DSP原理及应用___TMS320C54x片内外设及应用实例.

第8章TMS320C54x片内外设及应用实例8.1定时器8.2时钟发生器8.3定时器/计数器编程举例8.4多通道缓冲串口（McBSP）8.5多通道缓冲串口应用实例8.6主机接口（HPI）8.7外部总线操作8.1定时器定时器的组成框图如图8-1所示。它有3个存储器映象寄存器：TIM、PRD和TCR。这3个寄存器在数据存储器中的地址及其说明如表8-1所示。定时器控制寄存器（TCR）位结构如图8-2所示，各控制位和状态位的功能如表8-2所示。返回首页图8-1定时器组成框图表8-1定时器的三个寄存器Timer0地址Timer1地址寄存器说明0024H0030HTIM定时器寄存器，每计数一次自动减10025H0031HPRD定时器周期寄存器，当TIM减为0后，CPU自动将PRD的值装入TIM0026H0032HTCR定时器控制寄存器，包含定时器的控制和状态位15～1211109～6543～0保留softfreePSCTRBTSSTDDR图8-2TCR位结构图表8-2定时器控制寄存器（TCR）的功能返回本节8.2时钟发生器8.2.1硬件配置PLL8.2.2软件可编程PLL返回首页8.2.1硬件配置PLL用于C541、C542、C543、C545和C546芯片。所谓硬件配置PLL，就是通过C54x的3个引脚CLKMD1、CLKMD2和CLKMD3的状态，选定时钟方式，如表8-3所示。由表8-3可见，不用PLL时，CPU的时钟频率等于晶体振荡器频率或外部时钟频率的一半；若用PLL，CPU的时钟频率等于晶体振荡器频率或外部时钟频率乘以系数N（PLLN），使用PLL可以使用比CPU时钟低的外部时钟信号，以减少高速开关时钟所造成的高频噪声。表8-3时钟方式的配置返回本节8.2.2软件可编程PLL软件可编程PLL具有高度的灵活性，其时钟定标器提供各种时钟乘法器系数，并能直接接通和关断PLL。PLL的锁定定时器可以用于延迟转换PLL的时钟方式，直到锁定为止。通过软件编程，可以选用以下两种时钟方式（如表8-4~8-6、图8-3所示）。PLL方式，其比例系数共31种。靠锁相环电路完成。分频（DIV）方式，其比例系数为1/2和1/4，在此方式下，片内PLL电路不工作以降低功耗。表8-4复位时的时钟方式（C5402）CLKMD1CLKMD2CLKMD3CLKMD寄存器时钟方式000E007H乘15，内部振荡器工作，PLL工作0019007H乘10，内部振荡器工作，PLL工作0104007H乘5，内部振荡器工作，PLL工作1001007H乘2，内部振荡器工作，PLL工作110F007H乘1，内部振荡器工作，PLL工作1110000H乘1/2，内部振荡器工作，PLL不工作101F000H乘1/4，内部振荡器工作，PLL不工作011…保留表8-5时钟方式寄存器CLKMD各位域功能表8-6比例系数与CLKMD的关系PLLNDIVPLLDⅣPLLMUL比例系数0X0～140.50X150.25100～14PLLMUL+110151110或偶数(PLLMUL+1)÷211奇数PLLMUL÷4图8-3PLL锁定时间和CLKOUT频率的关系返回本节8.3定时器/计数器编程举例【例8-1】设时钟频率为16.384MHz，在TMS320C5402的XF端输出一个周期为2s的方波，方波的周期由片上定时器确定，采用中断方法实现。1．定时器0的初始化（1）设置定时控制寄存器TCR（地址0026H）。（2）设置定时寄存器TIM（地址0024H）。（3）设置定时周期寄存器PRD（地址0025H）。返回首页2．定时器对C5402的主时钟CLKOUT进行分频CLKOUT与外部晶体振荡器频率（在本系统中外部晶体振荡器的频率为16.384MHz）之间的关系由C5402的三个引脚CLKMD1、CLKMD2和CLKMD3的电平值决定，为使主时钟频率为16.384MHz，应使CLKMD1=1、CLKMD2=1、CLKMD3=0，即PLL1。3．中断初始化（1）中断屏蔽寄存器IMR中的定时屏蔽位TINT0置1，开放定时器0中断。（2）状态控制寄存器ST1中的中断标志位INTM位清零，开放全部中断。4．汇编源程序如下：.mmregs.def_c_int00STACK.usectSTACK,100ht0_cout.usectvars,1;计数器t0_flag.usect“vars”,1;当前XF输出电平标志。t0_flag=1，则XF=1；;t0_flag=0，则XF=0TVAL.set1639;16401061=1ms因中断程序中计数器初值;t0_cout=1000，所以定时时间：1ms1000=1sTIM0.set0024H;定时器0寄存器地址PRD0.set0025HTCR0.set0026H.dataTIMES.intTVAL;定时器时间常数.text**********************************;中断矢量表程序段_c_int00bstartnopnopNMIrete;非屏蔽中断nopnopnopSINT17.space4*16;各软件中断SINT18.space4*16SINT19.space4*16SINT20.space4*16SINT21.space4*16SINT22.space4*16SINT23.space4*16SINT24.space4*16SINT25.space4*16SINT26.space4*16SINT27.space4*16SINT28.space4*16SINT29.space4*16SINT30.space4*16INT0rsbxintm;外中断0中断retenopnopINT1rsbxintm;外中断1中断retenopnopINT2rsbxintm;外中断2中断retenopnopTINT:bdtimer;定时器中断向量nopnopnopRINT0:rete;串口0接收中断nopnopnopXINT0:rete;串口0发送中断nopnopnopSINT6.space4*16;软件中断SINT7.space4*16;软件中断INT3:rete;外中断3中断nopnopnopHPINT:rete;主机中断nopnopnopRINT1:rete;串口1接收中断nopnopnopXINT1:rete;串口1发送中断nopnopnop******************************************start:LD#0,DPSTM#STACK+100h,SPSTM#07FFFh,SWWSRSTM#1020h,PMSTST#1000,*(t0_cout);计数器设置为1000(1s)SSBXINTM;关全部中断LD#TIMES,AREADATIM0;初始化TIM,PRDREADAPRD0STM#669h,TCR0；初始化TCR0STM#8,IMR;初始化IMR,使能timer0中断RSBXINTM;开放全部中断WAIT:BWAIT**************************************;定时器0中断服务子程序timer:ADDM#-1,*(t0_cout);计数器减1CMPM*(t0_cout),#0;判断是否为0BCnext,NTC;不是0，退出循环ST#1000,*(t0_cout);为0，设置计数器，并将XF取反BITFt0_flag,#1BCxf_out,NTCSSBXXFST#0,t0_flagBnextxf_out:RSBXXFST#1,t0_flagnext:RSBXINTMRETE.end5．链接命令文件times.cmd如下：times.obj-otimes.out-mtimes.mapMEMORY{PAGE0:RAM1:origin=1000h,length=500hPAGE1:SPRAM1:origin=0060h,length=20hSPRAM2:origin=0100h,length=200h}SECTIONS{.text:RAM1PAGE0.data:RAM1PAGE0vars:SPRAM1PAGE1STACK:SPRAM2PAGE1}返回本节8.4多通道缓冲串口（McBSP）8.4.1McBSP原理框图及信号接口8.4.2McBSP控制寄存器8.4.3时钟和帧同步8.4.4McBSP数据的接收和发送8.4.5有关的几个概念返回首页8.4.1McBSP原理框图及信号接口TMS320C54xx多通道缓冲串口（McBSP）由引脚、接收发送部分、时钟及帧同步信号产生、多通道选择以及CPU中断信号和DMA同步信号组成，如图8-4所示。表8-7给出了有关引脚的定义，McBSP通过这7个引脚为外部设备提供了数据通道和控制通道。McBSP通过DX和DR实现DSP与外部设备的通信和数据交换。图8-4McBSP原理框图RSRRBRXSR扩展压缩DRRDXRRCRXCRSRGRPCRRCERXCERMCRMcBSP时钟与帧同步发生与控制多通道选择16位外设总线DRDXSPCRCLKXCLKRFSXFSRCLKSRINTXINTREVTXEVTREVTAXEVTA向CPU发出的中断请求信号DMA同步操作表8-7McBSP引脚说明引脚I/O/Z说明DRI串行数据接收DXO/Z串行数据发送CLKRI/O/Z接收数据位时钟CLKXI/O/Z发送数据位时钟FSRI/O/Z接收帧同步FSXI/O/Z发送帧同步CLKSI外部时钟输入表8-8McBSP内部信号说明信号说明RINT接收中断，送往CPUXINT发送中断，送往CPUREVTDMA接收到同步事件XEVT向DMA发出事件同步REVTADMA接收到同步事件AXEVTA向DMA发出事件同步A返回本节8.4.2McBSP控制寄存器1．控制寄存器及其映射地址表8-9列出了McBSP控制寄存器及其映射地址。子块数据寄存器SPSDx用于指定对应子地址寄存器中数据的读写，其内部连接方式如图8-5所示。这种方法的好处是可以将多个寄存器映射到一个较小的存储空间。表8-9McBSP控制寄存器及其映射地址SPSDx复接器SPCR1xSPCR2xRCR1xPCRxSPSAx子地址0x00000x00010x00020x000E图8-5子地址映射示意图2．串行口的配置串口控制寄存器（SPCR1、SPCR2）和引脚控制寄存器（PCR）用于对串口进行配置，接收控制寄存器（RCR1、RCR2）和发送控制寄存器（XCR1、XCR2）分别对接收和发送操作进行控制。（1）串口控制寄存器（SPCR1、SPCR2）串口控制寄存器1（SPCR1）结构如图8-6所示，表8-10为SPCR1控制位功能说明。串口控制寄存器2（SPCR2）结构如图8-7所示，表8-11为SPCR2控制位功能说明。（2）引脚控制寄存器（PCR）。引脚控制寄存器（PCR）结构如图8-8所示，表8-12为PCR控制位功能说明。图8-6串口控制寄存器1（SPCR1）表8-10SPCR1控制位功能说明图8-7串口控制寄存器2（SPCR2）表8-11SPCR2控制位功能说明图8-8引脚控制寄存器（PCR）表8-12PCR控制位功能说明（3）接收控制寄存器（RCR[1,2]）。结构如图8-9所示，表8-13所示为RCR1控制位功能说明，表8-14所示为RCR2控制位功能说明。（4）发送控制寄存器（XCR[1,2]）。发送控制寄存器（XCR[1,2]）结构如图8-10所示，表8-15所示为XCR1控制位功能说明，表8-16所示为XCR2控制位功能说明。（a）RCR1（b）RCR2图8-9接收控制寄存器（RCR[1,2]）表8-13RCR1控制位功能说明表8-14RCR2控制位功能说明（a）XCR1（b）XCR2图8-10发送控制寄存器（XCR[1,2]）表8-15XCR1控制位功能说明表8-16XCR2控制位功能说明返回本节8.4.3时钟和帧同步采样率发生器由