重庆大学：《数字信号处理 DSP原理及应用》课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 C54x的硬件结构

第2章TMS320C54x的硬件结构 内容提要 TMS320C54x芯片是一种特殊结构的微处理器, 为了快速地实现数字信号处理运算,采用了流水线指 令执行结构和相应的并行处理结构,可在一个周期内 对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。 本章主要介绍TMS320C54x芯片的硬件结构,重 点对芯片的引脚功能、CPU结构、内部存储器、片 内外设电路、系统控制以及内外部总线进行了讨论。 DSP原理及应用 1

2021年2月22日 DSP原理及应用 1 第2章 TMS320C54x的硬件结构 内容提要 TMS320C54x芯片是一种特殊结构的微处理器， 为了快速地实现数字信号处理运算，采用了流水线指 令执行结构和相应的并行处理结构，可在一个周期内 对数据进行高速的算术运算和逻辑运算。 本章主要介绍TMS320C54x芯片的硬件结构，重 点对芯片的引脚功能、CPU结构、内部存储器、片 内外设电路、系统控制以及内外部总线进行了讨论

第2章TMS320C54x的硬件结构 知识要点 ●引脚功能 ●内外部总线结构 CPU结构 ●内部存储器结构 ●片内外设电路 ●系统控制 DSP原理及应用 2

2021年2月22日 DSP原理及应用 2 第2章 TMS320C54x的硬件结构 知识要点 ● 引脚功能 ● 内外部总线结构 ● CPU结构 ● 内部存储器结构 ● 片内外设电路 ● 系统控制

第2章TMS320C54x的硬件结构 2.1’C54x的基本结构 2,’C54x的主要特性和外部引 脚 23’C54x的内部总线结构 24C54x的中央处理器 25’C54x的存储空间结构 2.6C54x的片内外设电路 2,7’C54x的系统控制 28’C54x的璺爆线

2021年2月22日 DSP原理及应用 3 第2章 TMS320C54x的硬件结构 2.1 ’C54x的基本结构 2.2 ’C54x的主要特性和外部引 脚 2.3 ’C54x的内部总线结构 2.4 ’C54x的中央处理器 2.5 ’C54x的存储空间结构 2.6 ’C54x的片内外设电路 2.7 ’C54x的系统控制 2.8 ’C54x的外部总线

第2章TMs320c54X的硬件结 2.1’C54x的基本结 构 TMS320C54x(简称C54x)是T公司为实 现低功耗、高速实时信号处理而专门设计的16位定 点数字信号处理器,采用改进的哈佛结构,具有高 度的操作灵活性和运行速度,适应于远程通信等实 时嵌入式应用的需要,现已广泛地应用于无线电通 信系统中。 2021年2月22日 DSP原理及应用

2021年2月22日 DSP原理及应用 4 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 2.1 ’C54x的基本结 构 TMS320C54x（简称’C54x）是TI公司为实 现低功耗、高速实时信号处理而专门设计的16位定 点数字信号处理器，采用改进的哈佛结构，具有高 度的操作灵活性和运行速度，适应于远程通信等实 时嵌入式应用的需要，现已广泛地应用于无线电通 信系统中

第2章TMs320c54X的硬件结 2.1’C54x的基本结 构C54x的主要优点 ④模块化结构设计,使派生器件得到了更快的 发展。 ⑤采用先进的IC制造工艺,降低了芯片的功耗 提高了芯片的性能。 ⑥采用先进的静态设计技术,进一步降低了功 耗,使芯片具有更强的应用能力。 2021年2月22日 DSP原理及应用 5

2021年2月22日 DSP原理及应用 5 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 2.1 ’C54x的基本结 构1. ’C54x的主要优点 ① 围绕1组程序总线、3组数据总线和4组地址总 线而建立的改进哈佛结构，提高了系统的多功能性和 操作的灵活性。 ② 具有高度并行性和专用硬件逻辑的CPU设计， 提高了芯片的性能。 ③ 具有完善的寻址方式和高度专业化指令系统, 更适应于快速算法的实现和高级语言编程的优化。 ④ 模块化结构设计，使派生器件得到了更快的 发展。 ⑤ 采用先进的IC制造工艺，降低了芯片的功耗, 提高了芯片的性能。 ⑥ 采用先进的静态设计技术，进一步降低了功 耗，使芯片具有更强的应用能力

第2章TMs320c54X的硬件结 2.C54x的内部结构 TMS320C54x的组成 中央处理器 CPU O功能扩展接口 内部总线控制 串行口 特殊功能寄存器主机通信接口HPI 数据存储器RAM定时系统 程序存储器ROM中断系统 2021年2月22日 DSP原理及应用 6

2021年2月22日 DSP原理及应用 6 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 2. ’C54x的内部结构 TMS320C54x的组成 中央处理器CPU I/O功能扩展接口 内部总线控制 特殊功能寄存器 数据存储器RAM 程序存储器ROM 串行口 主机通信接口HPI 定时系统 中断系统

第2章TMs320c54X的硬件结 2.C54x的内部结构 TMS320C54x的硬件结构图 以黑统控程序雄址生成器[生成玲 二程序存储器 PB 数据存储器 外部 存储器 串行口 接口 并行口 DAB 定时器 外部 设备 EB 中断 2021年2月22日 DSP原理及应用

2021年2月22日 DSP原理及应用 7 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 2. ’C54x的内部结构 TMS320C54x的硬件结构图 P A GEN D AGEN 特殊功能 寄存器 系统控制 程序地址生成器 数据地址生成器 CPU 乘法 累加器 算术/逻辑 运算单元 桶 形 移位器 比较器 外部 存储器 接口 外部 设备 接口 程序存储器 数据存储器 串行口 并行口 定时器 计数器 中断 系统 控制 接口 PAB PB CAB CB DAB DB EAB EB

第2章TMs320c54X的硬件结 3.各部分的功能 ①中央处理器CPU 采用了流水线指令执行结构和相应的并行处理 结构,可在一个周期内对数据进行高速的算术运算 和逻辑运算。 ②内部总线结构 由一组程序总线、三组数据总线和四组地址总 线组成,可在一个指令周期内产生两个数据存储地 址,实现流水线并行数据处理。 2021年2月22日 DSP原理及应用 8

2021年2月22日 DSP原理及应用 8 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 3. 各部分的功能 ① 中央处理器CPU 采用了流水线指令执行结构和相应的并行处理 结构，可在一个周期内对数据进行高速的算术运算 和逻辑运算。 ② 内部总线结构 由一组程序总线、三组数据总线和四组地址总 线组成，可在一个指令周期内产生两个数据存储地 址，实现流水线并行数据处理

第2章TMs320c54X的硬件结 3.各部分的功能 ③特殊功能寄存器 共有26个特殊功能寄存器,位于具有特殊功能 的RAM区。主要用来对片内各功能模块进行管理 控制、监视。 ④数据存储器RAM DARAM:在一个指令周期内,可对其进行两次 存取操作,即一次读出和一次写入; SARAM:在一个指令周期内,只能进行一次存 取操作。 2021年2月22日 DSP原理及应用 9

2021年2月22日 DSP原理及应用 9 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 3. 各部分的功能 ③ 特殊功能寄存器 共有26个特殊功能寄存器，位于具有特殊功能 的RAM区。主要用来对片内各功能模块进行管理、 控制、监视。 ④ 数据存储器RAM 片内数据存储器 双寻址数据寄存器DARAM 单寻址数据寄存器SARAM DARAM：在一个指令周期内，可对其进行两次 存取操作，即一次读出和一次写入； SARAM：在一个指令周期内，只能进行一次存 取操作

第2章TMs320c54X的硬件结 3.各部分的功能 ⑤程序存储器ROM 可由ROM和RAM配置而成,即程序空间可以 定义在ROM上,也可以定义在RAM中。 当需要高速运行的程序时,可将片外ROM中的 程序调入到片内RAM中,以提高程序的运行速度, 降低对外部ROM的速度要求,增强系统的整体抗 干扰性能。 2021年2月22日 DSP原理及应用 10

2021年2月22日 DSP原理及应用 10 第2章 TMS320C54x的硬件结 构 3. 各部分的功能 ⑤ 程序存储器ROM 可由ROM和RAM配置而成，即程序空间可以 定义在ROM上，也可以定义在RAM中。 当需要高速运行的程序时，可将片外ROM中的 程序调入到片内RAM中，以提高程序的运行速度， 降低对外部ROM的速度要求，增强系统的整体抗 干扰性能