F2812存储器映射及CMD详解
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中国电科第五十八研究所电路使用说明书产品型号: CMDSPF2812 产品名称: 32位定点数字信号处理器中国电科第五十八研究所一、 概述 (3)二、 功能、性能介绍 (3)三、 结构概况 (13)四、 外设 (45)五、 推荐使用环境 (74)版本修改说明修改人时间Rev.01 初始创建张猛华 2010.07.20一、 概述CMDSPF2812是高性能32位定点数字信号处理器,主时钟工作频率150MHz,单周期指令执行时间6.67ns。
该电路集成了多种先进的外设,为电机及其他运动控制领域应用的实现提供了良好的平台。
同时代码和指令与F24x系列数字信号处理器完全兼容,从而保证了项目或产品设计的可延续性。
CMDSPF2812数字信号处理器集成了256KB的Flash存储器,8KB的引导ROM,数字运算表以及2KB的OTP ROM,大大改善了应用的灵活性。
128位的密码保护机制有效地保护了产品的知识产权。
两个事件管理器模块为电机及功率变换控制提供了良好的控制功能。
16通道高性能12位ADC模数转换单元提供了两个采样保持电路,可以实现双通道信号同步采样。
CMDSPF2812使用先进TSMC 0.18微米 N阱 双多晶六层金属嵌入式Flash 工艺制造,正反向结合的设计方法完成设计,芯片最终面积为6705×6502 平方微米,设计规模达180万门。
二、功能、性能介绍2.1 功能概述2.2 CMDSPF2812主要技术特点2.3管脚及引脚说明2.1 功能概述CMDSPF2812是一种低功耗的32位定点数字信号处理器,它集中了了数字信号处理器的诸多优秀特性,它具备精简指令集计算(RISC)功能,微型控制器结构,固件及工具装置等。
数字信号处理器的特性包括改进型的哈佛结构和循环寻址方式等。
RISC特性是指单周期执行指令,寄存器到寄存器的操作以及改进型的哈佛结构(能够在冯诺依曼模式中可用)等等。
微型控制器结构则包括直观指令集操作简化、压缩和非压缩的字节应用以及的对位的操作等等。
hello第四课(二):f2812存储器映射及cmd详解-日志-eyes417-...2812存储器映射2812具有32位的数据地址和22位的程序地址,总地址空间可以达到4M的数据空间和4M的程序空间。
32位的数据地址,就是能访问2的32次,是4G,而22位的程序地址,就是能访问2的22次,是4M。
其实,2812可寻址的数据空间最大是4G,但是实际线性地址能达到的只有4M,原因是2812的存储器分配采用的是分页机制,分页机制采用的是形如0xXXXXXXX的线性地址,所以数据空间能寻址的只有4M。
 2812的存储器被划分成了下面的几个部分:1. 程序空间和数据空间。
2812所具有的RAM、ROM和FLASH都被统一编址,映射到了程序空间和数据空间,这些空间的作用就是存放指令代码和数据变量。
2. 保留区。
数据空间里面某些地址被保留了,作为CPU的仿真寄存器使用,这些地址是不向用户开放的。
3. CPU中断向量。
在程序空间里也保留了64个地址作为CPU 的32个中断向量。
通过CPU的一个寄存器ST1中的VMAP位来将这一段地址映射到程序空间的底部或者顶部。
映射和空间的统一编址 F2812内部的映射空间 2812CMD详解CMD:command 命令,顾名思义就是命令文件指定存储区域的分配.2812的CMD采用的是分页制,其中PAGE0用于存放程序空间,而PAGE1用于存放数据空间。
1.)#pragma ,CODE_SECTION和DATA_SECTION伪指令#pragma DATA_SECTION(funcA,"dataA"); ------ 函数外声明将funcA数据块定位于用户自定义的段"dataA"中------ 需要在CMD中指定dataA段的物理地址2.)MEMORY和SECTIONS是命令文件中最常用的两伪指令。
对于TMS320F2812的CMD文件的理解1.COFF格式要谈CMD文件,首先不可避免的要谈下COFF格式,COFF格式是通用目标文件格式(Common Object File Format)的缩写,它是一种流行的二进制可执行文件格式,在DSP里二进制可执行文件包括库文件(.lib)、目标文件(.obj)和最终可执行文件(.out)。
详细的COFF格式文件包括段头、可执行代码、初始化数据、可重定位信息、行号入口、符号表、字符串。
对于DSP的C语言编程我们只需要了解定义段和给段分配空间即可。
采用COFF格式更利于我们对其进行模块化编程,我们可以自由的把哪些段分配到哪些空间。
2.Section(1)其次,在编写CMD文件得时候要碰到SectionS命令,SectionS命令的英文理解就有区域的意思,我们利用SectionS来将目标文件的代码放到指定的区域中。
SectionS目标文件中最小的单位我们称之为块,一个块就是最终在存储器映像中占据连续空间的一段代码或者数据。
COFF文件格式默认有三个块:.text 存放可执行代码;.data 存放已初始化数据;.bss 为未初始化数据留下的保留空间。
(2)汇编器对块的处理和设置未初始化块的设置:.bss 变量存放空间;.usect 用户自定义的未初始化段;初始化块的设置:.text 汇编指令代码.data 常数数据(比如对变量的初始化数据).sect 用户自定义的已初始化段.asect 类似于.sect,多了绝对地址定位功能,一般不用(3)C语言对块得的设置和处理未初始化块(data).bss 存放全局和静态变量.ebss 长调用的.bss(超过了64K地址限制).stack 存放C语言的栈.sysmem 存放C语言的堆.esysmem 长调用的.sysmem(超过了64K地址限制)初始化块.text 可执行代码和常数(program).switch switch语句产生的常数表格(program/低64K数据空间).pinit Tables for global constructors (C++)(program).cinit 用来存放对全局和静态变量的初始化常数值(program).const 全局和静态的const变量初始化值和字符串常数,(data).econst 长.const(可定位到任何地方)(data)(4)C语言自定义块#pragma DATA_SECTION(函数名或者全局变量名,“用户自定义在数据空间的段名”);#pragma CODE_SECTION(函数名或者全局变量名,“用户自定义在程序空间的段名”);必须注意:不能在函数体内声明,必须在定义和使用前声明。
TMS320F28121 上电注意1)TMS320LF24xx:TPS7333QD,5V变3.3V,最大500mA2)JTAG中有四条地线,和P1(哈丁48输入ADC)中5v的地是联通的说明是由5v 供电的3)JTAG中的两条TCK是相同的4)P1中的每个输入有一个备用的5)电源连接后一定要检测,确保正、负极正确连接6)上电后不用示波器或者万用表点测,否则极易短路,如需,则上电之前用线焊上连出,将示波器探头连好7)送电之前一定用万用表测量电源和地是否短路8)连线务必焊接牢固,防止虚焊,否则易有过冲9)确保连出的线头不会短路,操作过程中不会互相碰触10)所有线头挂锡,否则相连太近的线头毛刺易短路10)仿真器不能热插拔11)加入的信号一定要确保在板子的额定之内,如AD电压不超过3V等2 仿真器驱程安装和ccs设置仿真器型号:USB2.0操作系统:WIN98,WINNT,WIN2000CPU:C2000,C5000,C6000口地址:0x240安装过程如下:1.首先安装USB驱动,与安装其它硬件类似。
2. 安装其它程序,运行SETUP即可。
1)仿真器作用:主要是通过仿真器将DSP开发板与电脑连接,这样所编写的程序才能写入DSP芯片,以及在计算机上通过软件(CCS软件)调试DSP开发板,没有仿真器几乎做不了什么(高手可能出外),现在仿真器一般都是USB接口的,比如XDS510DSP仿真器等等,可以对各种系列DSP使用。
开发板按照板上的DSP芯片信号又分为:2000系列(一般自动控制用),5000系列(一般数字信号处理用),6000系列(一般图像处理用)2)USB 仿真器的安装及设置(1)点击光盘中文件Techusb USB 仿真器安装“USB——SETUP.EXE”.(2)点击下一步;(3)点击下一步;(4)USB驱动安装了,再检测USB与计算机连接是否正常,点击“USB20EMURST.EXE”按“RESET(R)”键,出现如上图标则表示正确。
F2812内部的映射空间:2812的CMD采用分页制,其中PAGE0用于存放程序空间,而PAGE1用于存放数据空间;在CMD文件里有两个基本的段:初始化段和非初始化段。
初始化段包含代码和常数等必须在DSP上电之后有效的数。
故初始化块必须保存在片内FLASH等非易失性存储器,非初始化段中含有在程序运行过程中才像变量内写数据进去,所以非初始化段必须链接到非易失性存储器中如RAM。
已初始化段包括:.text,.cinit,.const,.pinit和.switch.text:所有可以执行的代码和常量.cinit:全局变量和静态变量的C初始化记录.const:包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由const)的初始化和说明.econst:包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由far const)的初始化和说明.pinit:全局构造器(C++)程序列表.switch:包含转换语气声明的列表非初始化的段:.bss,.ebss,.stack,.sysmem,.esysmem(即存储空间).bss:为全局变量和局部变量保留的空间,在程序上电时,cinit空间中的数据复制出来并存储在.bss空间.ebss:为使用大寄存器模式时的全局变量和静态变量预留的空间,在程序上电时,cinit空间中的数据复制出来并存储在.ebss中.stack:为系统堆栈保留的空间,主要用于和函数传递变量或为局部变量分配空间.sysmem:为动态存储分配保留的空间。
若有宏函数,此空间被宏函数占用,如果没有的话,此空间保留为0.esysmem:为动态存储分配保留的空间。
若有far函数,此空间被相应占用,如果没有的话,此空间保留为0存储类型总结:#pragma是标准C中保留的预处理命令,程序员可以通过#pragma来定义自己的段,#pragma的语法:#pragma CODE_SECTION (symbol,"section name”);#pragma CODE_SECTION (symbol,"section name”);说明:1. symbol是符号,可以上函数名也可以是全局变量;section name是用户自己定义的段名。
2812存储器映射2812具有32位的数据地址和22位的程序地址,总地址空间可以达到4M的数据空间和4M的程序空间。
32位的数据地址,就是能访问2的32次,是4G,而22位的程序地址,就是能访问2的22次,是4M。
其实,2812可寻址的数据空间最大是4G,但是实际线性地址能达到的只有4M,原因是2812的存储器分配采用的是分页机制,分页机制采用的是形如0xXXXXXXX的线性地址,所以数据空间能寻址的只有4M。
2812的存储器被划分成了下面的几个部分:1. 程序空间和数据空间。
2812所具有的RAM、ROM和FLASH都被统一编址,映射到了程序空间和数据空间,这些空间的作用就是存放指令代码和数据变量。
2. 保留区。
数据空间里面某些地址被保留了,作为CPU的仿真寄存器使用,这些地址是不向用户开放的。
3.CPU中断向量。
在程序空间里也保留了64个地址作为CPU的32个中断向量。
通过CPU 寄存器ST1中的VMAP位来将这一段地址映射到程序空间的底部或者顶部。
映射和空间的统一编址F2812内部的映射空间低地址空间高地址空间2812CMD详解CMD:command命令,顾名思义就是命令文件指定存储区域的分配.2812的CMD采用的是分页制,其中PAGE0用于存放程序空间,而PAGE1用于存放数据空间。
1.)#pragma ,CODE_SECTION和DA TA_SECTION伪指令#pragma DATA_SECTION(funcA,"dataA"); ------ 函数外声明将funcA数据块定位于用户自定义的段"dataA"中 ------ 需要在CMD中指定dataA段的物理地址2.)MEMORY和SECTIONS是命令文件中最常用的两伪指令。
MEMORY伪指令用来表示实际存在目标系统中的可以使用的存储器范围,在这里每个存储器都有自己的名字,起始地址和长度。
TMS320F2812的CMD文件配置详解1存储空间的配置dsp交流网dsp学习第一论坛dsp技术应用与推广平台dsp开发服务平台\TMS320F2812的DSP内存分为三个独立选择的空间——程序空间、数据空间和I/O空间。
程序存储器存储要执行的指令和执行中使用的系数(常数),可以由片内或片外ram、ROM或EPROM组成;数据存储器存储指令执行期间生成的数据,这些数据可以在芯片内或芯片外使用的ram和rom来构成;i/o存储器存放与映象外围接口相关的数据,也可以作为附加的数据存储空间使用。
表1是tms320f2812的存储空间分布。
#p5r)e7[*e!s2cmd文件的分配方法TI新的汇编程序和链接器创建的目标文件采用coff(通用目标文件格式),这更有利于模块化编程,并为管理代码段和目标系统内存提供了强大而灵活的编程方法。
用户可以编写一个链接命令文件(.CMD文件),将链接信息放在一个文件中,以便在多次使用同一链接信息时调用它。
在命令文件中,使用了两条非常有用的伪指令“内存”和“内存”部分来指定实际应用中的内存结构和地址映射。
内存用于指定目标内存结构。
在内存下,可以通过页面选项配置地址空间。
链接器将每个页面视为独立的存储空间。
通常,Page0表示用于存储程序的程序内存,page1表示用于存储数据的数据内存。
编译器生成的可重定位代码和数据块称为被初始化的“sections”(包括数据表和可执行代码).text它包括所有的可执行代码和常数,必须放在程序页;.cinit它包括初始化的变量和常量表,要求放在程序页;.econst在使用大内存模式时使用,包括字符串、声明和显式初始化的全局和静态变量,这些变量可以放在数据页的任何位置。
DSP交流开关,包括用于转换声明的表格集,可以放在低地址的程序页或数据页上。
h2_u$?;d9e$l:o5k(2)未被初始化的“sections”(为程序运行中创建和存放的变量在存储器中保留空间)9d3a.\\'x7e)m;a'c.BSS,为全局变量和静态变量保留空间。
TMS320F2812的CMD文件的编写经验总结CMD文件里包含三部分内容:1)输入/输出定义:.obj文件:链接器要链接的目标文件;.lib文件:链接器要链接的库文件;.map文件:链接器生成的交叉索引文件;.out文件:链接器生成的可执行代码;链接器选项2)MEMORY命令:描述系统实际的硬件资源3)SECTIONS命令:描述“段”如何定位F2812的CMD文件只包含后两部分,现对它的编写做一下总结:(一)用于调试时用,取名为SRAM.CMD这里有个比较标准的F2812的CMD文件,可以供大家借鉴使用:MEMORY{PAGE 0:ZONE0 : origin = 0x002000, length = 0x002000ZONE1 : origin = 0x004000, length = 0x002000RAML0 : origin = 0x008000, length = 0x001000ZONE2 : origin = 0x080000, length = 0x080000ZONE6 : origin = 0x100000, length = 0x080000OTP : origin = 0x3D7800, length = 0x000800FLASHJ : origin = 0x3D8000, length = 0x002000FLASHI : origin = 0x3DA000, length = 0x002000FLASHH : origin = 0x3DC000, length = 0x004000FLASHG : origin = 0x3E0000, length = 0x004000FLASHF : origin = 0x3E4000, length = 0x004000FLASHE : origin = 0x3E8000, length = 0x004000FLASHD : origin = 0x3EC000, length = 0x004000FLASHC : origin = 0x3F0000, length = 0x004000FLASHA : origin = 0x3F6000, length = 0x002000BEGIN_H0 : origin = 0x3F8000, length = 0x000002BEGIN_FLASH : origin = 0x3F7FF6, length = 0x000002PRAMH0 : origin = 0x3F8002, length = 0x001FFEZONE7 : origin = 0x3FC000, length = 0x003FC0ROM : origin = 0x3FF000, length = 0x000FC0 // boot ROM available if MP/MCn=0 RESET : origin = 0x3FFFC0, length = 0x000002VECTORS : origin = 0x3FFFC2, length = 0x00003EPAGE 1 : // Data MemoryRAMM0 : origin = 0x000000, length = 0x000400RAMM1 : origin = 0x000400, length = 0x000400DEV_EMU : origin = 0x000880, length = 0x000180FLASH_REGS : origin = 0x000A80, length = 0x000060CSM : origin = 0x000AE0, length = 0x000010XINTF : origin = 0x000B20, length = 0x000020CPU_TIMER0 : origin = 0x000C00, length = 0x000008PIE_CTRL : origin = 0x000CE0, length = 0x000020PIE_VECT : origin = 0x000D00, length = 0x000100ECAN_A : origin = 0x006000, length = 0x000100ECAN_AMBOX : origin = 0x006100, length = 0x000100SYSTEM : origin = 0x007010, length = 0x000020SPI_A : origin = 0x007040, length = 0x000010SCI_A : origin = 0x007050, length = 0x000010XINTRUPT : origin = 0x007070, length = 0x000010GPIOMUX : origin = 0x0070C0, length = 0x000020GPIODAT : origin = 0x0070E0, length = 0x000020ADC : origin = 0x007100, length = 0x000020EV_A : origin = 0x007400, length = 0x000040EV_B : origin = 0x007500, length = 0x000040SCI_B : origin = 0x007750, length = 0x000010MCBSP_A : origin = 0x007800, length = 0x000040RAML1 : origin = 0x009000, length = 0x001000FLASHB : origin = 0x3F4000, length = 0x002000CSM_PWL : origin = 0x3F7FF8, length = 0x000008DRAMH0 : origin = 0x3f9000, length = 0x001000}SECTIONS{// Compiler Required Sections.text : > PRAMH0, PAGE = 0.cinit : > PRAMH0, PAGE = 0.stack : > RAMM1, PAGE = 1.bss : > RAMM0, PAGE = 1.ebss : > RAMM0, PAGE = 1.const : > RAMM0, PAGE = 1.econst : > RAMM0, PAGE = 1.sysmem : > RAMM1, PAGE = 1.reset : > RESET, PAGE = 0, TYPE = DSECT // we are not using the .reset // section//Peripheral Frame 0 Register StructuresDevEmuRegsFile : > DEV_EMU, PAGE = 1FlashRegsFile : > FLASH_REGS, PAGE = 1CsmRegsFile : > CSM, PAGE = 1XintfRegsFile : > XINTF, PAGE = 1CpuTimer0RegsFile : > CPU_TIMER0, PAGE = 1PieCtrlRegsFile : > PIE_CTRL, PAGE = 1PieVectTable : > PIE_VECT, PAGE = 1//Peripheral Frame 1 Register StructuresSysCtrlRegsFile : > SYSTEM, PAGE = 1SpiaRegsFile : > SPI_A, PAGE = 1SciaRegsFile : > SCI_A, PAGE = 1XIntruptRegsFile : > XINTRUPT, PAGE = 1GpioMuxRegsFile : > GPIOMUX, PAGE = 1GpioDataRegsFile : > GPIODAT PAGE = 1AdcRegsFile : > ADC, PAGE = 1EvaRegsFile : > EV_A, PAGE = 1EvbRegsFile : > EV_B, PAGE = 1ScibRegsFile : > SCI_B, PAGE = 1McbspaRegsFile : > MCBSP_A, PAGE = 1//Peripheral Frame 2 Register StructuresECanaRegsFile : > ECAN_A, PAGE = 1ECanaMboxesFile : > ECAN_AMBOX PAGE = 1//Code Security Password LocationsCsmPwlFile : > CSM_PWL, PAGE = 1}(二)用于烧写到FLASH中时用,取名为FLASH.CMDFLASH.CMD与SRAM.CMD基本一样,只是有两处改动:一是MEMORY中将你的程序代码部分映射到FLASH空间里;二是在SECTIONS中添加一个用户定义的起始段,起始段的代码如下://User Defined Sections , Used by file DSP28_CodeStartBranch.asmcodestart : > BEGIN, PAGE = 0其中DSP28_CodeStartBranch.asm中的关键代码为:.ref _c_int00.sect “codestart”Code_start:LB _c_int00.end(三)SECTIONS中段的含义与用户自定义段的方法1、各个段的含义以下是TI公司的技术文档中对一些段的说明,现截个图给大家参考:除此外还有一些段的含义如下(这仅是我见过的,有漏下的还请提示,大家一起学习):.reset 复位中断向量表.vectors 中断向量表.data 已初始化数据,常数数据(比如对变量的初始化数据).pvecs 外围模块中断向量表.ref 引用外部定义的变量或函数名.global 引用全局变量或函数.space 定义要保留的空间.def 定义变量,与#define功能相同.end 段的结束标识.sect 用户自定义的已初始化段.asect 比.sect多了绝对地址定位功能,一般不用.usect 用户自定义的未初始化段已初始化的段:.text, .cinit, .const, .econst, .pinit, .switch.text:所有可以执行的代码和常量.cinit:全局变量和静态变量的C初始化记录.const:包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由const)的初始化和说明.econst:包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由far const)的初始化和说明.pinit:全局构造器(C++)程序列表.switch:包含转换语气声明的列表非初始化的段:.bss, .ebss, .stack, .sysmem, .esysmem(更好的理解就是,这些段就是存储空间而已)..bss:为全局变量和局部变量保留的空间,在程序上电时,cinit空间中的数据复制出来并存储在.bss空间中.ebss:为使用大寄存器模式时的全局变量和静态变量预留的空间,在程序上电时,cinit空间中的数据复制出来并存储在.ebss中.stack:为系统堆栈保留的空间,主要用于和函数传递变量或为局部变量分配空间.sysmem:为动态存储分配保留的空间。
TMS320F28121 上电注意1)TMS320LF24xx:TPS7333QD,5V变3.3V,最大500mA2)JTAG中有四条地线,和P1(哈丁48输入ADC)中5v的地是联通的说明是由5v 供电的3)JTAG中的两条TCK是相同的4)P1中的每个输入有一个备用的5)电源连接后一定要检测,确保正、负极正确连接6)上电后不用示波器或者万用表点测,否则极易短路,如需,则上电之前用线焊上连出,将示波器探头连好7)送电之前一定用万用表测量电源和地是否短路8)连线务必焊接牢固,防止虚焊,否则易有过冲9)确保连出的线头不会短路,操作过程中不会互相碰触10)所有线头挂锡,否则相连太近的线头毛刺易短路10)仿真器不能热插拔11)加入的信号一定要确保在板子的额定之内,如AD电压不超过3V等2 仿真器驱程安装和ccs设置仿真器型号:USB2.0操作系统:WIN98,WINNT,WIN2000CPU:C2000,C5000,C6000口地址:0x240安装过程如下:1.首先安装USB驱动,与安装其它硬件类似。
2. 安装其它程序,运行SETUP即可。
1)仿真器作用:主要是通过仿真器将DSP开发板与电脑连接,这样所编写的程序才能写入DSP芯片,以及在计算机上通过软件(CCS软件)调试DSP开发板,没有仿真器几乎做不了什么(高手可能出外),现在仿真器一般都是USB接口的,比如XDS510DSP仿真器等等,可以对各种系列DSP使用。
开发板按照板上的DSP芯片信号又分为:2000系列(一般自动控制用),5000系列(一般数字信号处理用),6000系列(一般图像处理用)2)USB 仿真器的安装及设置(1)点击光盘中文件Techusb USB 仿真器安装“USB——SETUP.EXE”.(2)点击下一步;(3)点击下一步;(4)USB驱动安装了,再检测USB与计算机连接是否正常,点击“USB20EMURST.EXE”按“RESET(R)”键,出现如上图标则表示正确。
寄存器的访问1、使用位定义的方法定义寄存器位域:一个字节中的二进制划分为几个不同区域,每个域都有域名。
语法格式:Struct位域结构名(位域定义一定从低位开始,而且不能跨字节){类型位域名1:位域长度;类型位域名2:位域长度;…….}例struct SCICCR_BITS{Uint 16 SCICHAR:3; //2:0 字符长度控制位Uint 16 ADDRIDLE_MODE:1; //3 多处理器模式控制Uint 16 LOOPBKENA:1; //4 回送测试模式使能位Uint 16 PARITYENA:1 ; //5 极性使能位Uint 16 PARITY:1 ; //6 奇/偶极性选择位Uint 16 STOPBITS:1 ; //7 停止位个数Uint 16 rsvdl:8; //15:8 保留(一定要写,以防后续位址混乱)}struct SCICCR_BITS bit;bit. SCICHAR = 7; //SCI字符长度控制位为8位2、声明共同体(当需要定义整个寄存器的时候,这个会方便一点)例union SCICCR_REG{Uint16 all;//可实现对寄存器整体操作struct SCICCR_BITS bit;//可实现位操作}union SCICCR_REG SCIOCR;SCICCR.all = 0x007F;//转为二进制是:0111 1111,F是十进制的15SCICCR.bit.SCICHAR = 5; //上面将SCICHAR赋值为111,现在又被赋值为53、union 形式:既可以实现对寄存器的整体操作,也可以对寄存器进行位操作Uint16 形式:只能直接对寄存器进行操作extern volatile 形式:extern “外部的”,表明这个变量在外部文件中被调用,是一个全局变量。
volatile “易变的”,使得寄存器的值能够被外部代码任意改变,例如可以被外部硬件或中断任意改变。
1 TMS320F2812简介TMS320F2812是TI公司的一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP芯片。
该芯片兼容TMS320LF2407指令系统最高可在150MHz主频下工作,并带有18k×16位0等待周期片上SRAM和128k×16位片上FLASH(存取时间36ns)。
其片上外设主要包括2×8路12位ADC(最快80ns转换时间)、2路SCI、1路SPI、1路McBSP、1路eCAN等,并带有两个事件管理模块(EVA、EVB),分别包括6路PWM/CMP、2路QEP、3路CAP、2路16位定时器(或TxPWM/TxCMP)。
另外,该器件还有3个独立的32位CPU定时器,以及多达56个独立编程的GPIO引脚,可外扩大于1M×16位程序和数据存储器。
TMS320F2812采用哈佛总线结构,具有密码保护机制,可进行双16×16乘加和32×32乘加操作,因而可兼顾控制和快速运算的双重功能。
德州仪器所生产的TMS320F2812 数字讯号处理器是针对数字控制所设计的DSP,整合了DSP 及微控制器的最佳特性,主要使用在嵌入式控制应用,如数字电机控制(digital motor control, DMC)、资料撷取及I/O 控制(data acquisition and control, DAQ)等领域。
针对应用最佳化,并有效缩短产品开发周期,F28x 核心支持全新CCS环境的C compiler,提供C 语言中直接嵌入汇编语言的程序开发介面,可在C 语言的环境中搭配汇编语言来撰写程序。
值得一提的是,F28xDSP 核心支持特殊的IQ-math 函式库,系统开发人员可以使用便宜的定点数DSP 来发展所需的浮点运算算法。
F28x 系列DSP预计发展至400MHz,目前已发展至150MHz 的Flash 型式。
通过对TMS320F2812定点DSP芯片合理的系统配置和编程可实现快速运算,本文着重对此加以说明。
2812存储器映射及CMD
2812存储器映射
2812具有32位的数据地址和22位的程序地址,总地址空间可以达到4M的数据空间和4M的程序空间。
32位的数据地址,就是能访问2的32次,是4G,而22位的程序地址,就是能访问2的22次,是4M。
其实,2812可寻址的数据空间最大是4G,但是实际线性地址能达到的只有4M,原因是2812的存储器分配采用的是分页机制,分页机制采用的是形如0 xXXXXXXX的线性地址,所以数据空间能寻址的只有4M。
2812的存储器被划分成了下面的几个部分:
1. 程序空间和数据空间。
2812所具有的RAM、ROM和FLASH都被统一编址,映射到了程序空间和数据空间,这些空间的作用就是存放指令代码和数据变量。
2. 保留区。
数据空间里面某些地址被保留了,作为CPU的仿真寄存器使用,这些地址是不向用户开放的。
3.CPU中断向量。
在程序空间里也保留了64个地址作为CPU的32个中断向量。
通过CPU寄存器ST1中的VMAP位来将这一段地址映射到程序空间的底部或者顶部。
映射和空间的统一编址
F2 812内部的映射空间
低地址空间
高地址空间
2812CMD详解
CMD:command命令,顾名思义就是命令文件指定存储区域的分配.2812的CMD采用的是分页制,其中PAGE0用于存放程序空间,而PAGE1用于存放数据空间。
1.)#pragma ,CODE_SECTION和DATA_SECTION伪指令
#pragma DATA_SECTION(funcA,"dataA"); ------ 函数外声明
将funcA数据块定位于用户自定义的段"dataA"中 ------ 需要在CMD中指定dataA段的物理地址
2.)MEMORY和SECTIONS是命令文件中最常用的两伪指令。
MEMORY伪指令用来表示实际存在目标系统中的可以使用的存储器范围,在这里每个存储器都有自己的名字,起始地址和长度。
SECTIONS伪指令是用来描述输入端是如何组合到输出端内的。
以常用的F2812_nonBIOS_RAM.cmd F2812_nonBIOS_Flash.cmd 和 DSP281x_Heade rs_nonBIOS.cmd为例
F2812_nonBIOS_RAM.cmd ----- 用于仿真,无BIOS系统,片外SRAM配置
CMD文件里有两个基本的段:初始化段和非初始化段。
初始化段包含代码和常数等必须在D SP上电之后有效的数。
故初始化块必须保存在如片内FLASH等非遗失性存储器中,非初始化段中含有在程序运行过程中才像变量内写数据进去,所以非初始化段必须链接到易失性存储器中如RAM。
已初始化的段:.text,.cinit,.const,.econst,..pinit和.switch..
.text:所有可以执行的代码和常量
.cinit:全局变量和静态变量的C初始化记录
.const:包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由const)的初始化和说明
.econst:包含字符串常量和初始化的全局变量和静态变量(由far const)的初始化和说明
.pinit:全局构造器(C++)程序列表
.switch:包含switch声明的列表
非初始化的段:.bss,.ebss,.stack,.sysmem,和esysmem.(更好的理解就是,这些段就是存储空间而已)
.bss: 为全局变量和局部变量保留的空间,在程序上电时.cinit空间中的数据复制出来并存储在.bss空间中。
.ebss:为使用大寄存器模式时的全局变量和静态变量预留的空间,在程序上电时,cinit 空间中的数据复制出来并存储在.ebss中
.stack:为系统堆栈保留的空间,用于和函数传递变量或为局部变量分配空间。
.sysmem:为动态存储分配保留的空间。
如果有宏函数,此空间被宏函数占用,如果没有的话,此空间保留为0
.esysmem:为动态存储分配保留的空间。
如果有far函数,此空间被相应的占用,如果没有的化,此空间保留为0.
F2812_nonBIOS_Flash.cmd --- 用于无BIOS,从片内FLASH引导
对于程序在FLASH中运行时,需要注意的: DSP在150M时钟频率下,FLASH中只能提供大约120M的时钟频率,所以有时候我们希望在RAM中运行时间敏感或计算量很大的子程序(比如AD采样)。
但是我们所有代码都放在FLASH中,这就必须在上电后将FLASH中的这段敏感程序复制到RAM中运行,加快速度。
这是在.CMD文件就必须划分一段用来设置RAM的载入和运行地址。
程序代码如下:
SECTIONS {………
ramfuncs : LOAD = FLASHD,
RUN = RAML0,
LOAD_START(_RamfuncsLoadStart),
LOAD_END(_RamfuncsLoadEnd),
RUN_START(_RamfuncsRunStart),
PAGE = 0
}
DSP281x_Headers_nonBIOS.cmd ----- 用于无BIOS,外设寄存器产生的数据段映射至对应的存储器空间
cmd小技巧:
如果.text文件很大将其放在一段放不下,需将其放到两个程序段中 最长的一个length=0x002000,也放不下时.可以这样处理:
PAGE 0 :
PRAMH0 : origin = 0x3F8002, length = 0x0014FE L0RAM : origin = 0x008000, length = 0x001000
SECTIONS
.text:{*(.text)} >>PRAMH0|L0RAM
这样就可以将.text文件放在两个定义段中。
查看段的分配及使用情况.map的链接器(存储器)分配映射文件,链接器的map文件描述以下内容:通过map文件可以查看各段的分配情况,包括段的起始地址,使用的字节数等配合cmd文件的使用,可确定各个段的使用情况,从而保证程序的正常运行和最小的空间使用。
VisualLinker可视化链接器TI公司出品的DSP软件开发环境CCS还提供了一种可视化生成存储器配置文件的工具:VisualLinker可视化链接器。
如果程序原来包含了一个链接器命令文件(.cmd文件),则当创建可视化链接文件的时候,原来cmd文件中的内存配置仍然会被使用。
如果读者想修改内存配置,双击.rcp文件就会在CCS中打开可视化链接器的图形界面,调整每个内存模块的大小,直到认为合适,然后只需要重新连编,程序即可生成新的输出文件,重复上面的步 骤,直到出现满意的结果。