TMS320C32是美國TI公司生產(chǎn)的一款浮點數(shù)字信號處理器(DSP),是TMS320系列浮點數(shù)字信號處理器的新產(chǎn)品,,其CPU是在TMS320C30和TMS320C31的基礎上進行了簡化和改進,。在結構上的改進主要包括可變寬度的存儲器接口、更快速的指令周期時間,、可設置優(yōu)先級的雙通道DMA處理器,、靈活的引導程序裝入方式、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的外部存儲器接口的特點
TMS320C32是一個32位微處理器,,它可以通過24位地址總線、32位數(shù)據(jù)總線和選通信號對外部存儲器進行訪問,。其外部存儲器接口結構如下圖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)內部電路引出與外圍電路的接線,,所有的引腳就構成了這塊芯片的接口)PRGW是用來配置外部程序存儲器的寬度的,。當PRGW引腳為低電平時程序存儲器寬度為16位;當PRGW引腳為高電平時程序存儲器寬度為32位,。STRBO和STRBl各為一組訪問外部存儲器的選通信號,,各有4個信號引腳(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STRB0和STRBl能從8/16/32位存儲器中訪問8/16/32位數(shù)據(jù),,或從16/32位存儲器中執(zhí)行32位程序,;IOSTRB是外設I/O的選通信號引腳,它只能從32位寬度的存儲器中訪問32位的數(shù)據(jù)和程序,。
可以通過對STRBx和IOSTRB的設置,,從8/16/32位的存儲器中訪問8/16/32位數(shù)據(jù)或程序。也就是說,,可以從任何一個外部存儲器中訪問任何一種類型的數(shù)據(jù),。這就說明可以通過設置IOSTRB,、STRB0和STRB1的選通信號來尋址整個外部存儲器空間。例如,,一個32位外部存儲器可以被設定為只存放一個32位的雙字,,但是也可以被分為具有2個連續(xù)地址的16位字或者4個連續(xù)地址的8位字節(jié)。反之,,一個32位雙字可以放在一個32位外部存儲器中,,也可以放在2個16位或4個8位寬度的外部存儲器中。
TMS320C32內部總共提供了64 MB的存儲器映射空間,。其中,,STRB0所對應的存儲映像區(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所對應的存儲映像區(qū)間是900000H~FFFFFFH(共28 MB);IOSTRB所對應的存儲映像區(qū)間是810000H~82FFFFH(共512KB),。當外部總線訪問這些空間時,,相應的選通信號就使能。
負責控制信號的輸入和輸出叫做使能,,是一個動詞,,英文‘Enable’。使能通俗點說就是一個“允許”信號,,進給使能也就是允許進給的信號,,也就是說當進給使能信號有效的時候電機才能轉動。一般的數(shù)控系統(tǒng)會將電機的進給使能信號跟急停開關和行程限位開關串聯(lián)起來,,當按下急停開關或者電機運轉超出行程后,,進給使能信號被斷開,電機不能繼續(xù)轉動,,從而保護機床在安全的行程內運行,。
2 TMS320C32的3種存儲器設計方案
2.1 8位存儲器寬度
設計為8位的存儲器,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位存儲器寬度
設計為16位的存儲器,,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位存儲器寬度
設計為32位的存儲器,其硬件接線方案如下圖4所示,。STRBx所有的引腳都設置成片選引腳。
3 存儲器映射外部總線控制寄存器
綜上所述,,TMS320C32可以從8/16/32位存儲器中訪問8/16/32位數(shù)據(jù),,或者從16/32位存儲器中執(zhí)行32位的程序。但是如果內外部數(shù)據(jù)的位數(shù)不一致時該如何處理呢,?C32的外部總線控制寄存器可以根據(jù)相應控制位的值,,自動對存儲器接口的寬度進行相應的調整。下面則對總線控制寄存器作出一個詳細的介紹,。
STRBo,、STRBl以及IOSTRB控制寄存器在存儲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 存儲器接口實例
圖8給出了一個實際TMS320C32存儲囂接口的電路圖,。16位存儲器由2片128 K8位的SRAM構成,32位存儲器由4片128 K8位的SRAM構成,,STRB0的4組選通信號接16位外部存儲器,,STRBl的4組選通信號接32位外部存儲器。為說明數(shù)據(jù)在存儲器及處理器中的存放格式,,本文設計了兩種存儲器接口電路:一是在16位存儲器中存放32位數(shù)據(jù),;二是在32位存儲器中存放32位數(shù)據(jù)。
在16位存儲器中存放32位數(shù)據(jù)時,,STRB0_B3/A1作為地址引腳與外部存儲器的AO相接,,STRB0_B0和STRB0_B1作為片選信號,STRBx_B2/A_2不用,。由于數(shù)據(jù)寬度大于存儲器寬度,,所以在外部存儲器偶地址中存放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,,外部存儲器的地址為OH~lFFFFH,,對應的在C32存儲映射中的地址為OH~0FFFFH。當一條指令向邏輯地址OH中裝入一個32位數(shù)據(jù)時,存儲器接口必須向外部16位存儲器執(zhí)行兩個指令周期,。這兩個指令周期訪問2個連續(xù)的外部存儲器地址OH和1H,,從而完成對32位數(shù)據(jù)的操作。
當在外部32位存儲器中存放32位數(shù)據(jù)時,,STRBl的4個引腳都設置為片選引腳,。這時數(shù)據(jù)寬度與外部存儲器寬度一致,由于是STRBl使能,,所以128 K32位的外部存儲空間與C32存儲器映射的900000H~91FFFFH相對應,。
當接口電路設計為16位時,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,;當接口電路設計為32位時,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
本文主要介紹了如何根據(jù)實際需要來自動地調節(jié)存儲器接口寬度。由于C32可以非常靈活地調整其存儲器接口寬度,,使得存儲器接口電路的設計更加的靈活,,因此非常適用于電機或電力系統(tǒng)等實時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與處理。