DSP技术与应用实例
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2.5 片内外围设备

所有的TMS320C54x芯片的CPU结构和功能完全相同,但它们的CPU对应不同的片内外围设备。TMS320C54x芯片有以下片内外围设备:通用I/O引脚、软件可编程等待状态发生器、可编程块切换逻辑、主机接口(HPI)、硬件定时器、时钟发生器和串行通信接口等。

1.通用I/O引脚

每种TMS320C54x芯片都有BIO和XF两个通用I/O引脚。

BIO用来监测外部设备状态。当编写循环时间要求严格的程序时,实时控制系统中不允许中断干扰,此时可以通过查询此引脚的方式控制程序的流向,以避免出现中断引起的失控现象。

XF用于发信号给外部设备,通过软件将此引脚置位(1)或清零(0),可以控制外设的工作。

2.软件可编程等待状态发生器

软件可编程等待状态发生器能把外部总线周期扩展到最多14 个机器周期,以适应较慢的片外存储器和I/O设备。它不需要任何外部硬件,只由软件完成。在访问片外存储器时,软件等待状态寄存器(SWWSR)可为每32KW的程序、数据存储单元块和64KW的I/O空间确定0~14个等待状态。

3.可编程块切换逻辑

可编程块切换逻辑在访问溢出存储器块边界,或者从程序存储器溢出到数据存储器时,能自动插入一个周期。这个额外的周期允许存储器器件在其他器件开始驱动总线之前释放总线,以此防止总线竞争。存储器块切换的块大小由块切换控制寄存器(BSCR)确定,BSCR是地址为0029H的存储器映射寄存器。

4.主机接口

主机接口(HPI)是一个8位或16位的并口,提供TMS320C54x与主处理机的接口。TMS320C54x和主处理机都可访问TMS320C54x的片内存储器,并且通过它进行信息交换。

5.硬件定时器

TMS320C54x有一个带有4位预定标器的16位定时电路。这个定时计数器在每个时钟周期结束后减1,每当计数器清零时,就会产生一个定时中断。可以通过设置特定的状态位,使定时器停止、恢复运行、复位或禁止。

6.时钟发生器

时钟发生器由一个内部振荡器和一个锁相环电路组成。它可以由内部的晶振或外部的时钟源驱动。锁相环电路能使时钟源乘以一个特定的系数,得到一个比内部CPU时钟低的时钟源。

7.串行通信接口

各种TMS320C54x芯片配有不同的串口,可分为同步、缓冲和时分多路(TDM)3种类型。

(1)同步串口

同步串口是高速、全双工串口,提供与编码器、A/D转换器等串行设备之间的通信。当一块TMS320C54x芯片中有多个同步串口时,它们是相同的,但又是独立的,每个同步串口都能以1/4机器周期频率工作。同步串口发送器和接收器是双向缓冲的,由可屏蔽的外部中断信号单独控制,数据可按字节或字传送。

(2)缓冲串口

缓冲串口(BSP)在同步串口的基础上增加一个自动缓冲单元,且以机器周期频率计时。它是全双工和双向缓冲的,以提供灵活的数据串长度。自动缓冲单元支持调整、传送,并且能够降低服务中断的开销。

(3)时分多路串口

时分多路串口TDM允许数据时分多路。它既能工作在同步方式下,也能工作在TDM方式下,在多处理器应用中得到广泛使用。