DSP技术及应用系统设计

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DSP技术及应用系统设计胡景春叶水生

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第二章定点DSP芯片TMS320f28122.1 TMS320F2812性能特点 2.2 TMS320F2812硬件结构 2.3 TMS320F2812指令系统简介

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2.1 TMS320F2812性能特点(1)采用了高性能的静态CMOS技术，时钟频率可达150MHZ(6.67ns),其核心电压为1.8V,I/O口电压3.3V,Flash编程电压也为3.3V。 (2)高性能的32位CPU。能够实现16X16和 32X32乘法操作，哈佛总线结构，快速的中断操作，寻址程序空间可达4M,寻址数据空间可达4G,在C/C++和汇编语言中代码可得到优化，另外还可向下兼容 TMS320F24X/LF240X处理器的代码； (3)片上存储器：闪存128K字，单访问双口 RAM(SARAM)18k字； (4)引导(BOOT)ROM4K字，具有软件启动模式并包含标准的数学表； (5)时钟和系统控制采用锁相环技术PLL来控制 3系统各模块所需要的频率；

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(6)具有3个外部中断和外围中断扩展模块 PIE(Peripheral InterruptExpansion),PIE可支持多达45个外部中断； (7)128位的代码安全模块CSM(Code Security Module),更好地保护了开发者的知识产权； (8)具有3个32位的CPU定时器和适合电机控制的事件管理模块EVA和EVB; (9)具有很强的外围通讯功能:包括同步串行口 SPI,通用异步串行口SCI,增强的eCAN和多通道缓存串行口MCBSP; (10)16个通道、12位精度的A/D转换器。 (11)56个独立可编程的多路通用输入/输出 (GPIO)引脚。4

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2.2 TMS320F2812硬件结构2.2.1 TMS320F2812内部结构及总线 TMS320F2812主要由C28x核的CPU(C28x CPU)、系统时钟控制模块(系统控制部分)、事件和外设管理模块(EVA、EVB和外设中断控制等),片内存储模块(FLASH、ROM、RAM等)、CPU定时器模块(CPU定时器)、12位A/D转换模块(12bit ADC)、扩展接口模块(扩展接口)、以及内部总线等构成。5

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总线包括外部扩展总线和内部总线.扩展接口：A18-A0和D15-D0是表示2812外部扩存储器的能力，2812外扩的存储空间最大是219*16 bit(512K字)。 812的内部存储器空间被分成了2块，一块是程序空间，一块是数据空间，对它们的访问通过地址总线和数据总线进行。2812的存储器接口具有3条地址总线和3条数据总线。7

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(1) PAB (Program Address Bus)22位程序地址总线，用于传送程序空间的读写地址。 (2) DRAB(Data-Read Address Bus)32位数据读地址总线，用于传送数据空间的读地址。 (3) DWAB(Data-Write Address Bus)32位数据写地址总线，用于传送数据空间写地址。 (4) PRDW(Program-Read Data Bus)32位程序读数据总线，用于传送读取程序空间时的指令或者数据。 (5) DRDB(Data-Read Data Bus)32位数据读数据总线，用来读取数据空间的数据。 (6) DWDB(Data/Program-Write Data Bus) 32位数

据/程序写数据总线，向数据空间/程序空间 8写相应的数据。

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2.2.2 TMS320 F2812引脚

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1、XINTF信号了解引脚信号名 2、JTAG和其他信号 3、ADC模拟输入信号称、功能、特性、状态 4、电源信号 5、GPIOA或EVA信号 6、GPIOD或EVA信号 7、GPIOE或中断信号 8、GPIOF或串行通信接口A(SCIA)信号 9、GPIOF或多通道缓冲串行口(McBSP)信号 10、GPIOF或XFCPU输出信号 11、GPIOG或串行通信接口B(SCI-B)信 10号

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2.2.3中央处理单元 (C28x CPU) 1. CPU结构

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(1)算术逻辑单元(ALU):32位ALU完成2的补码的算术运算和布尔运算。通常情况下，中央处理单元对于用户是透明的。例如，完成一个算术运算，用户只需要写一个命令和相应的操作数据，读取相应的结果寄存器的数据就可以了。 (2)乘法器:乘法器完成32x32位的2的补码的乘法运算，产生64位的补码结果。乘法器能够完成两个符号数，两个无符号数或一个符号数和一个无符号数的乘法运算。 (3)移位器:完成数据的左移或右移操作，最大可移16位。在C28lx的内核中，总计有3个移位寄存器:输入数据定标移位寄存器，输出数据定标移位寄存器和乘积定标移位寄存器。12

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(4)寻址运算单元(ARAU):主要完成数据存储器的寻址运算以及地址的产生。 (5)独立的寄存器空间:CPU内的寄存器，并不映射到数据存储空间。寄存器主要包括系统控制寄存器，算术寄存器和数据指针。系统控制寄存器可以通过专用的指令访问，其他的寄存器可以采用专用的指令和特定的寻址模式来访问。 (6)带保护流水线:带保护流水线能够防止同时对一个地址空间的数据进行读/写13

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2 CPU的寄存器

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2.2.5存储器及扩展接口1、 TMS320F2812存贮空间的配置TMS32OF2812为哈佛结构的DSP,在逻辑上有4M*l6位程序空间和4G*l6位数据空间，但物理上已将程序空间和数据空间统一为一个4M*16位的存储空间。 (1) F2812片上有128K*16位FLASH、18K*l6位SRAM、 4K*16位BootROM和1Kx16位的OTP ROM。 (2)18K*16位单周期单次访问随机存储器SARAM,分成 5个块，它们分别称为M0、M1、L0、L1I和H0。 MO和M1块均为1K*16位，都可以映射到程序区和数据区。 L0和L1块均为4K*16位，可映射到F2812的程序存储空间和数据存储空间，而且LO和L1受片上FLASH中的密码保护，以免存放在LO和L1中的程序或数据被非法拷贝。 15 HO块为8K*16位，可映射到F2812的程序存储空间和数据

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