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TMS320C32浮點DSP存儲器接口設計

2009-07-27
作者:遲 男 陸 俊 劉 杰

  摘 要: TMS320C32是美國德州儀器公司第三代數字信號處理器的新產品,廣泛應用于實時數據采集和信號處理系統中。介紹了TMS320C32存儲器結構及存儲器接口的設計方法。
  關鍵詞: 數字信號處理器 存儲器 接口


  TMS320C32是美國德州儀器公司(TI公司)生產的TMS320系列第三代浮點數字信號處理器的最新產品,它在TMS320C30和TMS320C31的基礎上進行了簡化和改進。TMS320C32在結構上的改進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/電平觸發中斷方式等。特別是其增強的外部存儲器接口,使得對外部數據的操作更加方便,存儲器接口電路的設計也更為靈活,因此在許多實時數據采集和信號處理系統中得到了廣泛的應用。
1 TMS320C32存儲器
1.1 TMS320C32存儲器特點

  TMS320C32提供總共16M字的存儲空間,每字32bit,這16M字空間包括程序存儲器、數據存儲器及I/O空間。’C32存儲器映像取決于處理器的工作方式,’C32工作于微處理器和微計算機方式時存儲器的映像圖略有不同。’C32通過24位的地址總線、32位的數據總線和三組選通信號訪問外部存儲器。
  同TMS320C30和TMS320C31一樣,’C32是32位處理器,它具有32位內部存儲器、32/40位內部寄存器、32位內部總線。除可進行32位存儲器存取接口外,’C32還支持從16位存儲器取指令以及進行16位和8位數據操作。使能的8位、16位、32位的存儲器可以用來存放8位、16位、32位的數據,而且存儲器寬度和數據寬度不必相同,即任何一種存儲器可以存放任何一種數據類型。
1.2 選通信號
  TMS320C32對外部存儲器的訪問必須經過選通信號引腳,三組選通信號分別對應存儲器映像的不同位置。對應的存儲器映像從810000h到82FFFFh總共128K字,當訪問這部分存儲空間時,使能。對應兩塊不連續的存儲器映像,分別是從0h到7FFFFFh共8.192M字和從880000h到8FFFFFh共512K字。對應從900000h到FFFFFFh共7.168M字空間。
  對應的外部存儲器只能訪問32位數據格式,而則可以訪問8位、16位、32位三種格式的數據,并可以與這三種形式的存儲器相連。每組(x=0,1)選通信號包括四個引腳:
  。這四個信號引腳作為片選信號與存儲器相連,在訪問8位或16位外部存儲器時前兩個信號引腳還作為地址線引腳。
1.3 外部存儲器接口控制寄存器
  如前所述,可以與8位、16位、32位存儲器相連,與每種存儲器連接都可以訪問8位、16位、32位數據,而外部存儲器的寬度與訪問的數據格式是由外部存儲器接口控制寄存器的相應位決定的,設計者可以對這些寄存器的相應位進行設置來滿足實際需要。在TMS320C32的存儲器映像中,IOSTRB控制寄存器的地址是808060h,STRB0控制寄存器的地址是808064h,控制寄存器的地址是808068h。控制寄存器的第16和第17位用來設置處理器訪問數據的寬度,第18和第19位用來設置與處理器相連的實際存儲器的數據位數。這四位的具體設置方法見表1所示。


2 TMS320C32存儲器接口設計
2.1 32位寬存儲器接口

  TMS320C32存儲器接口使用引腳作為片選使能信號與32位存儲器相連,其硬件連接方法如圖1所示。


2.2 16位寬存儲器接口
  TMS320C32存儲器在16位寬外部存儲器連接時使用作為一個附加的地址引腳A-1,同時使用作為片選使能信號,其硬件連接方法見圖2所示。


2.3 8位寬存儲器接口
  TMS320C32與8位寬外部存儲器相連時使用作為附加的地址引腳A-1、A-2,并使用作為片選使能信號。圖3所示是’C32與8位存儲器相連的示意圖。

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2.4 存儲器接口設計實例
  圖4給出一個實際的TMS320C32存儲器接口電路圖,接16位外部存儲器,接8位外部存儲器。為說明數據在存儲器中及在處理器中的存放格式,本例在16位存儲器中放32位數據,在8位存儲器中放8位數據,下面分別討論這兩種情況。
  16位存儲器中存放32位數據,此例中16位存儲器由兩片32K×8SRAM構成,作為地址引腳A-1與外部存儲器的A0相連,作為片選信號。由于數據寬度大于存儲器寬度,因此外部存儲器偶地址存放32位數據的低16位,外部存儲器奇地址存放32位數據的高16位。外部存儲器的地址是從0h到7FFFh,對應的’C32存儲器映像地址從0h到3FFFh。當一條指令向邏輯地址0h裝入一個32位數據時,存儲器接口必須向外部16位存儲器執行兩個指令周期,這兩個指令周期訪問兩個連續的外部存儲器地址0h和1h,完成對32位數據的操作。
  外部8位存儲器中存放8位數據,這時數據寬度與外部存儲器寬度相同,所以32K外部存儲區對應32K的’C32存儲器映像。只不過由于是使能,所以對應的邏輯地址是從900000h到907FFFh。
  與TMS320C30和C31相比,TMS320C32的存儲器接口更靈活,功能也更強大,在實際中如能靈活運用,就能設計出高效、穩定的系統。

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