dsp原理及应用ppt教程-第二章dsp芯片结构和cpu外围电路课件

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1、第二章DSP芯片结构和CPU外围电路讲课内容：1）TMS320C55x处理器的特点2）TMS320C55x处理器的CPU结构3）TMS320C55x处理器的CPU外围电路2.1DSP芯片结构第二章DSP芯片结构和CPU外围电路第二章DSP芯片结构和CPU外围电路2.1DSP芯片结构2.1.1TMS320C55x处理器的特点采用改进的哈佛结构。1条读程序数据总线(PB)，5条数据总线(BB,CB,DB,EB,FB)，和他们对应的6条地址总线(PAB,BAB,CAB,DAB,EAB,FAB)40位和16位的算术逻辑单元(ALU)各1个,1个40位的移位器4个40位的累加器(AC0

2、,AC1,AC2,AC3)和(T0,T1,T2,T3)17×17比特的硬件乘法器和一个40比特专用加法器的组合(MAC)比较、选择和存储单元数据地址产生单元(DAGEN)和程序地址产生单元(PAGEN)数据空间和和程序空间位同一物理空间，采用统一编址第二章DSP芯片结构和CPU外围电路2.1.2TMS320C55xCPUCPU有4个功能单元：指令缓冲单元(I单元)，程序流程单元(P单元)，地址数据流程单元(A单元)和数据计算单元(D单元)CPU结构示意图第二章DSP芯片结构和CPU外围电路1、指令缓冲单元(IUnit)由指令缓冲队列(IBQ)和指令译码器构成。I单元从程序数据

3、总线接收程序指令代码(每次接收32比特程序代码)放到IBQ(最多可存放64字节的未译码指令)中。指令译码器从指令缓冲队列中取指令(每次取6字节的程序代码)进行变长8/16/24/32/48位）指令译码。译码后的数据分别送到P单元，A单元，D单元处理。指令缓冲单元（I单元）图第二章DSP芯片结构和CPU外围电路2、程序流程单元(PUnit)组成：P单元由程序地址产生逻辑电路和一组寄存器组构成。主要功能产生所有I单元读取指令所需的24比特程序地址、控制指令读取顺序。一般情况下，产生的都是（连续）顺序地址。在遇到指令要求读取非连续地址程序代码时，也可以根据来自I单元的立即数和D单元

4、的寄存器值产生所需的地址，并将产生地址送到PAB。程序流程P单元结构图第二章DSP芯片结构和CPU外围电路在程序流程单元中，控制和影响程序地址的寄存器有5类：1)程序流程寄存器，包括：PC—程序计数器，RETA—返回地址寄存器，CFCT—控制流程关系寄存器；2)块重复寄存器，包括：BRC0、BRC1—块重复寄存器0和1、RSA0、RSA1—块重复起始地址寄存器，REA0、REA1—块重复结束地址寄存器0和1；3)单重复寄存器，包括：RPTC—单重复计数器，CSR—计算单重复寄存器；4)中断寄存器，包括：IFR0、IFR1（标志），IER0、IER1（使能），DBIER0、DB

5、IER1（调试中断使能）；5)状态寄存器：ST0_55、ST1_55、ST2_55、ST3_55第二章DSP芯片结构和CPU外围电路3、地址流程单元（AUnit）功能和组成：产生读写数据空间的地址。由数据地址产生电路(DAGEN)，16比特的算术逻辑ALU电路和一组寄存器构成。DAGEN可以根据I单元的立即数和本A单元的寄存器数据产生读写数据空间的所有地址。在间接寻址中，还需要有P单元来指示采用那种寻址模式。地址流程单元结构图第二章DSP芯片结构和CPU外围电路A单元16位ALU的功能能接收I单元数据，又能够和存储器、I/O空间、A单元寄存器、D单元寄存器和P单元寄存器进行数

6、据交换，完成算术、逻辑、位操作、移位、测试、旋转等操作。A单元包括的寄存器有下列4种类型：1)数据页寄存器(DataPageRegister)：DPH、DP、（接口数据页）PDP2)指针寄存器(Pointers)：CDPH、CDP—系数数据、SPH、SP、SSP—栈、XAR0~XAR7—辅助3)循环缓冲寄存器(CircularBufferRegisters)：BK03、BK47、BKC—大小，BSA01、BSA23、BSA45、BSA67、BSAC—起始地址4)临时寄存器(TemporaryRegisters)：T0~T3第二章DSP芯片结构和CPU外围电路4、数据计算单元(

7、DUnit)D单元包括了CPU的主要计算部件，能够完成高效的计算功能。组成：移位器、40比特算术逻辑ALU电路、两个乘累加器(MAC)和若干寄存器组构成。移位器D单元移位器能够接收来自I单元的立即数，与存储器、I/O空间、A单元寄存器、D单元寄存器和P单元寄存器进行双向通信。此外，还向D单元的ALU和A单元的ALU提供移位后的数据。数据计算单元结构图第二章DSP芯片结构和CPU外围电路2.1.3CPU外围电路：除CPU以外的一些功能单元和外部接口。时钟发生器(Clock)定时器(Timer)多通道缓冲串