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主讲人：陈朋 博士、讲师地 址：广 C321 室Phone ： 13819195905Email ： Chenpeng@zjut.edu.cn

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1 、系统时钟 1 ） DSP 时钟： 30MHz ， 5倍频； 2）高 /低速外设时钟设置与使能

上次课的内容回顾

2 、看门狗模块 1 ）使能 /屏蔽看门狗； 2）复位看门狗（ 0x55+0xAA ）

4 、通用 I/O

1 ）高达 56个，与外设复用； 2）可配置为输入或输出

3 、 CPU 通用定时器 1 ） 32 ＋ 16 位计数器； 2）递减计数，产生周期性中断

5 、 PIE 中断 1 ） 12×8个中断源（ INT1 － INT12 ， INTx.1 － INTx.8 ） 2 ）中断向量表用来存在中断服务程序的地址

3

讲课内容

• 第 3 章“存储器及外部接口”

1.片内存储器

2.寄存器映射空间

3.外部扩展接口

4.与外部存储器的接口

4

1. 片内存储器 程序存储器：

ROM/PROM

EPROM FLASH EEPROM DiskOnChip

数据存储器： SRAM

DRAM EEPROM Dual Port RAM

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F281× 采用增强的哈佛总线结构，能够并行访问程序和数据存储空间，如可以并行实现程序读、数据读、数据写这三个操作。 片内集成了大量的 SRAM 、 ROM 、 FLASH 等存储器，采用统一编址方式，方便程序开发。

1. 片内存储器 ( 续 )

F2812 提供了外部并行总线扩展接口，可提供 1M 字( 三个外部扩展空间：两个 512K ，一个 16K) 的寻址空间，有利于开发较复杂的系统，如扩展 FLASH 、 RA

M 、 ADC 、 DAC 、 RTC 、 LCD 、 USB 、 LAN 等。

Functional Overview

片内存储器

扩展接口

①

②

③

④

0

⑤⑥…

56 个

Memory Map

⑤⑥…

⑤⑥…⑤⑥…

①

②

③④

0⑤⑥…

/XZCS0AND1

/XZCS2

/XZCS6AND7

8

程序读

数据写

数据读

CPU

程序 / 数据空间的写操作共用数据总线 DWD

B ，两个操作不能同时进行； 从程序空间读 (PAB 、PRDB) ，从数据空间读(DRAB 、 DRDB) ，向数据空间写 (DWAB 、 DW

DB)

这 3 个操作可以同时进行。

9

片内存储器均采用 32 位数据总线； F2812 采用 32 位格式访问存储器或外设时，分配的必须是偶地址。绝大部分指令是采用 32 位格式从程序存储空间读取的。 各个数据存储器块 M0 (1k) 、 M1 (1k) 、 L0 (4k) 、 L1 (4k) 、H0 (8k) 均可以映射到程序和数据空间。

FLASH 具有如下特点： FLASH 分成 10 个扇区，每个扇区可以单独擦除与编程； 代码可安全保护（ 128 位密匙）；

可根据 CPU 频率调整等待状态； 具有低功耗模式； 流水线模式能够提高代码执行效率。

1. 片内存储器（续）

10

F2810

F2812

F2811

128kW

64kW

11

Flash 选项寄存器（ FOPT ）

Flash 读操作等待状态寄存器（ FBANKWAIT ）

1. 片内存储器 ( 续 )

12

1. 片内 Flash 存储器 ( 续 )

12

// 下面的函数初始化 Flash 控制寄存器， DSP 时钟频率 150MHz

void InitFlash(void){ EALLOW; FlashRegs.FOPT.bit.ENPIPE = 1; // 使能 Flash 流水线模式以提高代码执行效率 FlashRegs.FBANKWAIT.bit.RANDWAIT = 5; // 设置随机访问的等待状态数目 FlashRegs.FBANKWAIT.bit.PAGEWAIT = 5; // 设置按页访问的等待状态数目 EDIS;

asm(“ RPT #7 || NOP”); // 软件延迟，等待流水线刷新}

提示：初始化 Flash 寄存器的代码必须从 RAM中运行，从 Flash 中执行将导致不可预测的结果。

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F281X 和 C281X 器件包含三个外设寄存器空间。这些空间分为以下三组：

1) Peripheral Frame0: 直接映射到 CPU的存储器总线，支持 16位和 32位数据访问。

2) Peripheral Frame1: 映射到 32位的外设总线，必须采用 32位读写方式（限对偶地址访问）。

3) Peripheral Frame2: 映射到 16位的外设总线，仅支持 16为访问。

2. 外设寄存器映射空间

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2. 外设寄存器映射空间 ( 续 )

16/32

/* Peripheral Frame 0: */ DEV_EMU : origin = 0x000880, length = 0x000180 XINTF : origin = 0x000B20, length = 0x000020 PIE_CTRL : origin = 0x000CE0, length = 0x000020 PIE_VECT : origin = 0x000D00, length = 0x000100 FLASH_REGS : origin = 0x000A80, length = 0x000060 CSM : origin = 0x000AE0, length = 0x000010 CPU_TIMER0 : origin = 0x000C00, length = 0x000008 CPU_TIMER1 : origin = 0x000C08, length = 0x000008 CPU_TIMER2 : origin = 0x000C10, length = 0x000008

F2812.cmd

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2. 外设寄存器映射空间 ( 续 )

32

/* Peripheral Frame 1: */

ECAN_A : origin = 0x006000, length = 0x000100

ECAN_AMBOX : origin = 0x006100, length = 0x000100

F2812.cmd

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/* Peripheral Frame 2: */ SYSTEM : origin = 0x007010, length = 0x000020 XINTRUPT : origin = 0x007070, length = 0x000010 GPIOMUX : origin = 0x0070C0, length = 0x000020 GPIODAT : origin = 0x0070E0, length = 0x000020 EV_A : origin = 0x007400, length = 0x000040 EV_B : origin = 0x007500, length = 0x000040 MCBSP_A : origin = 0x007800, length = 0x000040 SCI_A : origin = 0x007050, length = 0x000010 SCI_B : origin = 0x007750, length = 0x000010 SPI_A : origin = 0x007040, length = 0x000010 ADC : origin = 0x007100, length = 0x000020

F2812.cmd

名称 等待状态 说 明RAM块M0和M1

0 无需设置等待状态

外设帧 PF0 0 无需设置等待状态外设帧 PF1 0（写操作）

2（读操作）固定数目的等待周期

外设帧 PF2 0（写操作）2（读操作）

固定数目的等待周期

RAM块 L0和L1

0 无需设置等待状态

Flash 0－ 15（可编程）

可通过 Flash的等待状态寄存器编程

SARAM块 H0 0 无需设置等待状态引导 ROM 1 固定数目的等待周期XINTF 1－ 54（可编

程）可通过 XINTF寄存器编程

提示： Flash 和 XINTF 的等待状态与 DSP 时钟频率有关。

存储器和寄存器的等待状态

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F28×系列 DSP中有些寄存器的内容是受保护的，其目的是为了避免用户程序错误地改变这些寄存器的值。当受保护后，允许 CPU对该寄存器进行读操作，但任何写操作均被忽略。

如果寄存器是 EALLOWEALLOW 保护的，在对该寄存器进行写操作前必须首先执行 EALLOW 指令使能；而完成后执行 EDISEDIS 指令则可以禁止写操作。

2. 外设寄存器映射空间 ( 续 )

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3. 外部扩展接口

F2812 的外部接口（ XINTF ）采用异步、非复用的扩展总线，与 C240× 的外部接口相似；

F2812 的 XINTF 映射到 5 个独立的存储空间。当访问相应的存储空间时，就会产生一个片选信号。 每个空间都可以独立地设置访问建立、有效和跟踪时间，同时还可以通过 XREADY 信号来与外设的访问速度和时序匹配。

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16 位

19 位

XZCS7 取决于 MP/MC 的状态

XINTF

See p.42 (datasheet)

2812.pdf

21

所有外部扩展接口的建立、激活和跟踪时间均以时钟 XTIMCLK 为基准； 所有外部接口的访问周期均在 XCLKOUT 的上升沿开始有效。

3. 外部扩展接口 ( 续 )

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3. 外部扩展接口 ( 续 ) 任何对 XINTF 空间的读 /写时序都可以分为三个阶段：

持续的 XTIMCLK 周期数（ tc—XTIMCLK 的周期； WS—XREADY 引入的等待周期数） 缺省值

WS=0

建立阶段：所访问空间的片选信号为低电平，产生有效的地址在 AB上；

保持阶段：读 /写信号变为高后，保持片选信号为低电平的一段时间。

有效阶段：读操作 (/XRD=0) 数据锁存到 DSP ；写 (/XWE ＝ 0) 操作数据至DB；

23

访问周期的计算（不使用 XREADY 信号）

1~3 0~3

0~7

0~3 0~6 0~6 0~12

1~3 2~6 2~6 4~12

1~8

1~15 1~16

1~30

2SYSCLKOUT≤ 访问周期≤ 54SYSCLKOUT

参照课本 P.63-64

24

Lead ＝ 2 ， Active ＝ 2 ， Trail＝ 2

XTIMCLK=SYSCLKOUT

7

7

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Lead ＝ 2 ， Active ＝2 ， Trail ＝ 2

XTIMCLK=SYSCLKOUT/2

14

14

26

XREADY 信号 DSP 通过检测 XREADY 信号，可以延长 DSP 访问外设的有效阶段；

在对 XREADY 信号采样时刻，如果信号为低电平，则有效阶段将延长一个 XTIMCLK 周期，然后在下一个 XTIMCLK 的上升沿继续采样，直到检测到 XREADY 为高电平，完成正常的读 /写周期；

器件上所有外设空间共用一个 XREADY 信号，低电平有效； 每个空间可以独立配置为检测或不检测 XREADY 信号；

每个空间可以选择同步或异步检测（缺省方式） XREADY 信号。 同步检测：在设定的建立和有效周期结束之前，对 XREADY信号采样一个 XTIMCLK 周期。 异步检测：在设定的建立和有效周期结束之前，对 XREADY信号采样三个 XTIMCLK 周期。

3. 外部扩展接口 ( 续 )

27

3XTIMCLK

1XTIMCLK

异步检测

同步检测

XTIMCLK ＝ SYSCLKOUT2 23/1

读周期

28

1XTIMCLK

3XTIMCLK同步检测

异步检测

2 23/1

XTIMCLK ＝ SYSCLKOUT写周期

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1 、什么情况下需要 XREADY 信号？

2 、是否有必要使用 XREADY 信号？

外设速度特别慢，依靠软件插入等待状态无法满足要求； 一个 XINTF区（ ZONE ）的外设较多，速度快慢差异较大。

绝大多数情况下不必使用 XREADY 信号，直接将该引脚上拉至高电平（说明一直有效）； 对于扩展外部设备较多，且访问速度相差较大的情况，可以将外设按快慢分组，分别配置到不同的 XINTF 空间。

3. 外部扩展接口 ( 续 )

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void InitXintf(void){ // Timing for all zones based on XTIMCLK = SYSCLKOUT XintfRegs.XINTCNF2.bit.XTIMCLK = 0; // Zone 0 －－ 设置写周期时序 // 缺省为使用 XREADY 信号，异步采样方式， ACTIVE 必须大于或等于 1 。 XintfRegs.XTIMING0.bit.XWRLEAD = 1; XintfRegs.XTIMING0.bit.XWRACTIVE = 3; XintfRegs.XTIMING0.bit.XWRTRAIL = 1; XintfRegs.XTIMING0.bit.X2TIMING = 0; // Zone0 的 Lead/Acitve/Trail 时间不加倍

// Zone 2 －－设置读周期时序 XintfRegs.XTIMING2.bit.USEREADY = 0; // Zone2 忽略 XREADY 信号，缺省为 1 XintfRegs.XTIMING2.bit.XRDLEAD = 3; XintfRegs.XTIMING2.bit.XRDACTIVE = 7; XintfRegs.XTIMING2.bit.XRDTRAIL = 3; XintfRegs.XTIMING2.bit.X2TIMING = 1; // Zone2 的 Lead/Acitve/Trail 时间加倍}

XINTF 的初始化

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复位时 XMP/MC 引脚的状态决定了 DSP 的工作模式：

如果 XMP/MC＝ 0（微控制器模式），使能 BootROM，Zone7被屏蔽，在应用中，这也是比较常用的系统工作模式。

如果 XMP/MC＝ 1（微处理器模式），使能 Zone7空间（映射到 0x3FC000），并从外部存储器获取中断向量表。此时，为了正确执行代码，必须将复位向量指针指向一个有效的存储空间。

复位后，可以通过 XINTFCNF2 寄存器改变工作模式，即从 BootROM 引导，后通过软件使 XMP/MC ＝ 0 ，从而可以访问 Zone7 。

DSP 的工作模式

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外部接口支持程序 / 数据存储器的 DMA 传输，如从外部存储器加载引导程序， DMA 操作由 /XHOLD 和 /XHOLDA 信号控制。 DMA 操作步骤：

外设产生一个低电平信号送 /XHOLD引脚； DSP 完成对所有外部接口的访问后将 /XHOLDA引脚置为低电平（设置 XINTCNF2 寄存器）； 随后 XINF 的总线处于高阻状态（地址、数据、读写与片选信号）， DSP 可以继续执行片内程序存储器中的程序； 其它设备可以控制对外部程序、数据存储器的访问； DMA 操作完成后送高电平信号至 XHOLD引脚。

提示： DMA 过程 DSP 芯片可使外部总线处于三态，但本身并不具备 DMA 控制能力，需要外设扩展专门的 DMA 控制芯片。

XINF 的 DMA 操作

TSSOP44

CY7C1021V33

特点： 3.3V电压（ 3.0-3.6V） 高速（ 10/12/15ns ） 片选无效时自动降低功耗

200mA

200mA5mA

4. 与外部存储器的接口

34

A05

A14

A23

A32

A41

A544

A643

A742

A827

A926

A1025

A1124

A1221

A1320

A1419

A1518

/CE6

/WE17

/OE41

/BHE40

/BLE39

I/O 31

VCC33

VSS34

I/O 30

I/O 32

I/O 7

I/O 8

I/O 9

I/O 10

I/O 14

I/O 29

I/O 13

I/O 15

I/O 16

I/O 35

I/O 36

I/O 37

I/O 38

VCC11

VSS12

SRAM

CY7C1021V33-12

XA7XA8

XA3

XA1

XA4

XA0

XA6XA5

XA10XA9

XA11XA12

XA15

XA2

XA13XA14

XZCS6AND7nXWEnXRDn

XD0XD1XD2XD3XD4XD5XD6XD7XD8XD9XD10XD11

XD15XD14XD13XD12

3.3V

XA[0..15] XD[0..15]

XZCS6AND7nXWEnXRDn

C2

0.1uF

3.3V

C1

0.1uF

4. 与外部存储器的接口( 续 )

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100100100110

XINTCNF.bit.XTIMCLK = 0XTIMING6.bit.XWRLEAD = 1;XTIMING6.bit.XWRACTIVE = 1;XTIMING6.bit.XWRTRAIL = 0;XTIMING6.bit.X2TIMING = 0

tWCWrite Cycle Time 12

tSCECE Low to Write End 9

tAWAddress Set-up to Write End 8

tPWEWE Pulse Width 8

min

写周期分析CY7C1021V33-12

150MHz-------6.67ns

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100100100

XINTCNF.bit.XTIMCLK = 0XTIMING6.bit.XRDLEAD = 1;XTIMING6.bit.XRDACTIVE = 0-2;XTIMING6.bit.XRDTRAIL = 0;XTIMING6.bit.X2TIMING = 0

tRCRead Cycle Time 12

tACECE Low to Data Valid 12

tDOEOE Low to Data Valid 6

min

max

读周期分析150MHz-------6.67ns

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提示下次上课内容：第 10 章 “ TMS320C28X 的软件

开发”

作业： 3－ 2 ， 3－4