第6章DSP片内外设
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第一章:1、数字信号处理的实现方法一般有哪几种?答:数字信号处理的实现是用硬件软件或软硬结合的方法来实现各种算法。
(1) 在通用的计算机上用软件实现;(2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现;(3) 用通用的单片机实现,这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理,如数字控制;(4)用通用的可编程 DSP 芯片实现。
与单片机相比,DSP 芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源,可用于复杂的数字信号处理算法;(5) 用专用的 DSP 芯片实现。
在一些特殊的场合,要求的信号处理速度极高,用通用 DSP 芯片很难实现( 6)用基于通用 dsp 核的asic 芯片实现。
2、简单的叙述一下 dsp 芯片的发展概况?答:第一阶段, DSP 的雏形阶段( 1980 年前后)。
代表产品: S2811。
主要用途:军事或航空航天部门。
第二阶段, DSP 的成熟阶段( 1990 年前后)。
代表产品: TI 公司的 TMS320C20主要用途:通信、计算机领域。
第三阶段, DSP 的完善阶段( 2000 年以后)。
代表产品:TI 公司的 TMS320C54 主要用途:各个行业领域。
3、可编程 dsp 芯片有哪些特点?答: 1、采用哈佛结构( 1)冯。
诺依曼结构,( 2)哈佛结构( 3)改进型哈佛结构2、采用多总线结构 3.采用流水线技术4、配有专用的硬件乘法-累加器5、具有特殊的 dsp 指令6、快速的指令周期7、硬件配置强8、支持多处理器结构9、省电管理和低功耗4、什么是哈佛结构和冯。
诺依曼结构?它们有什么区别?答:哈佛结构:该结构采用双存储空间,程序存储器和数据存储器分开,有各自独立的程序总线和数据总线,可独立编址和独立访问,可对程序和数据进行独立传输,使取指令操作、指令执行操作、数据吞吐并行完成,大大地提高了数据处理能力和指令的执行速度,非常适合于实时的数字信号处理。
冯。
诺依曼结构:该结构采用单存储空间,即程序指令和数据共用一个存储空间,使用单一的地址和数据总线,取指令和取操作数都是通过一条总线分时进行。
DSP复习要点第一章绪论1、数的定标:Qn表示。
例如:16进制数2000H=8192,用Q0表示16进制数2000H=0.25,用Q15表示2、‟C54x小数的表示方法:采用2的补码小数;.word 32768 *707/10003、定点算术运算:乘法:解决冗余符号位的办法是在程序中设定状态寄存器STl中的FRCT位为1,让相乘的结果自动左移1位。
第二章CPU结构和存储器设置一、思考题:1、C54x DSP的总线结构有哪些特点?答:TMS320C54x的结构是围绕8组16bit总线建立的。
(1)、一组程序总线(PB):传送从程序存储器的指令代码和立即数。
(2)、三组数据总线(CB,DB和EB):连接各种元器件,(3)、四组地址总线(PAB,CAB,DAB和EAB)传送执行指令所需要的地址。
2、C54x DSP的CPU包括哪些单元?答:'C54X 芯片的CPU包括:(1)、40bit的算术逻辑单元(2)、累加器A和B(3)、桶形移位寄存器(4)、乘法器/加法器单元(5)、比较选择和存储单元(6)、指数编码器(7)、CPU状态和控制寄存器(8)、寻址单元。
1)、累加器A和B分为三部分:保护位、高位字、地位字。
保护位保存多余高位,防止溢出。
2)、桶形移位寄存器:将输入数据进行0~31bits的左移(正值)和0~15bits的右移(负值)3)、乘法器/加法器单元:能够在一个周期内完成一次17*17bit的乘法和一次40位的加法4)、比较选择和存储单元:用维比特算法设计的进行加法/比较/选择运算。
5)、CPU状态和控制寄存器:状态寄存器ST0和ST1,由置位指令SSBX和复位指令RSBX控制、处理器模式状态寄存器PMST2-3、简述’C54x DSP的ST1,ST0,PMST的主要功能。
答:’C54x DSP的ST1,ST0,PMST的主要功能是用于设置和查看CPU的工作状态。
•ST0主要反映处理器的寻址要求和计算机的运行状态。
第6章 DSP片内外设教学提示:TMS320C54x DSP的片内外设是集成在芯片内部的外部设备。
本章将以C5402 DSP为主详细介绍其可编程定时器、串行口、主机接口、通用I/O以及软件等待状态发生器和分区转换逻辑。
教学要求:掌握可编程定时器、标准同步串行口、标准8位主机接口、通用I/O的特点和操作过程,能够应用。
了解多通道缓冲串口(McBSP)、8位增强主机接口HPI-8、软件等待状态发生器和分区转换逻辑。
6.1 DSP片内外设概述TMS320C54x DSP的片内外设是集成在芯片内部的外部设备。
CPU核对片内外设的访问是通过对相应的控制寄存器的访问来完成的。
外部设备集成在芯片内部主要有以下优点:(1) 片内外设访问速度快。
因为片外外设必须通过与程序、数据总线共用的外部总线来访问,访问速度慢,而片内外设的访问或操作速度大大快于外部I/O空间中的片外外设。
(2) 可以简化电路板的设计。
如将A/D转换、D/A转换、定时器集成在片内。
(3) 提供一些必须的特殊功能。
这些特殊功能必须以片内外设的方式来实现,如JTAG 口、等待状态发生器等。
TI公司将相关的片内外设分为两大类:片内外设和增强型片内外设。
其中片内外设主要包括串行接口、定时器、通用I/O引脚和标准主机接口(HPI8)。
增强型外设主要包括多通道缓冲串口(McBSP)、主机接口(8位增强HPI-8、16位增强HPI-16)、DMA控制器。
所有的C54x DSP的CPU结构及功能完全相同,但是片内的外设配置多少不同。
任何一款C54x DSP拥有的片内外设都只是以上列举的片内外设的一部分。
片内外设的操作是通过相关的控制寄存器来实现的,寄存器被映射到数据存储空间的第0页(地址20h~5Fh)。
具体的映射关系如表6-1所示。
表6-1 C5402外设存储器映像寄存器地址(十六进制) 名称描述McBSP0数据接收寄存器220 DRR20McBSP0数据接收寄存器121 DRR10McBSP0数据发送寄存器222 DXR20McBSP0数据发送寄存器123 DXR10定时器0寄存器24 TIM定时器0周期计数器25 PRDDSP技术及应用·164·续表地址(十六进制) 名称描述定时器0控制寄存器26 TCR27 ―保留软件等待状态寄存器28 SWWSR块切换控制寄存器29 BSCR2A ―保留软件等待状态控制寄存器2B SWCRHPI控制寄存器2C HPIC2D~2F ―保留定时器1寄存器30 TIM1定时器1周期计数器31 PRD1定时器1控制寄存器32 TCR133~37 ―保留McBSP0 串口子块地址寄存器38 SPSA0McBSP0 串口子块数据寄存器39 SPSD03A~3B ―保留通用I/O引脚控制寄存器3C GPIOCR通用I/O引脚状态寄存器3D GPIOSR3E~3F ―保留McBSP1数据接收寄存器240 DRR21McBSP1数据接收寄存器141 DRR11McBSP1数据发送寄存器242 DXR21McBSP1数据发送寄存器143 DXR1144~47 ―保留McBSP1串口子地址寄存器48 SPSA1McBSP1串口子数据寄存器49 SPSD14A~53 ―保留DMA通道容许与优先控制寄存器54 DMPRECDMA子块地址寄存器55 DMSA带子块地址递增的DMA数据寄存器56 DMSDIDMA子地址寄存器57 DMSDN时钟模式寄存器58 CLKMD59~5F ―保留·164·第6章 DSP片内外设·165·6.2 可编程定时器C5402有两个片内定时器,主要用来产生周期性的中断。
目录一引言与概述_________________________________________________________ 2 1.1 DSP介绍 _______________________________________________________________ 2 1.2DSP的应用:____________________________________________________________ 2 1.3问题描述_______________________________________________________________ 3 1.4 DSP2407简介 ___________________________________________________________ 3 1.5事件管理器的引脚说明___________________________________________________ 4 1.6比较单元_______________________________________________________________ 4 1.7 PWM基本原理__________________________________________________________ 4二系统总体设计与工作原理_____________________________________________ 6 2.1总体设计与分析_________________________________________________________ 6 2.2基本理论_______________________________________________________________ 7三各单元硬件设计及工作原理__________________________________________ 12四软件设计与说明____________________________________________________ 12 4.1程序文件说明__________________________________________________________ 12 4.2主程序(pwm.c) _________________________________________________________ 13 4.3向量表程序(vectors.asm) _________________________________________________ 14 4.4存储器配置(2407CMD.cmd) ______________________________________________ 14五调试结果及其操作说明______________________________________________ 15 5.1 CCS 集成开发环境_____________________________________________________ 15 5.2 CCS 的调试操作_______________________________________________________ 15六参考文献__________________________________________________________ 16一引言与概述1.1 DSP介绍数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。