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第二章硬件基础工信部十二五规划教材《DSP控制器原理与应用技术》编写组第2章硬件基础2.1内部功能结构2.2中央处理单元2.3存储器与存储空间2.4时钟源模块2.5电源与系统复位2.1.1总体结构及功能模块概述2.1内部功能结构2.1.2总线结构与流水线2.1内部功能结构2.1.2总线结构与流水线2.1内部功能结构一、存储器总线结构特点1、片内：特点：地址总线和数据总线各3组地址总线：PAB、DRAB、DWAB数据总线：PRDB、DRDB、DWDB作用：执行多级并行流水线，提高处理能力。2、片外：特点：外部数据/地址总线为单一总线作用：与外围芯片兼容2.1.2总线结构与流水线二、流水线操作任一周期均有执行操作，彷佛一个周期完成一条指令F1:取指令地址F2:取指令内容D1:判断边界D2:取指译码R1:操作数地址R2:取操作数E:指令执行W:写内容回存储单元2.2.1C28xCPU执行单元2.2中央处理单元包括：输入比例部分乘法部分算术逻辑部分2.2.3C28xCPU寄存器组1、程序控制寄存器PC和RPC：PC：22位。指向刚到达流水线解码第2阶段的指令。RPC：22位。存放LCR指令的返回地址。2、辅助寄存器及其算术单元：XAR0～XAR7：32位。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DP：16位。直接寻址时指示页面编号。数据空间低4M分页方法：64字为1页，共65536页4、堆栈指针SP：16位。用于堆栈寻址,可对数据空间低64K进行寻址状态寄存器ST05、状态寄存器ST0和ST1：状态寄存器ST12.3存储器与存储空间2.3.1存储空间映射2.3存储器与存储空间2.3.2片内存储器配置外设寄存器帧（PF）：仅映射到数据空间。EALLOW保护寄存器：问题：写操作后立即读操作，表现为相反执行顺序。解决方法：保护配置寄存器。修改之前，需去掉保护。编程方法：使用编辑允许指令EALLOW去除写保护；编辑禁止指令EDIS恢复写保护。2.3.3外部存储器接口3个区域：Zone0、Zone6和Zone7作用：扩展片外程序或数据存储器、外围设备。接口信号：20位宽的地址线：XA0～XA1932位宽的数据线：XD0～XD310XZCS6XZCS7XZCS区域大小地址范围片选信号Zone04K0x004000～0x004FFFZone61M0x0100000～0x01FFFFFZone71M0x200000～0x2FFFFF0XZCS6XZCS7XZCS三个片选信号：、、2.4.1概述一、结构框图2.4时钟源模块2.4.1概述二、六种时钟OSCCLK：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；CLKIN：CPU时钟（机器周期），供CPU和总线使用；SYSCLKOUT：系统时钟（CPU时钟输出），为所有片内外设提供全局时钟；HSPCLK：高速外设时钟LSPCLK：低速外设时钟HSPCLK和LSPCLK均是通过对SYSCLKOUT分频后得到的供片内外设使用的时钟。2.4.2各子模块及其控制一、振荡器模块作用：产生外部时钟OSCCLK两种方案：内部振荡器、外部振荡器二、PLL模块作用：为CPU提供非常稳定的可编程时钟。3种配置方式：PLL关闭、旁路和使能。2.4.2各子模块及其控制二、PLL模块PLL使能2.4.2各子模块及其控制三、片内外设时钟控制外设时钟控制寄存器PCLKCR0/1/2：0-禁止；1-允许高/低速外设时钟预定标寄存器HISPCP/LOSPCPH/LSPCLK2H/LSPCLK1H/LSPCLK0外设始终频率000SYSCLKOUT/1001SYSCLKOUT/2(defaultHISPCP)010SYSCLKOUT/4(defaultLOSPCP)011SYSCLKOUT/6100SYSCLKOUT/8101SYSCLKOUT/10110SYSCLKOUT/12111SYSCLKOUT/142.5电源与系统复位2.5.1供电电源特点：双电源供电机制。作用：降低功耗，同时便于与外围芯片兼容。电源种类：VDD、VDDIO、VDDA（1）VDD：内核电源，1.8V或1.9V。作用：为CPU、时钟源模块和大部分片内外设等内部逻辑电路提供电源。（2）VDDIO：I/O供电电源，3.3V。输入与3.3VTTL电平兼容，输出与3.3VCMOS电平兼容。（3）VDDA、VDDAIO：模拟电源，3.3V、1.9V。租用：为片内ADC模块的模拟电路提供电源。2.5电源与系统复位2.5.2系统复位作用：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。XRS响应：芯片内部各功能模块收到复位信号后，将CPU寄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：外部引脚看门狗定时器复位第二章TheEND《DSP控制器原理与应用技术》课件制作组：姚睿、付大丰、储剑波