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第1章 TMS320C54x系列DSP概述1

1.1 DSP概述1

1.2 TMS320系列DSP简介3

1.3 TMS320C54x系列DSP的结构和特点4

1.3.1 TMS320C54x系列DSP概述4

1.3.2 TMS320C54x系列DSP的特点5

1.3.3 TMS320VC5410A的引脚结构7

1.3.4 TMS320C54xDSP的内部硬件结构15

1.4 总线结构17

第2章 存储器和I/O空间18

2.1 TMS320C54xDSP存储器概述18

2.2 存储器空间18

2.3 程序存储器26

2.3.1 程序存储器的可配置性26

2.3.2 片内ROM的组织26

2.3.3 程序存储器地址映射和片内ROM的内容27

2.3.4 片内ROM的代码内容和映射27

2.3.5 扩展程序存储器28

2.4 数据存储器30

2.4.1 数据存储器的可配置性30

2.4.2 片内RAM的组织30

2.4.3 存储器映射寄存器32

2.5 I/0空间33

第3章 中央处理单元(CPU)35

3.1 CPU状态和控制寄存器35

3.1.1 状态寄存器STO和STI35

3.1.2 处理器工作模式状态(PMST)寄存器38

3.2 算术逻辑单元(ALU)40

3.2.1 ALU的输入41

3.2.2 溢出处理42

3.2.3 进位位42

3.2.4 双16位模式43

3.3 累加器A和B43

3.3.1 保存累加器的内容43

3.3.2 累加器移位和循环操作44

3.3.3 饱和处理累加器内容44

3.3.4 专用指令45

3.4 桶式移位器45

3.5 乘法器/加法器单元46

3.5.1 乘法器的输入源47

3.5.2 乘法/累加(MAC)指令48

3.5.3 MAC和MAS乘法运算的饱和处理48

3.6 比较、选择和存储单元49

3.7 指数编码器50

第4章 数据寻址52

4.1 立即寻址52

4.2 绝对寻址54

4.2.1 数据存储器地址(dmad)寻址54

4.2.2 程序存储器地址(pmad)寻址54

4.2.3 端口地址(PA)寻址54

4.2.4 ＊(IK)寻址55

4.3 累加器寻址55

4.4 直接寻址55

4.4.1 基于DP的直接寻址57

4.4.2 基于SP的直接寻址58

4.5 间接寻址58

4.5.1 单操作数寻址58

4.5.2 ARAU和地址产生操作59

4.5.3 单操作数地址的修改59

4.5.4 双操作数寻址64

4.5.5 修正(ARP)模式67

4.6 存储器映射寄存器寻址68

4.7 堆栈寻址69

4.8 数据类型70

第5章 程序存储器寻址及中断处理71

5.1 程序存储器地址的产生71

5.2 程序计数器(PC)72

5.3 分支转移73

5.3.1 无条件分支转移73

5.3.2 条件分支转移74

5.3.3 远分支转移74

5.4 调用75

5.4.1 无条件调用75

5.4.2 条件调用75

5.4.3 远调用76

5.5 返回76

5.5.1 无条件返回76

5.5.2 条件返回77

5.5.3 远返回78

5.6 条件操作78

5.6.1 使用多个条件79

5.6.2 条件执行(XC)指令79

5.6.3 条件存储指令80

5.7 重复单条指令80

5.8 重复一个指令块81

5.9 复位操作82

5.10 节电模式83

5.10.1 IDLEI模式84

5.10.2 IDLE2模式84

5.10.3 IDLE3模式84

5.10.4 保持(Hold)模式85

5.10.5 其他节电性能85

5.11 TMS320C54xDSP的中断系统85

5.11.1 TMS320C54xDSP中断系统概述85

5.11.2 中断标志寄存器(IFR)86

5.11.3 中断屏蔽寄存器(IMR)88

5.11.4 接收中断请求89

5.11.5 应答中断90

5.11.6 执行中断服务程序(ISR)90

5.11.7 保存中断上下文91

5.11.8 中断等待时间91

5.11.9 中断操作流程92

5.11.10 重新映射中断向量地址93

5.11.11 中断和中断向量表94

第6章 流水线99

6.1 流水线操作99

6.1.1 流水线的分支转移指令101

6.1.2 流水线中的调用指令103

6.1.3 流水线中的返回指令104

6.1.4 流水线中的条件执行106

6.1.5 流水线中的条件调用和分支转移107

6.2 中断和流水线108

6.3 双访问存储器和流水线109

6.3.1 解决取指和读操作数之间的冲突111

6.3.2 解决写操作数和读双操作数之间的冲突111

6.3.3 解决写操作数、写操作数和读双操作数之间的冲突112

6.4 单访问存储器和流水线113

6.5 流水线等待114

6.5.1 访问存储器映射寄存器的推荐指令114

6.5.2 更新ARx、BK或SP——解决冲突115

第7章 TMS320C54xDSP的片内外设117

7.1 片内外设映射寄存器117

7.2 通用I/O120

7.2.1 分支转移控制输入引脚(？)121

7.2.2 外部标志输出引脚(XF)121

7.3 定时器121

7.3.1 定时器寄存器121

7.3.2 定时器操作123

7.4 时钟发生器124

7.4.1 时钟发生器的硬件连接124

7.4.2 硬件可配置的PLL125

7.4.3 软件可配置的PLL126

7.5 主机接口(HPI)131

7.5.1 主机接口的基本功能描述133

7.5.2 HPI接口操作134

7.5.3 HPI控制寄存器(HPIC)136

7.5.4 主机对HPI的读/写访问138

7.5.5 DSPINT和HINT功能操作139

7.5.6 CPU处于IDLE2/3状态下的HPI存储器的访问140

7.5.7 复位时HPI存储器的访问141

7.6 增强的8位HPI(HPI-8)142

7.6.1 增强的8位HPI(HPI-8)142

7.6.2 HPI-8数据引脚配置为通用目标1/0引脚149

7.7 增强的16位HPI(HPI-16)150

7.7.1 HPI-16操作概述150

7.7.2 多路复用模式153

7.7.3 非多路复用模式156

7.7.4 HPI-16存储器映射158

7.7.5 HPI-16和DMA的相互关系159

7.7.6 复位时的HPI-16操作160

7.7.7 在IDLEn模式下的HPI-16操作160

7.7.8 改变时钟模式时的HPI-16访问160

第8章 串行接口161

8.1 串行接口概述161

8.2 标准串行接口161

8.2.1 串行接口寄存器161

8.2.2 串行接口操作162

8.2.3 配置串行接口163

8.2.4 脉冲串模式发送和接收操作166

8.2.5 连续模式的串行接口的发送和接收操作171

8.2.6 串行接口操作注意事项172

8.2.7 串行接口操作实例175

8.3 带缓冲的串行接口(BSP)176

8.3.1 BSP概述176

8.3.2 标准模式的BSP操作177

8.3.3 自动缓冲单元(ABU)操作180

8.3.4 BSP操作注意事项185

8.3.5 BSP节电操作模式187

8.4 时分复用(TDM)串行接口187

8.4.1 基本的时分复用操作188

8.4.2 TDM串行接口寄存器188

8.4.3 TDM串行接口的操作189

8.4.4 TDM串行接口的发送和接收操作191

8.4.5 TDM串行接口操作注意事项192

8.4.6 TDM串行接口操作实例192

8.5 多通道带缓冲串行接口(McBSP)195

8.5.1 McBSP的特性195

8.5.2 McBSP的内部结构和工作原理196

8.5.3 McBSP的配置198

8.5.4 接收和发送控制寄存器RCR［1，2］和XCR［1，2］202

8.5.5 数据发送和接收的操作流程206

8.5.6 μ律/A压缩扩展硬件操作212

8.5.7 可编程的时钟和帧213

8.5.8 McBSP多通道选择配置218

第9章 外部总线及其扩展223

9.1 外部总线接口223

9.2 外部总线操作的优先级224

9.3 外部总线控制225

9.3.1 等待状态发生器225

9.3.2 分区转换逻辑227

9.4 外部总线接口时序229

9.4.1 存储器访问时序229

9.4.2 I/0访问时序231

9.4.3 存储器和I/O访问时序232

9.5 复位和节电模式的时序234

9.5.1 复位时序234

9.5.2 IDEL3节电模式唤醒时序235

9.6 保持模式236

9.7 程序存储器的扩展应用240

9.7.1 TMS320C54xDSP与Flash ROM的接口240

9.7.2 TMS320C54xDSP与SRAM的接口242

9.7.3 TMS320C54xDSP与28F400B3的接口及软件读写操作243

第10章 直接存储器访问(DMA)控制器249

10.1 DMA概述249

10.2 DMA的操作和配置250

10.2.1 寄存器子寻址250

10.2.2 DMA通道优先级和使能控制寄存器(DMPREC)253

10.2.3 通道上下文寄存器255

10.3 扩展寻址265

10.4 DMA存储器映射265

10.4.1 TMS320C5402DNA存储器映射266

10.4.2 TMS320C5410DMA存储器映射266

10.4.3 TMS320C5420DMA存储器映射267

10.5 DMA传输延迟269

10.6 节电模式下的DMA操作271

10.7 DMA应用编程实例271

第11章 TMS320C54xDSP硬件接口设计277

11.1 TMS320C54xDSP的电源设计277

11.1.1 DSP供电电源设计277

11.1.2 3.3V和5V混合逻辑设计278

11.2 DSP系统的硬件复位电路279

11.3 TMS320C5410与TLC320AC01的连接及软件处理281

11.3.1 TLC320ACO1简介281

11.3.2 TLC320ACO1与TMS320C54xDSP的串行接口282

11.3.3 使用TLC320ACO1的声音回送的程序实例284

11.4 TMS320C5410与TLV320AIC1O的连接286

11.4.1 TLV320AIC1O简介286

11.4.2 TMS320C54xDSP与TLV320AIC1O的连接288

11.4.3 软件实现288

11.5 TMS320C5402与PCI总线的接口设计290

11.6 TMS320C54xDSP与PC并行接口的接口设计292

第12章 TMS320C54xDSP的应用板硬件系统301

12.1 TMS320C54xDSP应用板的特性301

12.1.1 TMS320C54xDSP应用板简介301

12.1.2 TMS320C54xDSP应用板的关键特性301

12.1.3 TMS320C54xDSP应用板的功能框图302

12.2 TMS320C54xDSP应用板说明302

12.2.1 电源接口303

12.2.2 存储器接口303

12.2.3 晶体振荡器的选择305

12.2.4 模拟接口305

12.2.5 总线扩展305

12.2.6 JTAG接口310

12.2.7 串行接口311

12.2.8 与音频编解码器(TLC320AD50)的接口311

12.2.9 自举加载312

12.2.10 跳线端子314

12.2.11 信号灯(LED)318

12.2.12 复位318

12.3 GAL逻辑程序318

12.3.1 TMS320C5402的存储器译码GAL逻辑程序318

12.3.2 TMS320C548/C549/C5410的存储器译码GAL逻辑程序320

12.3.3 TMS320C5416的存储器译码GAL逻辑程序322

12.3.4 I/0控制GAL逻辑程序323

12.4 TMS320C54xDSP应用板的电路图325

第13章 TMS320C54xDSP的软件设计337

13.1 TMS320C54xDSP的软件开发工具337

13.2 集成开发环境(CCS)339

13.3 FIR滤波器的设计341

13.4 IIR滤波器的设计346

13.5 CODEC应用程序的实现349

13.6 TMS320C54xDSP的自举加载352

13.6.1 8位或16位并行EPROM模式自举加载353

13.6.2 I/0自举加载355

13.6.3 串行(SP)自举加载356

13.6.4 热自举加载358

13.6.5 HPI自举加载358

13.7 软件编程时需注意的几个问题362

附录 TMS320C54xDSP的片内外设映射寄存器364

参考文献373