TMS320C32DSP的存储器接口设计方案.docx

PAGE 1 PAGE 1 TMS320C32DSP的存储器接口设计方案 摘要：存储器接口的设计，实际上就是要解决存储器同CPU三大总线的正确连接与时序匹配问题。其中同数据总线和掌握总线的连接方法比较简洁，而同地址总线的连接，本质上就是在地址安排的基础上实现地址译码，以保证CPU能对存储器中的全部单元正确寻址。通过对高性能浮点DSP处理器TMS320C32的外部存储器接口的讨论，介绍其存储器结构的特点，并依据其特点提出了3种设计方案。这3种不同的方案，分别可以实现3种宽度的存储器接口，即8位、16位和32位的外部数据访问或是16位和32位的外部程序访问。这一特点使得TMS320C32芯片特别适合于时变系统的掌握与处理。 TMS320C32是美国TI公司生产的一款浮点数字信号处理器（DSP），是TMS320系列浮点数字信号处理器的新产品，其CPU是在TMS320C30和TMS320C31的基础上进行了简化和改进。在结构上的改进主要包括可变宽度的存储器接口、更快速的指令周期时间、可设置优先级的双通道DMA处理器、敏捷的引导程序装入方式、可重新定位的中断向量表以及可选的边缘/电平触发中断方式等。  1 TMS320C32的外部存储器接口的特点  TMS320C32是一个32位微处理器，它可以通过24位地址总线、32位数据总线和选通信号对外部存储器进行访问。其外部存储器接口结构如下图l所示。   在图l中，引脚（引脚，又叫管脚，英文叫Pin。就是从集成电路（芯片）内部电路引出与外围电路的接线，全部的引脚就构成了这块芯片的接口）PRGW是用来配置外部程序存储器的宽度的。当PRGW引脚为低电平常程序存储器宽度为16位；当PRGW引脚为高电平常程序存储器宽度为32位。STRBO和STRBl各为一组访问外部存储器的选通信号，各有4个信号引脚（STRBx_B3／A_1、STRBx_B2／A_2、STRBx_Bl和STRBx_B0）。从图l中我们可以看出，选通信号STRB0和STRBl能从8／16／32位存储器中访问8／16/32位数据，或从16／32位存储器中执行32位程序；IOSTRB是外设I／O的选通信号引脚，它只能从32位宽度的存储器中访问32位的数据和程序。  可以通过对STRBx和IOSTRB的设置，从8／16／32位的存储器中访问8/16／32位数据或程序。也就是说，可以从任何一个外部存储器中访问任何一种类型的数据。这就说明可以通过设置IOSTRB、STRB0和STRB1的选通信号来寻址整个外部存储器空间。例如，一个32位外部存储器可以被设定为只存放一个32位的双字，但是也可以被分为具有2个连续地址的16位字或者4个连续地址的8位字节。反之，一个32位双字可以放在一个32位外部存储器中，也可以放在2个16位或4个8位宽度的外部存储器中。  TMS320C32内部总共供应了64 MB的存储器映射空间。其中，STRB0所对应的存储映像区间是不连续的两段区问，一段是03FH～7FFFFFH（共31.999 MB），另一段是880000H～8FFFFFH（共2 MB）；STRBl所对应的存储映像区间是900000H～FFFFFFH（共28 MB）；IOSTRB所对应的存储映像区间是810000H～82FFFFH（共512KB）。当外部总线访问这些空间时，相应的选通信号就使能。  负责掌握信号的输入和输出叫做使能，是一个动词，英文‘Enable’。使能通俗点说就是一个“允许”信号，进给使能也就是允许进给的信号，也就是说当进给使能信号有效的时候电机才能转动。一般的数控系统会将电机的进给使能信号跟急停开关和行程限位开关串联起来，当按下急停开关或者电机运转超出行程后，进给使能信号被断开，电机不能连续转动，从而爱护机床在平安的行程内运行。  2 TMS320C32的3种存储器设计方案  2.1 8位存储器宽度  设计为8位的存储器，其硬件接线方案如图2所示。STRBx_B3／Al_1和STRBx_B2／A_2引脚作为地址引脚，STRBx_B0引脚作为片选引脚，而STRBx_B1则不用。    2.2 16位存储器宽度  设计为16位的存储器，其硬件接线方案如图3所示。STRBx_B3／A_1引脚作为地址引脚，STRBx_B0和STRBx_B1引脚作为片选引脚，而STRBx_B2／A_2则不用。  2.3 32位存储器宽度  设计为32位的存储器，其硬件接线方案如下图4所示。STRBx全部的引脚都设置成片选引脚。   3 存储器映射外部总线掌握寄存器  综上所述，TMS320C3