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[资料分享] TMS320C5402 器件介绍

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纯净的硅(初级)

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发表于 2020-3-8 22:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

1 TMS320C54xx的特点
C54xx具有高度的操作灵活性和速度。它采用先进的改进的哈佛结构、1个专用硬件逻辑CPU、片上存储器、片上外设和1个高度专业化的指令集。将C54x CPU和优化的片上存储器与片外存储器相结合的新器件可以满足电子市场专用领域的要求。

C54x的的性能优点:

(1)单周期25/20/15/12.5/10 ns执行时间,定点指令(40/50/66/80/100 MIPS);

(2)具有先进的多总线结构:1条程序存储总线、3条数据存储总线和4条地址总线;

(3)40位算术逻辑单元(ALU),包括一个40位桶形移位器和两个40位累加器;

(4)一个17bit*17bit乘法器和40位专用加法器,允许16位带/不带符号乘法;

(5)8个辅助寄存器和一个软件栈;

(6)内部采用改进的哈佛结构,程序空间和数据空间分开,允许同时取指令和取操作数,并且允许在程序和数据空间相互传送数据;

(7)最大64K 16bit外部数据空间,最大1M 16bit外部程序空间,4K 16bit片内ROM,16K 16bit片内RAM;

(8)内置可编程等待状态发生器、锁相环(PLL)时钟发生器、两个多通道缓冲串口、一个8位并行与外部处理器通信的HPI口、两个16位定时器以及6通道DMA控制器;

(9)支持单指令循环和块循环,采用六级流水线,将一条指令执行所需要的取指、译码、取操作数并执行等几个步骤同时完成,是指令周期降到最小的优化算法。

1.1.2 TMS320C54xx的总线结构
C54xx结构具有8条主要的16位总线(4条程序/数据总线和4条地址总线):

(1)程序总线(PB)从程序存储器中运载指令代码和立即数;

(2)3条数据总线(CB、DB和EB)连接各种元件,如CPU、数据地址发生逻辑、程序地址发生逻辑、片上外设和数据存储器;

(3)CB和DB运载从数据存储器读出的操作数;

(4)EB把数据运载写入到存储器中;

(5)4条地址总线(PAB、CAB、DAB和EAB)运载指令执行需要的地址。

利用2个辅助寄存器算术单元,C54xx可以产生多达每周期2个数据存储器地址。C54xx还具有访问片上玩设的片上双向总线。该总线通过CPU接口的总线交换器连接于DB和EB。使用该总线的读/写访问需要2个或更多个周期,这取决于外设的结构。表1总结了各种访问类型使用总线的情况。


1.2 McBSP性能概述
1.2.1 McBSP的特点
McBSP是TI公司DSP产品中标准串口(StandardSerial Port)的增强版本,它的内部框图如图I所示。因此,具有与标准串行接口相同的基本功。它可以和其他DSP器件、编码器以及PC机等其他串口器件通信。


它具有普通串口的以下特点:

(1)全双工通信;

(2)拥有两级缓冲发送和三级缓冲接收数据寄存器,允许连续数据流传输;

(3)为数据发送和接收提供独立的帧同步脉冲和时钟信号;

(4)能直接与T1/E1帧、MVIP转换器兼容和ST-BUS适应器件、IOM-2兼容器件、IIS兼容器件和SPI器件等相接;

(5)支持外部移位时钟或内部频率可编程移位时钟。

 此外,McBSP还具有以下特殊功能:

(1)可以与IOM-2、SPI、AC97等兼容设备直接连接;

(2)支持多通道发送和接收,每个串行口最多支持128通道;

(3)串行字长度可选,包括8、12、16、20、24和32位;

(4)支持μ-Law和A-Law数据压缩扩展;

(5)进行8位数据传输时,可以选择LSB或MSB为起始位;

(6)帧同步脉冲和时钟信号的极性可编程;

(7)内部时钟和帧同步脉冲的产生可编程,具有相当大的灵活性。

 McBSP内部包括数据通路和控制通路两部分,并通过7个引脚与外部器件相连。引脚功能如表2:

  

1.2.2 McBSP0关键位的配置
C5402的器件的McBSP提供了采样速率发送器寄存器1和2(SRGR[1,2])如图2和图3、控制寄存器1和2(SPCR[1,2])如图4和图5、引脚控制寄存器PCR如图6、接收寄存器1和2(R[1,2])如图7和图8和发送寄存器(XCR[1,2])如图9和10其中R为读,W为写,+0为复位。

 

 其中,SRGR1中,当CLKGDV的值为10000001时,表示按波特率匹配设置可编程数据时钟CLKG;SRGR2中,当GSYNC的值为0时,表示采样率时钟自由运行;当CLKSM的值为1时,表示采样时钟由CPU驱动;当FSGM的值为0时,表示发送帧同步信号由DXR-to-XSR驱动。

 

其中,SPCR1中,当CLKSTP的值为00时,表示时钟停止模式不同;当RINTM的值为00时,表示接收中断RINT由RRDY驱动。SPCR2中,当XINTM的值为00时,表示发送中断XINT由XRDY驱动。

    其中,当XIOEN的值为0时,表示DX,FSX,CLKX工作在串口模式;当RIOEN的值为0时,表示DR,FSR,CLKR工作在串口模式;当FSXM的值为1时,表示发送帧同步脉冲FSX由FSGM驱动;当FSRM的值为0时,表示接收帧同步脉冲FSR由外部装置驱动;当CLKXM的值为1时,表示发送移位时钟CLKX由内部采样率发生器驱动;当CLKRM的值为1时,表示接收移位时钟CLKR由内部采样率发生器驱动;当FSXP的值为1时,发送帧同步脉冲FSX低电平有效;当FSRP的值为1时,表示接收帧同步脉冲FSR低电位有效;当CLKXP的值为0时,表示发送数据在发送移位时钟CLKX的上升沿采样;当CLKRP的值为0时,表示接收数据在接收移位时钟CLKR的下降沿采样。

 

其中,RCR1中,当RFRLEN1的值为1001时,表示接收数据每段10字;当RWDLEN1的值为010时,表示接收数据每字16位。RCR2中,当RPHASE的值为0时,表示接收数据每帧一段;当RFIG的值为1时,表示接收过程忽略第一个字以后的帧同步信号。

 

其中,XCR1中,当XFRLEN1的值为1001时,表示发送数据每段10字;当XWDLEN1的值为010时,表示发送数据每字16字。XCR2中,当XPHASE的值为0时,表示发送数据每帧一段;当XFIG的值为1时,表示发送过程忽略第一个以后的帧同步信号。

1.3 RS232接口介绍
RS232串行接口属于个人计算机(PC)及电信应用领域中最为成功的串行数据标准.它被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准,是目前Pc机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口 。在的PC机一般至少有两个串行口COM1和COM2。一代的计算机主要以9引脚的D型接头接出所有的RS232通信信号及控制线(有的计算机的COM2仍为25引脚)。

 



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