TMS320C55x的片內(nèi)集成外設開發(fā)及測試

1、20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1 1 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2 2 5.1 c55x片內(nèi)外設與芯片支持庫簡介片內(nèi)外設與芯片支持庫簡介 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用3 3 5.1 c55x片內(nèi)外設與芯片支持庫簡介片內(nèi)外設與芯片支持庫簡介 計數(shù)器計數(shù)器 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c

2、55x dsp原理及應用原理及應用4 4 2外部設備連接接口外部設備連接接口 (1)外部存儲器連接接口外部存儲器連接接口(emif):與并行存儲器與并行存儲器(sdram、 sbsram、flash、sram)或外部并行設備（并行或外部并行設備（并行a/d、d/a、 具有異步并行接口的專用芯片具有異步并行接口的專用芯片)連接。連接。 (2)主機接口主機接口(ehpi):為主控為主控cpu和和c55x處理器之間提供一條快處理器之間提供一條快 捷的并行連接接口，對捷的并行連接接口，對dsp進行控制、程序加載、數(shù)據(jù)傳輸。進行控制、程序加載、數(shù)據(jù)傳輸。 20212021年年5 5月月9 9日日tms3

3、20c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用5 5 3信號采集信號采集 (1)模模/數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)轉(zhuǎn)換器-實現(xiàn)多通道模實現(xiàn)多通道模/數(shù)轉(zhuǎn)換。數(shù)轉(zhuǎn)換。 (2)通用輸入通用輸入/輸出接口輸出接口(gpio)-提供數(shù)字信號輸入提供數(shù)字信號輸入/輸出功能；輸出功能； 當被設置為輸出模式時，可通過這些接口控制其他設備。當被設置為輸出模式時，可通過這些接口控制其他設備。 4通信接口通信接口 (1)多通道緩沖串口多通道緩沖串口(mcbsp)-連接串行存儲器、連接串行存儲器、a/d、d/a轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換器，并可以通過該接口實現(xiàn)與其他處理器的高速串行連接。換器，并可以通過該接口實現(xiàn)與其他處理器的高

4、速串行連接。 (2)i2c接口、異步串口、接口、異步串口、usb接口以及多媒體卡接口以及多媒體卡/sd卡接口等?？ń涌诘取?5.其他外設其他外設 包括：包括：dma控制器和指令流水線等，用來輔助控制器和指令流水線等，用來輔助cpu工作，提工作，提 高高dsp的工作效率。的工作效率。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用6 6 為方便地實現(xiàn)為方便地實現(xiàn)c55x外設的控制，提供了片上外設支持庫外設的控制，提供了片上外設支持庫(csl), 可通過程序或可通過程序或dsp/bios調(diào)用調(diào)用csl函數(shù)和宏。函數(shù)和宏。 csl

5、庫的位置：庫的位置：c:c5500biosinclude 特點：特點： （1）采用標準協(xié)議對外設進行編程）采用標準協(xié)議對外設進行編程 包括數(shù)據(jù)類型、定義外設配置的宏定義和對各種外設操作的函包括數(shù)據(jù)類型、定義外設配置的宏定義和對各種外設操作的函 數(shù)等。數(shù)等。 （2）基本資源管理）基本資源管理 （3）設備符號描述）設備符號描述 定義外設寄存器和寄存器域符號，使程序易于移植。定義外設寄存器和寄存器域符號，使程序易于移植。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用7 7 功能：功能：從從clkin引腳接收輸入的時鐘，將其變換為

6、引腳接收輸入的時鐘，將其變換為cpu及其外及其外 設所需要的工作時鐘，工作時鐘也可經(jīng)過分頻通過設所需要的工作時鐘，工作時鐘也可經(jīng)過分頻通過clkout輸輸 出，供其他器件使用。時鐘發(fā)生器內(nèi)有一數(shù)字鎖相環(huán)出，供其他器件使用。時鐘發(fā)生器內(nèi)有一數(shù)字鎖相環(huán)(dpll)和和 一個時鐘模式寄存器一個時鐘模式寄存器(clkmd)。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用8 8 clkin dsp時鐘時鐘 發(fā)生器發(fā)生器 cpu 時鐘時鐘 cpu、外設、其他器件、外設、其他器件 clkdiv clkout 圖圖5-1 時鐘輸出時鐘輸出

7、 表表5-1 時鐘模式寄存器時鐘模式寄存器clkmd 位位字字 段段數(shù)數(shù) 值值說說 明明 15rsvd保留保留 14iai 0 1 退出退出idle狀態(tài)后，決定狀態(tài)后，決定pll是否重新鎖定是否重新鎖定 pll將使用與進入將使用與進入idle狀態(tài)之前相同的設置進狀態(tài)之前相同的設置進 行鎖定行鎖定 pll將重新鎖定過程將重新鎖定過程 13iob 0 1 處理失鎖處理失鎖 時鐘發(fā)生器不中斷時鐘發(fā)生器不中斷pll，pll繼續(xù)輸出時鐘繼續(xù)輸出時鐘 時鐘發(fā)生器自動切換到旁路模式，重新開始跟蹤時鐘發(fā)生器自動切換到旁路模式，重新開始跟蹤 鎖定后，又自動切換到鎖定模式鎖定后，又自動切換到鎖定模式 12test

8、0必須保持為必須保持為0 一、時鐘模式寄存器一、時鐘模式寄存器(clkmd) 功能：功能：控制時鐘發(fā)生器的工作狀態(tài)。控制時鐘發(fā)生器的工作狀態(tài)。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1010 表表5-1 時鐘模式寄存器時鐘模式寄存器clkmd（續(xù)）（續(xù)） 117pll mult031鎖定模式下的倍頻值，鎖定模式下的倍頻值，031 65pll-div03鎖定模式下的分頻值，鎖定模式下的分頻值，03 4pll enable1 0 pll使能使能 使能，為鎖定模式使能，為鎖定模式 禁止，為旁路模式禁止，為旁路模式 32by

9、pass div 00 01 10、11 旁路下的分頻值旁路下的分頻值 一分頻一分頻 二分頻二分頻 四分頻四分頻 1breakln0 1 錯誤狀態(tài)錯誤狀態(tài) pll失鎖失鎖 鎖定狀態(tài)或有對鎖定狀態(tài)或有對clkmd寄存器的寫操作寄存器的寫操作 0lock0 1 鎖定狀態(tài)鎖定狀態(tài) pll處于旁路模式處于旁路模式 pll處于鎖定模式處于鎖定模式 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1111 1旁路模式（旁路模式（bypass） 如果如果pll enable=0，pll工作于旁路模式，工作于旁路模式，pll對輸對輸 入時鐘信

10、號進行分頻，分頻值由入時鐘信號進行分頻，分頻值由bypass div確定：確定： 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1212 2鎖定模式（鎖定模式（lock） 如果如果pll enable=1，pll工作于鎖定模式，輸出的時工作于鎖定模式，輸出的時 鐘頻率由下面公式確定：鐘頻率由下面公式確定： 時鐘輸出頻率時鐘輸出頻率 pll mult pll div1 輸入頻率輸入頻率 cpu時鐘也可通過一個時鐘分頻器提供時鐘也可通過一個時鐘分頻器提供clkout信號，信號， clkout的頻率由系統(tǒng)寄存器（的頻率由系統(tǒng)寄存器

11、（sysr）中的）中的clkdiv確定：確定： 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1414 1省電（省電（idle） 為了節(jié)省功耗，可以使時鐘發(fā)生器處于省電狀態(tài)，為了節(jié)省功耗，可以使時鐘發(fā)生器處于省電狀態(tài)， 當時鐘發(fā)生器退出省電狀態(tài)時，當時鐘發(fā)生器退出省電狀態(tài)時，pll自動切換到旁路模自動切換到旁路模 式，進行跟蹤鎖定，鎖定后返回到鎖定模式，時鐘模式式，進行跟蹤鎖定，鎖定后返回到鎖定模式，時鐘模式 寄存器中與省電有關的位是寄存器中與省電有關的位是iai。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55

12、x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1515 2dsp復位復位 在在dsp復位期間和復位之后，復位期間和復位之后，pll工作于旁路模式，工作于旁路模式， 輸出的時鐘頻率由輸出的時鐘頻率由clkmd引腳上的電平確定。引腳上的電平確定。 l如果如果clkmd引腳為低電平，輸出頻率等于輸入頻率；引腳為低電平，輸出頻率等于輸入頻率； l如果如果clkmd引腳為高電平，輸出頻率等于輸入頻率的引腳為高電平，輸出頻率等于輸入頻率的 一半。一半。 3失鎖失鎖 鎖相環(huán)對輸入時鐘跟蹤鎖定之后，由于其他原因使其鎖相環(huán)對輸入時鐘跟蹤鎖定之后，由于其他原因使其 輸出時鐘發(fā)生偏移，即失鎖。出現(xiàn)失鎖現(xiàn)

13、象后，輸出時鐘發(fā)生偏移，即失鎖。出現(xiàn)失鎖現(xiàn)象后，pll的動的動 作由時鐘模式寄存器中的作由時鐘模式寄存器中的iob確定。確定。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1616 調(diào)用時鐘發(fā)生器庫函數(shù)首先要在頭文件中包含調(diào)用時鐘發(fā)生器庫函數(shù)首先要在頭文件中包含csl_pll.h文件。文件。 首先要聲明首先要聲明pll配置結構配置結構，具體聲明如下：，具體聲明如下： pll_config config_pll = 1, /*iai 休眠后重新鎖相休眠后重新鎖相 */ 1,/*iob 失鎖后進入旁路模式并重新鎖相失鎖后進入旁

14、路模式并重新鎖相 */ 6,/*倍頻系數(shù)倍頻系數(shù)pllmult=6*/ 0 /*1分頻，分頻， clkout= dsp主時鐘主時鐘/（div+1） */ ; 之后運行配置函數(shù)之后運行配置函數(shù)： pll_config（ 也可以通過函數(shù)設置也可以通過函數(shù)設置pll頻率：頻率： pll_setfreq（6, 1）; 通過通過pll_setfreq函數(shù)可以復位函數(shù)可以復位pll鎖相環(huán)，并改變倍頻和分頻數(shù)鎖相環(huán)，并改變倍頻和分頻數(shù) 從而得到所需的頻率。從而得到所需的頻率。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1717 功能：

15、功能：片內(nèi)有兩個片內(nèi)有兩個20位軟件可編程定時器，利用定時器可向位軟件可編程定時器，利用定時器可向 cpu產(chǎn)生周期性中斷或向產(chǎn)生周期性中斷或向dsp片外的器件提供周期信號。片外的器件提供周期信號。 定時器組成：定時器組成：1個個4 bit的預定標計數(shù)器和的預定標計數(shù)器和1個個16 bit的主計數(shù)器。的主計數(shù)器。 有兩個計數(shù)寄存器有兩個計數(shù)寄存器(psc,tim)和兩個周期寄存器和兩個周期寄存器(tddr,prd) , 初初 始化過程中將周期寄存器的內(nèi)容拷貝到計數(shù)寄存器中。始化過程中將周期寄存器的內(nèi)容拷貝到計數(shù)寄存器中。 tddr和和prd-存放計時器的計時值存放計時器的計時值; psc和和ti

16、m-完成計時任務。完成計時任務。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1818 cpu時鐘時鐘 tin/tout tddr 4位預定標器位預定標器 psc prd 16位主計數(shù)器位主計數(shù)器 tim 中斷請求中斷請求 dma同步事件同步事件 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用1919 1.工作時鐘源：工作時鐘源： 工作時鐘可來自工作時鐘可來自dsp內(nèi)部的內(nèi)部的cpu時鐘，也可以來自引腳時鐘，也可以來自引腳 tin/tout，由定時器控制

17、寄存器，由定時器控制寄存器(tcr)中的中的func確定。確定。 定時器的工作模式定時器的工作模式 有：有： l當當func=00b時，時，tin/tout為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時 鐘（鐘（cpu時鐘）。時鐘）。 l當當func=01b時，時，tin/tout為定時器輸出，時鐘源是內(nèi)為定時器輸出，時鐘源是內(nèi) 部時鐘（部時鐘（cpu時鐘）。時鐘）。 l當當func=10b時，時，tin/tout為通用輸出，時鐘源是內(nèi)部為通用輸出，時鐘源是內(nèi)部 時鐘（時鐘（cpu時鐘）。時鐘）。 l當當func=11b時，時，tin/tout為定時器輸入，時鐘源是外為定時器輸入，時鐘源是外

18、 部時鐘。部時鐘。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2020 2.定時器頻率計算定時器頻率計算 預定標器由輸入時鐘驅(qū)動，預定標器由輸入時鐘驅(qū)動，psc在每個輸入時鐘周期減在每個輸入時鐘周期減1， 當其減到當其減到0時，時，tim減減1，當，當tim減到減到0，定時器向，定時器向cpu發(fā)送發(fā)送 一個一個中斷請求（中斷請求（tint）。定時器發(fā)送中斷信號的頻率為：。定時器發(fā)送中斷信號的頻率為： ) 1() 1( prdtddr tint 輸入時鐘頻率 頻率 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55

19、x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2121 3.定時器的寄存器設置定時器的寄存器設置 定時器預定標寄存器定時器預定標寄存器prsc 位位字段字段數(shù)值數(shù)值說明說明 15-10reserved-保留保留 9-6psc0h-fh預定標計數(shù)寄存器預定標計數(shù)寄存器 5-4reserved-保留保留 3-0tddr0h-fh 當當psc重新裝入時，將重新裝入時，將tddr的內(nèi)容拷的內(nèi)容拷 貝到貝到psc中中 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2222 主計數(shù)寄存器主計數(shù)寄存器tim 位位字段字段數(shù)值數(shù)

20、值說明說明 15-0tim 0000h- ffffh 主計數(shù)寄存器主計數(shù)寄存器 主周期寄存器主周期寄存器prd 位位字段字段數(shù)值數(shù)值說明說明 15-10prd 0000h- ffffh 當當tim必須重新裝入時，將必須重新裝入時，將prd的內(nèi)容拷的內(nèi)容拷 貝到貝到tim中中 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2323 定時器控制寄存器定時器控制寄存器tcr 位位字段字段數(shù)值數(shù)值說明說明 15idleen 0 1 省電使能位省電使能位 定時器不能處于省電狀態(tài)定時器不能處于省電狀態(tài) 如果省電狀態(tài)寄存器中的如果省電狀態(tài)

21、寄存器中的peris=1，定時，定時 器進入省電狀態(tài)器進入省電狀態(tài) 14intext 0 1 時鐘源從內(nèi)部切換到外部標志位時鐘源從內(nèi)部切換到外部標志位 定時器沒有準備好使用外部時鐘源定時器沒有準備好使用外部時鐘源 定時器準備使用外部時鐘源定時器準備使用外部時鐘源 13errtim 0 1 定時器錯誤標志，定時器錯誤標志， 正常正常 出錯出錯 12-11func 定時器工作模式選擇位定時器工作模式選擇位 10tlb 0 1 定時器裝載位，定時器裝載位， tim，psc不重新裝載不重新裝載 將將prd、tddr分別拷貝到分別拷貝到tim、psc中中 20212021年年5 5月月9 9日日tms3

22、20c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2424 定時器控制寄存器定時器控制寄存器tcr （續(xù)）（續(xù)） 9soft 在調(diào)試時遇到斷點定時器的處理方法在調(diào)試時遇到斷點定時器的處理方法 8free 7-6pwid 00 01 10 11 定時器輸出脈沖的寬度定時器輸出脈沖的寬度 1個個cpu時鐘周期時鐘周期 2個個cpu時鐘周期時鐘周期 4個個cpu時鐘周期時鐘周期 8個個cpu時鐘周期時鐘周期 5arb 自動重裝控制位自動重裝控制位 4tss0 1 定時器停止狀態(tài)位，定時器停止狀態(tài)位， 啟動；啟動； 停止停止 3c/p0 1 定時器輸出時鐘定時器輸出時鐘/脈沖選擇，脈

23、沖選擇， 輸出脈沖；輸出脈沖； 輸出時鐘輸出時鐘 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2525 2polar0 1 時鐘輸出極性位，時鐘輸出極性位， 正極性；正極性； 負極性負極性 1datout0 1 當當tin/tout作為通用輸出引腳，該位控制引作為通用輸出引腳，該位控制引 腳上的電平，腳上的電平， 低電平；低電平； 高電平高電平 0reserved0保留保留 定時器控制寄存器定時器控制寄存器tcr （續(xù)）（續(xù)） 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x dsptms320c55x dsp

24、原理及應用原理及應用2626 1. 初始化定時器初始化定時器 初始化過程如下：初始化過程如下： （1）停止計時（）停止計時（tss=1），定時器裝載使能（），定時器裝載使能（tlb=1），）， 并將周期寄存器（并將周期寄存器（tim，psc）的內(nèi)容拷貝到計數(shù)寄存器）的內(nèi)容拷貝到計數(shù)寄存器 （prd，tddr）；）； （2）將預定標計數(shù)周期數(shù)寫入）將預定標計數(shù)周期數(shù)寫入tddr； （3）將主計數(shù)器周期數(shù)裝入）將主計數(shù)器周期數(shù)裝入prd； （4）關閉定時器裝載（）關閉定時器裝載（tlb=0），啟動計時（），啟動計時（tss=0）。）。 20212021年年5 5月月9 9日日tms320c55x

25、dsptms320c55x dsp原理及應用原理及應用2727 2停止停止/啟動定時器啟動定時器 利用時鐘控制寄存器中的利用時鐘控制寄存器中的tss位可停止或啟動定時器。位可停止或啟動定時器。 (1)tss=1，停止計時，停止計時;(2)tss=0，啟動計時，啟動計時 3dsp復位復位 dsp復位后定時器的寄存器將按照如下規(guī)則復位：復位后定時器的寄存器將按照如下規(guī)則復位： l停止定時（停止定時（tss=1）；）； l預定標計數(shù)器值為預定標計數(shù)器值為0； l主計數(shù)器值為主計數(shù)器值為ffffh； l定時器不進行自動重裝（定時器不進行自動重裝（arb=0）；）； lidle指令不能使定時器進入省電模式；指令不能使定時器進入省電模式； l仿真時遇到軟件斷點定時器立即停止工作；仿真時遇到軟件斷點定時器立即停止工作； ltin/tout為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時鐘（為高阻態(tài)，時鐘源是內(nèi)部時鐘（func=00b）。）。 注：定時器程序?qū)懺谝蛔ⅲ憾〞r器程序?qū)懺谝?個中斷函數(shù)中。個中斷函數(shù)中。 20212021年年5 5月月9 9日日tm