《電子技術(shù)應(yīng)用》
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TMS320C32 DSP的存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)方案
摘要: 本文主要介紹了如何根據(jù)實(shí)際需要來自動(dòng)地調(diào)節(jié)存儲(chǔ)器接口寬度。由于C32可以非常靈活地調(diào)整其存儲(chǔ)器接口寬度,,使得存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)更加的靈活,,因此非常適用于電機(jī)或電力系統(tǒng)等實(shí)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理。
Abstract:
Key words :

  TMS320C32是美國TI公司生產(chǎn)的一款浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP),,是TMS320系列浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的新產(chǎn)品,,其CPU是在TMS320C30和TMS320C31的基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡化和改進(jìn),。在結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)主要包括可變寬度的存儲(chǔ)器接口、更快速的指令周期時(shí)間,、可設(shè)置優(yōu)先級(jí)的雙通道DMA處理器、靈活的引導(dǎo)程序裝入方式,、可重新定位的中斷向量表以及可選的邊緣/電平觸發(fā)中斷方式等,。

  1 TMS320C32的外部存儲(chǔ)器接口的特點(diǎn)

  TMS320C32是一個(gè)32位微處理器,,它可以通過24位地址總線,、32位數(shù)據(jù)總線和選通信號(hào)對(duì)外部存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問,。其外部存儲(chǔ)器接口結(jié)構(gòu)如下圖l所示,。

  在圖l中,引腳(引腳,,又叫管腳,英文叫Pin,。就是從集成電路(芯片)內(nèi)部電路引出與外圍電路的接線,,所有的引腳就構(gòu)成了這塊芯片的接口)PRGW是用來配置外部程序存儲(chǔ)器的寬度的,。當(dāng)PRGW引腳為低電平時(shí)程序存儲(chǔ)器寬度為16位,;當(dāng)PRGW引腳為高電平時(shí)程序存儲(chǔ)器寬度為32位,。STRBO和STRBl各為一組訪問外部存儲(chǔ)器的選通信號(hào),各有4個(gè)信號(hào)引腳(STRBx_B3/A_1,、STRBx_B2/A_2,、STRBx_Bl和STRBx_B0),。從圖l中我們可以看出,選通信號(hào)STRB0和STRBl能從8/16/32位存儲(chǔ)器中訪問8/16/32位數(shù)據(jù),,或從16/32位存儲(chǔ)器中執(zhí)行32位程序,;IOSTRB是外設(shè)I/O的選通信號(hào)引腳,,它只能從32位寬度的存儲(chǔ)器中訪問32位的數(shù)據(jù)和程序。

  可以通過對(duì)STRBx和IOSTRB的設(shè)置,,從8/16/32位的存儲(chǔ)器中訪問8/16/32位數(shù)據(jù)或程序,。也就是說,可以從任何一個(gè)外部存儲(chǔ)器中訪問任何一種類型的數(shù)據(jù)。這就說明可以通過設(shè)置IOSTRB,、STRB0和STRB1的選通信號(hào)來尋址整個(gè)外部存儲(chǔ)器空間。例如,,一個(gè)32位外部存儲(chǔ)器可以被設(shè)定為只存放一個(gè)32位的雙字,,但是也可以被分為具有2個(gè)連續(xù)地址的16位字或者4個(gè)連續(xù)地址的8位字節(jié),。反之,一個(gè)32位雙字可以放在一個(gè)32位外部存儲(chǔ)器中,,也可以放在2個(gè)16位或4個(gè)8位寬度的外部存儲(chǔ)器中,。

  TMS320C32內(nèi)部總共提供了64 MB的存儲(chǔ)器映射空間,。其中,STRB0所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)映像區(qū)間是不連續(xù)的兩段區(qū)問,,一段是03FH~7FFFFFH(共31.999 MB),,另一段是880000H~8FFFFFH(共2 MB);STRBl所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)映像區(qū)間是900000H~FFFFFFH(共28 MB),;IOSTRB所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)映像區(qū)間是810000H~82FFFFH(共512KB),。當(dāng)外部總線訪問這些空間時(shí),,相應(yīng)的選通信號(hào)就使能。 

 

  負(fù)責(zé)控制信號(hào)的輸入和輸出叫做使能,,是一個(gè)動(dòng)詞,,英文‘Enable’,。使能通俗點(diǎn)說就是一個(gè)“允許”信號(hào),,進(jìn)給使能也就是允許進(jìn)給的信號(hào),,也就是說當(dāng)進(jìn)給使能信號(hào)有效的時(shí)候電機(jī)才能轉(zhuǎn)動(dòng),。一般的數(shù)控系統(tǒng)會(huì)將電機(jī)的進(jìn)給使能信號(hào)跟急停開關(guān)和行程限位開關(guān)串聯(lián)起來,當(dāng)按下急停開關(guān)或者電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)超出行程后,,進(jìn)給使能信號(hào)被斷開,,電機(jī)不能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),從而保護(hù)機(jī)床在安全的行程內(nèi)運(yùn)行,。

  2 TMS320C32的3種存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)方案

  2.1 8位存儲(chǔ)器寬度

  設(shè)計(jì)為8位的存儲(chǔ)器,其硬件接線方案如圖2所示,。STRBx_B3/Al_1和STRBx_B2/A_2引腳作為地址引腳,STRBx_B0引腳作為片選引腳,,而STRBx_B1則不用。

2.2 16位存儲(chǔ)器寬度

  設(shè)計(jì)為16位的存儲(chǔ)器,其硬件接線方案如圖3所示,。STRBx_B3/A_1引腳作為地址引腳,STRBx_B0和STRBx_B1引腳作為片選引腳,,而STRBx_B2/A_2則不用。

  2.3 32位存儲(chǔ)器寬度

  設(shè)計(jì)為32位的存儲(chǔ)器,,其硬件接線方案如下圖4所示,。STRBx所有的引腳都設(shè)置成片選引腳。

  3 存儲(chǔ)器映射外部總線控制寄存器

  綜上所述,,TMS320C32可以從8/16/32位存儲(chǔ)器中訪問8/16/32位數(shù)據(jù),,或者從16/32位存儲(chǔ)器中執(zhí)行32位的程序。但是如果內(nèi)外部數(shù)據(jù)的位數(shù)不一致時(shí)該如何處理呢,?C32的外部總線控制寄存器可以根據(jù)相應(yīng)控制位的值,自動(dòng)對(duì)存儲(chǔ)器接口的寬度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,。下面則對(duì)總線控制寄存器作出一個(gè)詳細(xì)的介紹,。

  STRBo、STRBl以及IOSTRB控制寄存器在存儲(chǔ)器映射空間的物理地址分別是808064H,、808068H和808060H,并且都是32位的,,各位的定義如圖5、圖6和圖7所示,。

  從圖5和圖6中我們可以看到,,STRBx控制寄存器的第18,、19位是用來控制存儲(chǔ)器的寬度的,而第16,、17位是用來控制數(shù)據(jù)寬度的,具體定義如表1所列,。

  4 存儲(chǔ)器接口實(shí)例

  圖8給出了一個(gè)實(shí)際TMS320C32存儲(chǔ)囂接口的電路圖,。16位存儲(chǔ)器由2片128 K8位的SRAM構(gòu)成,,32位存儲(chǔ)器由4片128 K8位的SRAM構(gòu)成,,STRB0的4組選通信號(hào)接16位外部存儲(chǔ)器,,STRBl的4組選通信號(hào)接32位外部存儲(chǔ)器,。為說明數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器及處理器中的存放格式,,本文設(shè)計(jì)了兩種存儲(chǔ)器接口電路:一是在16位存儲(chǔ)器中存放32位數(shù)據(jù),;二是在32位存儲(chǔ)器中存放32位數(shù)據(jù)。

  在16位存儲(chǔ)器中存放32位數(shù)據(jù)時(shí),STRB0_B3/A1作為地址引腳與外部存儲(chǔ)器的AO相接,,STRB0_B0和STRB0_B1作為片選信號(hào),STRBx_B2/A_2不用,。由于數(shù)據(jù)寬度大于存儲(chǔ)器寬度,,所以在外部存儲(chǔ)器偶地址中存放32位數(shù)據(jù)的低16位,,奇地址中存放32位數(shù)據(jù)的高16位,外部存儲(chǔ)器的地址為OH~lFFFFH,,對(duì)應(yīng)的在C32存儲(chǔ)映射中的地址為OH~0FFFFH。當(dāng)一條指令向邏輯地址OH中裝入一個(gè)32位數(shù)據(jù)時(shí),,存儲(chǔ)器接口必須向外部16位存儲(chǔ)器執(zhí)行兩個(gè)指令周期,。這兩個(gè)指令周期訪問2個(gè)連續(xù)的外部存儲(chǔ)器地址OH和1H,,從而完成對(duì)32位數(shù)據(jù)的操作,。

  當(dāng)在外部32位存儲(chǔ)器中存放32位數(shù)據(jù)時(shí),,STRBl的4個(gè)引腳都設(shè)置為片選引腳。這時(shí)數(shù)據(jù)寬度與外部存儲(chǔ)器寬度一致,,由于是STRBl使能,,所以128 K32位的外部存儲(chǔ)空間與C32存儲(chǔ)器映射的900000H~91FFFFH相對(duì)應(yīng)。

  當(dāng)接口電路設(shè)計(jì)為16位時(shí),,其物理地址等于邏輯地址右移l位,,即DSP的地址線A00接在SRAM的A1上,;當(dāng)接口電路設(shè)計(jì)為32位時(shí),,其物理地址等于邏輯地址,,即DSP的地址線A00接在SRAM的A0上。

  5 小結(jié)

  本文主要介紹了如何根據(jù)實(shí)際需要來自動(dòng)地調(diào)節(jié)存儲(chǔ)器接口寬度,。由于C32可以非常靈活地調(diào)整其存儲(chǔ)器接口寬度,使得存儲(chǔ)器接口電路的設(shè)計(jì)更加的靈活,,因此非常適用于電機(jī)或電力系統(tǒng)等實(shí)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理,。

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