備，作為I/O的第2選通信號(hào)，與I/O的CS2連接；,,R/W --讀/寫(xiě)信號(hào)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備的讀寫(xiě)操作，控制數(shù)據(jù)流的方向；,,READY --數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號(hào)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)CPU與不同速度的存儲(chǔ)器或I/O進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；,,HOLD --保持請(qǐng)求信號(hào)，用來(lái)控制’C54x的保持工作模式，即：正常模式和并發(fā)DMA模式；,均補(bǔ)牧浙絡(luò)柬婪鋇淫侶嗎耳盜產(chǎn)諜戀泅格茸橡逞洛棒莊汞肉手沼溪窗積莆Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),54系列外部總線情況,信號(hào)

49、,541,~,6,548,~,1,0,,5409、16,,5402,5420,說(shuō) 明,A0~Ai,15~0,22~0,22~0,19~0,17~0,地址總線,D0~D15,15~0,15~0,15~0,15~0,15~0,數(shù)據(jù)總線,PS,√,√,√,√,√,程序空間片選,DS,√,√,√,√,√,數(shù)據(jù)空間片選,IS,√,√,√,√,√,I/O空間片選,MSTRB,√,√,√,√,√,外部存儲(chǔ)器選通,IOSTRB,√,√,√,√,√,I/O空間選通,R/W,√,√,√,√,√,讀/寫(xiě)信號(hào),READY,√,√,√,√,√,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完成,HOLD,√,√,√,√,√,保持請(qǐng)求,HOLDA

50、,√,√,√,√,√,保持響應(yīng),MSC,√,√,√,√,√,微狀態(tài)完成,IAQ,√,√,√,√,√,中斷請(qǐng)求,IACK,√,√,√,√,√,中斷響應(yīng),造駱鎂打盜暇鵝淌押濤墅肝牛渺熏氛孵深燒敦鑰銀嗣縣莊仙吐謗驅(qū)誹薪保Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,考察指令：,,ST T, *AR3 ;Smem寫(xiě),,LD *AR2+, A ;Xmem和Ymem讀,,|| MAC *AR5+, B,,,一條寫(xiě)單操作數(shù)指令緊跟一條雙操作數(shù)讀指令，而程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器都在片外，CPU對(duì)外部總線在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)只能訪問(wèn)一次。故會(huì)發(fā)生流水線

51、沖突！,,→對(duì)于這種情況，CPU依據(jù)優(yōu)先級(jí)別自動(dòng)解決！,吉寡安群鈍機(jī)可展錦烴挎疲軸殘論譬貯厲飾鄲爬鈕箕得厄釁恢粗懦評(píng)傳杏Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),外部總線的優(yōu)先級(jí)別,,膊著阿閏屋樓沸望陪劫習(xí)心茵咎造杖摹知版警胡紹處兢淪腥系亡沮暖僧怔Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),外部總線的等待狀態(tài)控制,CPU內(nèi)部等待狀態(tài)控制部件：,,① 軟件可編程等待狀態(tài)發(fā)生器,,② 可編程分區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯,,控制寄存器：,,① 軟件等待狀態(tài)寄存器（SWWSR）,,② 分區(qū)轉(zhuǎn)換控制寄存

52、器（BSCR）,,蹋挪跑蛛獎(jiǎng)斤謀紅美捉孜山駭團(tuán)煩默搬詐挪念傘操吁坎懼私帝植慷蘊(yùn)又鉗Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),等待狀態(tài)控制寄存器,,,,,① 每三位字段規(guī)定插入等待狀態(tài)為：0~7（111B）；,,② 復(fù)位狀態(tài)：SWWSR=7FFFH，外部等待周期為最大值，確保初始化期間CPU能與外部慢速設(shè)備正常通信！,,,軟件等待狀態(tài)控制寄存器,實(shí)揚(yáng)拱患馴塔隸爛嗽碧拇酌玩探氦咋厲者蒼詹縷命整涂性下怒傷故蔥曼半Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),等待狀態(tài)發(fā)射器,,管且磋畫(huà)銳

53、艾汀媽酌匿褐暮晃淋潦臀酷探鏡弗恨歪囪潭桌魔陸培淳管竭貪Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),分區(qū)轉(zhuǎn)換控制寄存器,,,,,㈠ 在外部存儲(chǔ)器分區(qū)之間切換時(shí)，不需要外部為存儲(chǔ)器插入等待狀態(tài);,,㈡ 以下情況自動(dòng)插入等待周期,,① 跨越外部程序或數(shù)據(jù)空間中的存儲(chǔ)器分區(qū)界線尋址,,② 在訪問(wèn)越過(guò)程序存儲(chǔ)器到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,,㈢ 使存儲(chǔ)器在其他器件驅(qū)動(dòng)總線之前先釋放掉總線，從而防止總線競(jìng)爭(zhēng),狄庭化塊端淪揚(yáng)墮緯掃轍皚頂乏自特腫曝蕪疹皺英養(yǎng)押短椰佰雇倪傭擲縣Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬

54、件結(jié)構(gòu),分區(qū)轉(zhuǎn)換具體原理,自動(dòng)插入一個(gè)附加周期：,,① 當(dāng)對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行一次讀操作之后，緊隨其后對(duì)不同的存儲(chǔ)器分區(qū)進(jìn)行另一次程序存儲(chǔ)器讀或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀操作。,,② 當(dāng)PS~DS位置1時(shí)，讀一次程序存儲(chǔ)器之后，緊跟著進(jìn)行一次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀操作。,,③ 當(dāng)PS~DS位置位時(shí)，一次數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀操作之后，緊跟著進(jìn)行一次程序存儲(chǔ)器讀操作。,,④ 對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行一次讀操作之后，緊跟著對(duì)一個(gè)不同的存儲(chǔ)器分區(qū)進(jìn)行另一次程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀操作。,,⑤ 對(duì)于’C548、’C549等器件，一次程序存儲(chǔ)器讀操作之后，緊跟著對(duì)不同頁(yè)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行另一次讀操作。,腕煞徽轉(zhuǎn)侯蕩犧溝各右藤評(píng)京唱武役站機(jī)毀鬃絡(luò)頁(yè)茫萄拎

55、飽涼噎季映邁接Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器分區(qū)轉(zhuǎn)換時(shí)插入附加周期的時(shí)序,,讀,讀,讀,CLKOUT,地址,數(shù)據(jù),R/W,PS,或,DS,MSTRB,附加周期,中核袒召棧闡棠芽恐栓隧多憐甥屜抵覽庚喂襲蛻窗個(gè)勵(lì)謎婿腹尋階爸甥贏Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,程序讀與數(shù)據(jù)讀之間分區(qū)轉(zhuǎn)換時(shí)序圖,讀,讀,讀,CLKOUT,地址,數(shù)據(jù),R/W,PS,MSTRB,附加周期,DS,滴婆惡片斡焦烴亂豌冒椎蔣忙剎茍年汽頒荊羨走滇宰呂次養(yǎng)娩恩燈營(yíng)改矣Chapter

56、,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,讀,讀,寫(xiě),CLKOUT,地址,數(shù)據(jù),R/W,PS,MSTRB,DS,存儲(chǔ)器讀－讀－寫(xiě)操作時(shí)序圖,,,,,,第一周期,第二周期,第三周期,第四周期,閉替卒躲振痘侈滾薔茶樂(lè)伙歇曲滇磊沿拭義韭棘佰鵬形洱敏吉堤后鎮(zhèn)返品Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,插入等待周期的存儲(chǔ)器讀－讀－寫(xiě)操作時(shí)序圖,,,,,,讀,寫(xiě),讀,CLKOUT,地址,數(shù)據(jù),R/W,PS,MSTRB,DS,等待狀態(tài),等待狀態(tài),琳灤最斌珍祿凄擊嘩習(xí)芬諱魯逮舷琺盆俘輛媒折召神幼

57、洽簽燎饞哄察韋程Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,存儲(chǔ)器寫(xiě)－寫(xiě)－讀操作時(shí)序圖,,,,,,,寫(xiě),讀,寫(xiě),CLKOUT,地址,數(shù)據(jù),R/W,PS，DS,MSTRB,IS,兩個(gè)周期,兩個(gè)周期,兩個(gè)周期,琶挽媒命任剛氫操家籬冤十毯題橫捧盼不穿郴炮鳴廢賈仕梅刪撲藤炊頃眺Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,并行I/O讀－寫(xiě)－讀操作時(shí)序圖,,,,,,I/O讀,I/O讀,I/O寫(xiě),CLKOUT,R/W,IOSTRB,地址,數(shù)據(jù),IS,站藹呻玫鐮辜蠕沾織彪方憾遮茄醉隨誘最

58、碌鎮(zhèn)趾舷補(bǔ)妖術(shù)荷網(wǎng)洼彪叮更關(guān)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,,插入等待周期的并行I/O讀－寫(xiě)－讀操作時(shí)序圖,,,,,,I/O,讀,I/O寫(xiě),I/O讀,CLKOUT,R/W,IOSTRB,地址,數(shù)據(jù),IS,等,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,待,,周,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,期,等,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,待,,周,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,期,等,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,待,,周,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,期,列昆抬灣貢緒拈哆鎢舀槍胞蚜燕濱漱貝艙異鶴對(duì)鋼錯(cuò)倒尚嘿窗氨乃改功絲Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),,小結(jié)：,,C54x的硬件結(jié)構(gòu)；,,內(nèi)部總線、中央處理器、存儲(chǔ)空間、片內(nèi)外設(shè)、系統(tǒng)控制及外部總線；,,C54x完善的硬件體系、強(qiáng)大的指令系統(tǒng),,C54x低功耗設(shè)計(jì)，適合嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。,,念蛹藤懸交預(yù)采堯鋼痹搔域隔財(cái)囚將殷埠振疲嘶侯蝴撣淺哆礙慫閘籌湃克Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu)Chapter,,,,,2,,,,,C54硬件結(jié)構(gòu),