《DSP控制器原理及应用技术》第2章--硬件基础ppt课件.ppt

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1、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能第二章第二章 硬件基础硬件基础工信部十二五规划教材工信部十二五规划教材DSP控制器原理与应用技术控制器原理与应用技术编写组编写组为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能第第2章章 硬件基础硬件基础2.1 内部

2、功能结构内部功能结构2.2 中央处理单元中央处理单元2.3 存储器与存储空间存储器与存储空间2.4 时钟源模块时钟源模块2.5 电源与系统复位电源与系统复位 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.1.1 总体结构及功能模块概述总体结构及功能模块概述2.1 内部功能结构内部功能结构为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神

3、贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.1.2 总线结构与流水线总线结构与流水线2.1 内部功能结构内部功能结构为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.1.2 总线结构与流水线总线结构与流水线2.1 内部功能结构内部功能结构一、一、存储器总线结构特点存储器总线结构特点1、片内：、片内：特点：地址总线和数据总线各特点：地址总线和数据总线各3组组地址总线：地址总线：PAB、DRA

4、B、DWAB数据总线：数据总线：PRDB、DRDB、DWDB 作用：执行多级并行流水线，提高处理能力。作用：执行多级并行流水线，提高处理能力。2、片外：、片外：特点：外部数据特点：外部数据/地址总线为单一总线地址总线为单一总线 作用：与外围芯片兼容作用：与外围芯片兼容 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.1.2 总线结构与流水线总线结构与流水线二、二、流水线操作流水线操作任一周期均有执行操作，任一周期均有执行操作

5、，彷佛一个周期完成一条指令彷佛一个周期完成一条指令F1:F1:取指令地址取指令地址取指令地址取指令地址F2:F2:取指令内容取指令内容取指令内容取指令内容D1:D1:判断边界判断边界判断边界判断边界D2:D2:取指译码取指译码取指译码取指译码R1:R1:操作数地址操作数地址操作数地址操作数地址R2:R2:取操作数取操作数取操作数取操作数E:E:指令执行指令执行指令执行指令执行W:W:写内容回存写内容回存写内容回存写内容回存储单元储单元储单元储单元为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育

6、大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.2.1 C28x CPU执行单元执行单元2.2 中央处理单元中央处理单元包括：包括：输入比例部分输入比例部分乘法部分乘法部分算术逻辑部分算术逻辑部分 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.2.3 C28x CPU寄存器组寄存器组1、程序控制寄存器、程序控制寄存器PC和和RPC：PC：22位。位。指向刚到达流水线解码第指向刚到达流水线解码第2阶段的

7、指令。阶段的指令。RPC：22位。存放位。存放LCR指令的返回地址。指令的返回地址。2、辅助寄存器及其算术单元：、辅助寄存器及其算术单元：XAR0XAR7：32位。位。间接寻址时作为指针指向存储器，或作通用寄存器。间接寻址时作为指针指向存储器，或作通用寄存器。3、数据页面指针、数据页面指针DP：16位。位。直接寻址时指示页面编号。直接寻址时指示页面编号。数据空间低数据空间低4M分页方法：分页方法：64字为字为1页，页，共共65536页页4、堆栈指针、堆栈指针SP：16位。位。用于堆栈寻址用于堆栈寻址,可对数据空间低可对数据空间低64K进行寻址进行寻址为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和

8、党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能状态寄存器状态寄存器ST05、状态寄存器、状态寄存器ST0和和ST1：为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能状态寄存器状态寄存器ST1为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神

9、,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.3 存储器与存储空间存储器与存储空间2.3.1 存储空间映射存储空间映射为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.3 存储器与存储空间存储器与存储空间2.3.2 片内存储器配置片内存储器配置外设寄存器帧（外设寄存器帧（PF）：）：仅映射到数据空间。仅映射到数据空间。EALLOW保护寄存器：保护寄存器：问题：问题：写操

10、作后立即读操作，表现为相反执行顺序。写操作后立即读操作，表现为相反执行顺序。解决方法：解决方法：保护配置寄存器。修改之前，需去掉保护。保护配置寄存器。修改之前，需去掉保护。编程方法：编程方法：使用编辑允许指令使用编辑允许指令EALLOW去除写保护；去除写保护；编辑禁止指令编辑禁止指令EDIS恢复写保护。恢复写保护。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.3.3 外部存储器接口外部存储器接口3个区域：个区域：Zone

11、0、Zone 6和和Zone 7作用：作用：扩展片外程序或数据存储器、外围设备。扩展片外程序或数据存储器、外围设备。接口信号：接口信号：20位宽的地址线：位宽的地址线：XA0XA1932位宽的数据线：位宽的数据线：XD0XD31区域区域大小大小地址范围地址范围片选信号片选信号Zone 04K0 x0040000 x004FFFZone 61M0 x01000000 x01FFFFFZone 71M0 x2000000 x2FFFFF三个片选信号：三个片选信号：、为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会

12、精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.4.1 概述概述一、一、结构框图结构框图2.4 时钟源模块时钟源模块为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.4.1 概述概述二、六种时钟二、六种时钟OSCCLK：外部时钟，即振荡器模块输出的时钟外部时钟，即振荡器模块输出的时钟WDCLK：看门狗时钟，供看门狗和系统监控模块使用；看门狗时钟，供看门狗和系统监控模块使用；CLKIN：CP

13、U时钟（机器周期），供时钟（机器周期），供CPU和总线使用；和总线使用；SYSCLKOUT：系统时钟（系统时钟（CPU时钟输出），为所有片内外时钟输出），为所有片内外设提供全局时钟；设提供全局时钟；HSPCLK：高速外设时钟高速外设时钟LSPCLK：低速外设时钟低速外设时钟 HSPCLK和和LSPCLK均是通过对均是通过对SYSCLKOUT分频后得分频后得到的供片内外设使用的时钟到的供片内外设使用的时钟。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分

14、发挥中小学图书室育人功能2.4.2 各子模块及其控制各子模块及其控制一、一、振荡器模块振荡器模块作用：作用：产生外部时钟产生外部时钟OSCCLK两种方案：两种方案：内部振荡器、外部振荡器内部振荡器、外部振荡器二、二、PLL模块模块作用：作用：为为CPU提供非常稳定的可编程时钟。提供非常稳定的可编程时钟。3种配置方式：种配置方式：PLL关闭、旁路和使能。关闭、旁路和使能。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.4.2

15、各子模块及其控制各子模块及其控制二、二、PLL模块模块PLL使能使能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.4.2 各子模块及其控制各子模块及其控制三、片内外设时钟控制三、片内外设时钟控制外设时钟控制寄存器外设时钟控制寄存器PCLKCR0/1/2：0-禁止；禁止；1-允许允许高高/低速外设时钟预定标寄存器低速外设时钟预定标寄存器HISPCP/LOSPCPH/LSPCLK2 H/LSPCLK1 H/LSPCLK0 外设

16、始终频率外设始终频率 0 0 0 SYSCLKOUT/1 0 0 1 SYSCLKOUT/2(default HISPCP)0 1 0 SYSCLKOUT/4(default LOSPCP)0 1 1 SYSCLKOUT/6 1 0 0 SYSCLKOUT/8 1 0 1 SYSCLKOUT/10 1 1 0 SYSCLKOUT/12 1 1 1 SYSCLKOUT/14 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.5

17、电源与系统复位电源与系统复位2.5.1 供电电源特点：特点：双电源供电机制。双电源供电机制。作用：作用：降低功耗，同时便于与外围芯片兼容。降低功耗，同时便于与外围芯片兼容。电源种类：电源种类：VDD、VDDIO、VDDA（1）VDD：内核电源，：内核电源，1.8V或或1.9V。作用：为作用：为CPU、时钟源模块和大部分片内外设等内部逻、时钟源模块和大部分片内外设等内部逻辑电路提供电源。辑电路提供电源。（2）VDDIO：I/O供电电源，供电电源，3.3V。输入与。输入与3.3V TTL电平兼容，输出与电平兼容，输出与3.3V CMOS电平兼容。电平兼容。（3）VDDA、VDDAIO：模拟电源，：

18、模拟电源，3.3V、1.9V。租用：为片内租用：为片内ADC模块的模拟电路提供电源。模块的模拟电路提供电源。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能2.5 电源与系统复位电源与系统复位2.5.2 系统复位系统复位作用：作用：当程序跑飞或跳转时。通知特定硬件接口，使程当程序跑飞或跳转时。通知特定硬件接口，使程序软件恢复至特定程序段或从头开始运行。序软件恢复至特定程序段或从头开始运行。响应：响应：芯片内部各功能模块收到复位信号后，将芯片内部各功能模块收到复位信号后，将CPU寄寄存器及其他片内外设的寄存器设置为复位时的默认值。存器及其他片内外设的寄存器设置为复位时的默认值。复位信号：复位信号：外部引脚外部引脚 看门狗定时器复位看门狗定时器复位为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能充分发挥中小学图书室育人功能 第二章第二章 The ENDDSP控制器原理与应用技术控制器原理与应用技术课件制作组：课件制作组：姚睿、付大丰、储剑波姚睿、付大丰、储剑波