DSP教程3TMS320C55x的硬件结构ppt课件.ppt

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1、1嵌入式DSP软件开发第三章：TMS320C55x的硬件结构目标:本章旨在向学员介绍TMS320C55x的硬件结构：1）TMS320C55x的总体结构2）C55x的CPU结构3）CPU寄存器4）存储空间和I/O映射5）堆栈操作6）中断和复位操作2冯诺依曼和哈佛结构程序和数据存储器CPUCPU程序存储器数据存储器F1F2D1D2R1R2E流水线自动保护机制pipelineF1F2D1D2R1R2EF1F2D1D2R1R2EF1F2D1D2R1R2EF1F2D1D2R1R2EF1F2D1D2R1R2EF1F2D1D2R1R2XF1F2D1D2

2、R1R2XABCDEFGWWWWWWWWE&GAccesssameaddressR1R2EWD2R1R2EWF1:取指令地址F2:取指令内容D1:32/16判断边界D2:取指译码R1:操作数地址R2:取操作数E:指令执行W:写内容回存储单元H独立的乘加器在数字信号理论的学习中，我们知道在卷积、数字滤波、FFT、矩阵等一类运算中，大量的重复乘法和累加，两个变量先乘法再加法。在数字信号运算过程中，在提高其速度的时候必须提高乘加运算。怎样提高就是DSP设计的初衷；在通用计算机中乘法使用软件实现的，会占用过若干个机器周期；DSP有硬件乘法器，使用

3、MAC指令（取数、乘法、累加，存储）可以在但周期内完成。独立的DMA总线和控制器有一组或多组的独立的DMA总线。与CPU的程度和数据总线并行工作，在不影响CPU工作的情况下,DMA速度已达到800Mbyte/s。33.1TMS320C55x的总体结构C55x主要由3部分组成：CPU、存储空间和片内外设。3.1.1C55xCPU内部总线结构C55xCPU含有12组内部独立总线，即程序地址总线（PAB）：1组，24位程序数据总线（PB）：1组，32位；数据读地址总线（BAB、CAB、DAB）：3组，24位；数据读总线（BB、CB、DB

4、）：3组，16位；数据写地址总线（EAB、FAB）：2组，24位；数据写总线（EB、FB）：2组，16位。43.1.2C55x的CPU组成C55x的CPU包含5个功能单元：指令缓冲单元（I单元）：包括32*16位指令缓冲队列和指令译码器。主要接收程序代码并负责放入指令缓冲队列，由指令译码器来解释指令，然后再把指令流传给其他的工作单元来执行这些指令。程序流单元（P单元）：包括程序地址发生器和程序控制逻辑。此单元产生所有程序空间地址，并送到PAB总线。地址－数据流单元（A单元）：包括数据地址产生电路（DAGEN）、附加的16位ALU

5、和1组寄存器。此单元产生读/写数据空间地址，并送到BAB、CAB、DAB总线。数据运算单元（D单元）：包括1个40位的筒形移位寄存器、2个乘加单元、1个40位的ALU以及若干寄存器。D单元是CPU中最主要的部分，是主要的数据处理部件。存储器接口单元（M单元）：是CPU和数据空间或I/O空间之间传输所有数据的中间媒介。31TMS320VC5509A通用地址和数据信号SDRAM控制信号异步存储器控制信号5图－框图McBSPI2CRTCMMC/SDMcBSPWDOGTIMERGPIOTIMERMcBSPMMC/SDDPLLUSBPLLUSB

6、ROM32KW电源控制内部存储器接口SARAM96KWDARAM32KWDMA控制器EHPIGPIOA程序流单元(Punit)地址-数据流单元（Aunit）数据运算单元(Dunit)指令缓冲单元（Iunit）C55xCPU中断控制仿真控制666227/82/4A/D7545/4732外设总线程序读地址总线PAB（24）程序读数据总线PB（32）数据读地址总线B[BAB]（24）数据读数据总线B[BB]（16）数据读地址总线C[CAB]（24）数据读数据总线C[CB]（16）数据读数据总线C[CB]（16）数据读数据总线D[DB]（16）数

7、据写地址总线E[EAB]（24）数据写数据总线E[EB]（16）数据写数据总线E[EB]（16）数据写数据总线F[FB]（16）63.1.3C55x存储器配置C55x采用统一的存储空间和I/O空间，片内存储空间共有352KB，外部存储空间共有16MB。C55x的I/O空间与程序/地址空间分开。I/O空间的字地址为16位，能访问64K字地址。当CPU读写I/O空间时，在16位地址前补0来扩展成24位地址（地址总线为24位）。表3－1C55x片内存储器配置外设或存储器5501550255035506550755095510ROM（KB）RAM

8、(KB)3232326464646412864128642563232073.1.4C55x外设配置表3－2C55x片内外设配置外设或存储器55015502550355065507550955