DSP2-F28335的结构原理

《DSP控制器原理与应用教程》---基于TMS320F28335&CCS5全国教育科学“十一五”规划课题研究成果主编李全利马骏杰张思艳高等教育出版社2016.11第二章F28335的结构原理(一)、F28335的内部结构(二)、F28335的CPU(三)、F28335的存储器配置(四)、F28335的时钟及其控制(一)、F28335的内部结构一、F28335的基本组成二、F28335的总线结构ProgramBus（程序总线）DataBus（数据总线）(32x32bit)乘法器SectoredFlashA(19-0)寄存器总线AtomicALU12-bitADCMcBSPCAN2.0BICSCISPI88*GPIO辅助寄存器组(R-M-W)(256KW)时钟管理Watchdog定时器*3PIE(96个中断)SARAM(34KW)(8KW)BootROM(32bit)CPU存储器片上外设系统控制FPUDMA6CH.(1KW)OTPROMDMA总线D(31-0)XINTFePWMeCAPeQEP2实时JTAG仿真逻辑2017/3/1Wednesday4一、F28335的基本组成ProgramBus（程序总线）DataBus（数据总线）(32x32bit)乘法器SectoredFlashA(19-0)寄存器总线AtomicALU12-bitADCMcBSPCAN2.0BICSCISPI88*GPIO辅助寄存器组(R-M-W)(256KW)时钟管理Watchdog定时器*3PIE(96个中断)SARAM(34KW)(8KW)BootROM(32bit)CPU存储器片上外设系统控制FPUDMA6CH.(1KW)OTPROMDMA总线D(31-0)XINTFePWMeCAPeQEP2实时JTAG仿真逻辑2017/3/1Wednesday52、CPU•ALU,R-M-W:atomic•乘法器•AR及ARAU•FPU及控制器一、F28335的基本组成(续)1、存储器•Flash,256KW(8*32KW)•SARAM,34KW•BootROM,8KW•OPT存储器,1KW3、系统控制•时钟管理•Watchdog•定时器*3个•PIE(仅用45)•DMA及JTAG4、片上外设•ePWM/eCAP/eQEP•ADC(12位*16路)•eCAN(2)•I2C(1)•SCI(3)•SPI(1)•McBSP(2)•GPIO(88)程序地址总线PAB(22)XAR0XAR7SPDP@XARAUMPY32x32XTPACC寄存器组程序读数据总线PRDB(32)-译码器PCALUFPU数据读地址总线DRAB(32)程序空间(4M*16)数据空间(4G*16)外部接口片上外设存储器执行单元R0HR7H~数据读数据总线DRDB(32)数据/程序写数据总线DWDB(32)数据写地址总线DWAB(32)二、F28335的总线结构程序读总线:22位地址数据读总线数据/程序写总线•PAB•PRDB•DRAB•DRDB•DPWDB•DWAB2017/3/1Wednesday7(二)、F28335的CPU一、F28335的乘法器二、F28335的ALU三、F28335的ARAU四、F28335的CPU寄存器XT(32)orT/TLMULTIPLIER32x32orDual16x16P(32)orPH/PLAH(16)数据总线数据总线程序总线ALU(32)3232323232AL(16)323216/32ShiftR/L(0-16)ACC(32)AH.MSBAH.LSBAL.MSBAL.LSB32ShiftR/L(0-16)32ShiftR/L(0-16)32168/16/32自寄存器8/162017/3/1Wednesday83、单16位乘法•经T(16位)×另一个16位数•积,P或ACC一、F28335的乘法器2、双16位乘法-DMAC•经XT(32)×另一个32位数•积,ACC(高位字积):P(低位字积)1、32位乘法•经XT(32)×另一个32位数•积,P(高32位或低32位)XT(32)orT/TLMULTIPLIER32x32orDual16x16P(32)orPH/PLAH(16)数据总线数据总线程序总线ALU(32)3232323232AL(16)323216/32ShiftR/L(0-16)ACC(32)AH.MSBAH.LSBAL.MSBAL.LSB32ShiftR/L(0-16)32ShiftR/L(0-16)32168/16/32自寄存器8/162017/3/1Wednesday91、ALU•输入•输出二、F28335的ALU2、ACC•AH:AH.MSB,AH.LSB•AL:AL.MSB,AL.LSB3、Shift(桶型)•输入ALU前的移位•对P输出的移位•对ACC输出的移位•对寄存器内容移位XAR0XAR0XAR1XAR1XAR2XAR2XAR3XAR3XAR4XAR4XAR5XAR5XAR6XAR6XAR7XAR7XAR0XAR1XAR2XAR3XAR4XAR5XAR6XAR7ARAUARAUMUXDataMemoryMUXDP(16)DP(16)DP(16)DataBusProgramBus6LSBfromIRXARn32-bitsARn16-bits22322017/3/1Wednesday10三、F28335的ARAU1、DP-直接寻址•DP中为页号•6位页内偏移量2、XARx-寄存器间址ARAUAR0HAR1HAR2HAR3HAR4HAR5HAR6HAR7HXAR0XAR1XAR2XAR3XAR4XAR5XAR6XAR7AR0AR1AR2AR3AR4AR5AR6AR7TPHAHXTPACCTLPLAL16bit16bitST0ST116bitSPDPIERIFRDBGIERPCRPC6bit22bitR0HR1HR2HR3HR4HR5HR6HR7HSTFRB32bitC28x寄存器组FPU寄存器组11四、F28335的CPU寄存器121、被乘数寄存器--XTXT，被乘数(32位)T,被乘数(16位)或移位位数TL,存16位有符号整数，可符号自动扩展例：ASRAX,T;T中低4位是移位位数ASRLACC,T;T中低5位是移位位数132、乘积寄存器--P乘法的结果存放16位或32位数据；P的输出要经移位器，移位值由PM(ST0中)决定：PM值移位模式PM值移位模式000左移1位100右移3位001不移101右移4位010右移1位110右移5位011右移2位111右移6位143、累加器--ACC传送,算数,逻辑,比较,乘法运算结果分拆为：16位和8位15与累加器相关的状态位：符号扩展模式位------------SXM；溢出模式位----------------OVM；测试/控制标志位------------TC;进位位----------------------C；零标志位--------------------Z;负标志位--------------------N;溢出标志位------------------V;溢出计数器位(6个位)--OVC/OVCU。这些状态位在ST0寄存器中。164、堆栈指针--SP16位，寻址低64K字数据空间。生长方向：低地址高地址；总指向下一个空位；复位后，SP指向0400H；32位数入栈：低对低，高对高(小端模式);32位数读写，约定偶地址访问：例：SP为0083H,32位数读从0082H开始。SP溢出时：例：上溢,加到FFFFH后复位为0000H,重加。下溢,减少SP低于0000H后,会从FFFFH继续减。175、数据页指针--DP每页64个字186、辅助寄存器--XAR0～XAR78个:操作数地址指针；32位通用寄存器；16位通用寄存器(AR0～AR7),可作循环控制。（注意：高16位可能受影响）注意：高16位不能单独访问。197、程序计数器--PC22位，指向当前操作指令(到达D2阶段)地址到达D2阶段的指令不会被中断（要执行完）F1:InstructionAddressF2:InstructionContentD1:DecodeInstructionD2:ResolveOperandAddrR1:OperandAddressR2:GetOperandE:CPUdoing“real”workW:storecontenttomemory208、返回程序计数器--RPC22位，存放长调用的返回地址。用指令LCR完成长调用时，RPC中的原来的内容被压入堆栈，返回地址会装载到RPC中；用指令LRETR实现返回时，RPC中的内容会被传送到PC中，先前压入堆栈的内容会被弹出到RPC中。LCR和LRETR比另一对指令LC和LRET速度快。219、中断控制寄存器--IFR、IER、DBGIER3个寄存器的相应位定义是对应的：IFR相应位=1时，有对应的中断请求；IER相应位=1时，对应的中断使能；DBGIER用于实时仿真模式(以支持时间紧急中断)。2210、状态寄存器--ST0、ST1符号扩展模式----------SXM；(ACC中16位操作，1-扩展）溢出模式--------------OVM；(ACC,1-溢出饱和处理)测试/控制标志----------TC；(TBIT或NORM指令）进位--------------------C；(进位，借位）零标志------------------Z;负标志------------------N;溢出标志----------------V;乘积移位模式-----------PM;溢出计数器(6位)--OVC/OVCU。(OVM为1时，不受影响）ST0:加减结果在ACC中•正溢:7FFFFFFFH-80000000H•负溢:80000000H-7FFFFFFFH指令操作使用或影响的控制位或标志位运行模式、寻址模式及中断控制位23ST1:全局中断屏蔽位-------INTM；(0-使能，1-中断屏蔽）调试使能屏蔽位-------DBGM；(1-时间敏感代码内屏蔽调试)寻址模式设置位------PAGE0；(0-C28x，1-C27x）中断向量映射位-------VMAP；(0-低端，1-高端，默认）堆栈指针定位位--------SPA；(0-未操作，1-已偶定位操作）循环指令状态位-------LOOP；(0-循环结束,1-循环进行）仿真及保护寄存器允许位-EALLOW；(1-仿真及保护寄存器允许)空闲状态位-------IDLESTAT；(0-常态，1-低功耗状态）寻址模式位----------AMODE；(0-C28x,C27x,1-C2xLP）目标兼容模式位----OBJMODE；(0-C27x，1-C28x,要修改）M0和M1映射模式位--M0M1MAP；(0-TI测试，1-用户)XF状态位---------------XF；(0-XF引脚的状态,汇编指令）辅助寄存器指针--------ARP；(000-确定当前辅助寄存器）2017/3/1Wednesday24(三)、F28335的存储器配置一、内部存储器二、外部扩展接口XINTF2017/3/1Wednesday25•00400H--1K•00800H--2K•01000H--4K•02000H--8K注意：要查看TI文档未按比例标示熟悉几个范围片内存储器+外部XINTF扩展概览----L0-L3SARAM数据空间|程序空间0x0000000x0004000x0008000x000D000x0020000x0050000x0060000x0080000x3800900x00C0000x3800800x3400000x3F80000x3FE0000x3FC0000x3FFFC0（接右图）0x1000000x0100000x3000000x3808000x380400M1SARAM(1