TMS320VC547X系列DSP的CPU与外设

第1章  绪论    1
1.1  VC547x概述    1
1.2  VC547x的主要特征    1
第2章  体系结构    3
2.1  VC547x功能概述    3
2.2  VC547x功能框图    4
2.3  DSP子系统概述（TMS320C54x DSP核）    4
2.3.1  C54x特征    5
2.3.2  DSP CPU核的相关接口    5
2.4  DSP存储器空间    5
2.4.1  片内RAM    6
2.4.2  正常模式下的DSP存储器映射    6
2.4.3  API引导模式    7
2.4.4  API引导模式下的DSP存储器映射    7
2.4.5  扩展程序存储器    7
2.4.6  可重定位的中断向量表    9
2.5  DSP寄存器    9
2.6  DSP子系统的外设    10
2.6.1  多通道缓冲串口（McBSP0和McBSP1）    11
2.6.2  直接存储器访问控制器（DMAC）    12
2.6.3  ARM端口接口（API）    13
2.6.4  软件可编程等待状态产生器    14
2.6.5  外部存储器接口    14
2.6.6  硬件定时器    15
2.7  ARM核概述（ARM7TDMIE）    15
2.7.1  ARM7TDMI概述    15
2.7.2  ARM7TDMIE    16
2.7.3  ARM7TDMIE仿真特性    16
2.8  ARM存储器空间    17
2.9  ARM寄存器    18
2.10  ARM外设    28
2.10.1  ARM存储器接口（MEMINT）    28
2.10.2  SDRAM存储器接口（SDRAMIF）    28
2.10.3  中断管理器（INTH）    29
2.10.4  ARM通用输入/输出接口（GPIO）    29
2.10.5  定时器（TIMER）    30
2.10.6  IrDA通用异步接收器/发送器（UART-IrDA）    31
2.10.7  通用异步接收器/发送器（UART-Modem）    31
2.10.8  串行外设接口（SPI）    32
2.10.9  以太网接口模块EIM（VC5471）    32
2.10.10  主控内置集成电路（I2C）接口    32
2.10.11  时钟管理（CLKM）    33
2.11  通用外设    33
2.12  时钟频率    34
2.12.1  DSP时钟    34
2.12.2  ARM时钟    34
2.12.3  音频时钟    35
2.13  节电模式    35
2.13.1  DSP节电模式    35
2.13.2  ARM节电模式    36
2.14  中断管理    36
2.14.1  DSP中断    36
2.14.2  MCU中断    37
第3章  存储器接口    38
3.1  存储器接口（MEMINT）功能    38
3.2  系统（内部）总线    39
3.3  API总线接口    39
3.4  外部存储器接口    42
3.5  存储器接口（MEMINT）寄存器    43
3.5.1   、CS4所选存储器范围的外部存储器控制寄存器
（CS0_REG~CS4_REG）    43
3.5.2  ARM端口接口等待状态配置寄存器（API_REG）    45
3.5.3  API控制寄存器（APIC）    46
3.5.4  块切换控制寄存器（BSCR）    47
3.5.5  SDRAM数据总线宽度控制寄存器（SDRAM_REG）    49
3.5.6  块切换配置寄存器（BS_CONFIG）    50
3.6  ARM存储器空间    52
3.7  SDRAM    54
3.7.1  简介    54
3.7.2  SDRAM IF概述    54
3.7.3  支持的器件    56
3.8  SDRAM接口    56
3.9  SDRAM IF寄存器    56
3.9.1  SDRAM配置寄存器（SDRAM_CONFIG）    57
3.9.2  SDRAM刷新计数器寄存器（SDRAM_REF_COUNT）    60
3.9.3  SDRAM控制寄存器（SDRAM_CNTL）    61
3.9.4  SDRAM初始化刷新计数器寄存器（SDRAM_INIT_CONF）    61
3.10  波形    62
3.10.1  带行允许/禁止功能的读/写操作的波形    62
3.10.2  外部处理的波形（8、16和32位器件）    64
第4章  中断管理器    68
4.1  功能描述    68
4.2  MCU中断    69
4.2.1  内部寄存器    70
4.2.2  中断顺序    71
4.3  ARM存储器映射寄存器    71
4.3.1  中断寄存器（IT_REG）    72
4.3.2  中断屏蔽寄存器（MASK_IT_REG）    73
4.3.3  源IRQ寄存器（SRC_IRQ_REG）    74
4.3.4  源FIQ寄存器（SRC_FIQ_REG）    74
4.3.5  中断控制寄存器（INT_CTRL_REG）    75
4.3.6  IRQ休眠寄存器（IRQ_SLEEP_REG）    76
4.3.7  中断级别寄存器（ILR_IRQ）    76
第5章  时钟管理模块    78
5.1  时钟管理模块概述    78
5.1.1  时钟运行模式    78
5.1.2  时钟管理模块的控制功能    79
5.2  时钟模块（CLKM）寄存器列表    80
5.2.1  CLKM模块寄存器    80
5.2.2  PLL_REG寄存器（ARMSS）    80
5.2.3  CLKMD寄存器（DSPSS）    81
5.3  DSP子系统控制    81
5.3.1  DSP锁相环寄存器（DSP_REG）    81
5.3.2  复位控制寄存器（CLKM_CNTL_RESET）    83
5.4  ARM子系统控制    84
5.4.1  时钟配置寄存器（CLKM_REG）    84
5.4.2  中断时钟唤醒寄存器（WAKEUP_REG ）    86
5.4.3  复位寄存器（RESET_REG）    87
5.4.4  音频速率寄存器（AUDIO_CLK）    89
5.4.5  看门狗状态寄存器（WATCHDOG_STATUS）    90
5.4.6  低功耗模式寄存器（LOW_POWER_REG）    90
5.4.7  低功耗寄存器数值寄存器（LOW_POWER_REG_VALUE）    91
5.5  锁相环    92
5.5.1  PLL_REG寄存器（ARMSS）    92
5.5.2  CLKMD时钟控制寄存器（DSPSS）    95
第6章  定时器模块    96
6.1  定时器模块简介    96
6.2  定时器0（TIMER0）    96
6.2.1  禁止看门狗功能    97
6.2.2  重新开启看门狗功能    97
6.2.3  TIMER0控制寄存器（CNTL_TIMER0）    98
6.2.4  TIMER0当前值寄存器（READ_TIM0）    99
6.3  定时器1（TIMER1）和定时器2（TIMER2）    99
6.3.1  定时器中断间隔    100
6.3.2  TIMER1和TIMER2控制寄存器（CNTL_TIMER1，2）    100
6.3.3  TIMER1和TIMER2当前值寄存器（READ_TIM1，2）    101
6.4  定时器编程    102
6.5  读定时器操作    102
第7章  通用I/O模块    103
7.1  通用I/O模块（GPIO）功能描述    103
7.2  GPIO/KBGPIO寄存器    104
7.2.1  GPIO寄存器    105
7.2.2  KBGPIO寄存器    109
7.2.3  键盘连接    112
第8章  UART IrDA模块    114
8.1  概述    114
8.2  主要特性    115
8.2.1  UART模式特性    115
8.2.2  IrDA SIR模式特性    115
8.3  I/O描述    116
8.4  寄存器的映射和描述    116
8.4.1  UART IrDA模块寄存器    116
8.4.2  特殊访问寄存器    118
8.4.3  寄存器映射    118
8.4.4  接收保持寄存器（UART_IRDA_RHR）    118
8.4.5  发送保持寄存器（UART_IRDA_THR）    119
8.4.6  FIFO控制寄存器（UART_IRDA_FCR）    120
8.4.7  状态控制寄存器（UART_IRDA_SCR）    121
8.4.8  线路控制寄存器（UART_IRDA_LCR，仅UART模式）    122
8.4.9  线路状态寄存器（UART_IRDA_LSR）    123
8.4.10  辅助状态寄存器（UART_IRDA_SSR）    125
8.4.11  调制解调器（Modem）控制寄存器（UART_IRDA_MCR）    126
8.4.12  调制解调器（Modem）状态寄存器（UART_IRDA_MSR）    127
8.4.13  中断允许寄存器（UART_IRDA_IER）    127
8.4.14  中断状态寄存器（UART_IRDA_ISR）    129
8.4.15  增强功能寄存器（UART_IRDA_EFR）    131
8.4.16  XON1字符寄存器（UART_IRDA_XON1）    132
8.4.17  XON2字符寄存器（UART_IRDA_XON2）    132
8.4.18  XOFF1字符寄存器（UART_IRDA_XOFF1）    133
8.4.19  XOFF2字符寄存器（UART_IRDA_XOFF2）    133
8.4.20  便签寄存器（UART_IRDA_SPR）    134
8.4.21  115K波特率分频因子寄存器（UART_IRDA_DIV_115K）    134
8.4.22  波特率分频因子寄存器（UART_IRDA_DIV_BIT_RATE）    135
8.4.23  发送控制寄存器（UART_IRDA_TCR，仅UART模式）    135
8.4.24  触发电平寄存器（UART_IRDA_TLR）    136
8.4.25  模式定义寄存器1（UART_IRDA_MDR1）    137
8.4.26  模式定义寄存器2（UART_IRDA_MDR2）    138
8.4.27  发送帧长寄存器（LSB）（UART_IRDA_TXFLL，LSB）    138
8.4.28  发送帧长寄存器（MSB）（UART_IRDA_TXFLH，MSB）    139
8.4.29  接收帧长寄存器（LSB）（UART_IRDA_RXFLL，LSB）    139
8.4.30  接收帧长寄存器（MSB）（UART_IRDA_RXFLH，MSB）    140
8.4.31  状态FIFO线路状态寄存器（UART_IRDA_SFLSR）    140
8.4.32  状态FIFO寄存器（UART_IRDA_SFREGL）    141
8.4.33  文件起始长度寄存器（UART_IRDA_BLR）    142
8.4.34  脉冲宽度寄存器（UART_IRDA_PULSE_WIDTH）    142
8.4.35  辅助控制寄存器（UART_IRDA_ACREG）    143
8.4.36  IR发送起点寄存器（UART_IRDA_START_POINT）    144
8.4.37  读访问和写访问指针    144
8.4.38  重新开始寄存器（UART_IRDA_RESUME）    146
8.5  UART IrDA功能框图    147
8.6  串行红外模式和协议    147
8.6.1  CRC的产生    148
8.6.2  异步透明传输    149
8.6.3  终止序列    149
8.6.4  脉冲成形    149
8.6.5  地址检测    151
8.7  功能描述    151
8.7.1  触发门限    151
8.7.2  中断    152
8.7.3  UART模式特性    153
8.7.4  SIR模式特性    154
第9章  UART调制解调器接口    156
9.1  概述    156
9.2  主要特征    156
9.3  I/O描述    157
9.4  寄存器映射/描述    157
9.4.1  UART Modem模块寄存器    157
9.4.2  特殊访问寄存器    158
9.4.3  接收保持寄存器（UART_RHR）    159
9.4.4  发送保持寄存器（UART_THR）    160
9.4.5  FIFO控制寄存器（UART_FCR）    160
9.4.6  状态控制寄存器（UART_SCR）    161
9.4.7  线路控制寄存器（UART_LCR）    162
9.4.8  线路状态寄存器（UART_LSR）    163
9.4.9  辅助状态寄存器（UART_SSR）    164
9.4.10  Modem控制寄存器（UART_MCR）    165
9.4.11  Modem状态寄存器（UART_MSR）    166
9.4.12  中断允许寄存器（UART_IER）    166
9.4.13  中断状态寄存器（UART_ISR）    168
9.4.14  增强功能寄存器（UART_EFR）    168
9.4.15  XON1字符寄存器（UART_XON1）    170
9.4.16  XON2字符寄存器（UART_XON2）    170
9.4.17  XOFF1字符寄存器（UART_XOFF1）    171
9.4.18  XOFF2字符寄存器（UART_XOFF2）    171
9.4.19  便签寄存器（UART_SPR）    172
9.4.20  115K波特率产生分频器（UART_DIV_115K）    172
9.4.21  波特率产生分频器（UART_DIV_BIT_RATE）    173
9.4.22  传输控制寄存器（UART_TCR）    173
9.4.23  触发门限寄存器（UART_TLR）    175
9.4.24  模式定义寄存器（UART_MDR）    176
9.4.25  UART自动波特率状态寄存器（UART_UASR）    177
9.4.26  RX FIFO读指针寄存器（UART_RDPTR_URX）    178
9.4.27  RX FIFO写指针寄存器（UART_WRPTR_URX）    178
9.4.28  TX FIFO读指针寄存器（UART_RDPTR_UTX）    179
9.4.29  TX FIFO写指针寄存器（UART_WRPTR_UTX）    179
9.5  功能框图    180
9.6  功能描述    181
9.6.1  触发门限    181
9.6.2  中断    181
9.6.3  中止和超时条件    182
9.6.4  硬件流控制    182
9.6.5  软件流控制    182
9.6.6  自动波特率模式    183
第10章  串行外设接口    185
10.1  串行外设接口（SPI）的主要特征    185
10.2  SPI概述    185
10.3  SPI I/O描述    186
10.4  SPI寄存器    187
10.4.1  SPI设置寄存器（SPI_SET）    187
10.4.2  SPI控制寄存器（SPI_CTRL）    189
10.4.3  SPI状态寄存器（SPI_STATUS）    190
10.4.4  SPI发送寄存器（SPI_TX）    191
10.4.5  SPI接收寄存器（SPI_RX）    191
10.5  SPI协议描述    191
10.5.1  发送协议    192
10.5.2  接收协议    193
10.5.3  发送模式波形    194
第11章  主控I2C接口    196
11.1  主控I2C接口模块概述    196
11.1.1  简介    196
11.1.2  主要特征    196
11.1.3  特别考虑事项    197
11.1.4  标准I2C总线协议    199
11.2  I/O描述    200
11.3  寄存器描述    201
11.3.1  设备寄存器（DEVICE_REG）    201
11.3.2  地址寄存器（ADDRESS_REG）    202
11.3.3  数据写寄存器（DATA_WRITE_REG）    202
11.3.4  数据读寄存器（DATA_READ_REG）    202
11.3.5  命令寄存器（CMD_REG）    203
11.3.6  FIFO配置寄存器（CONF_FIFO_REG）    204
11.3.7  时钟配置寄存器（CONF_CLK_REG）    204
11.3.8  时钟配置功能参考寄存器（CONF_CLK_REF_REG）    205
11.3.9  状态FIFO寄存器（STATUS_FIFO_REG）    206
11.3.10  状态活动寄存器（STATUS_ACTIVITY_REG）    207
11.4  FIFO管理    207
11.5  主控I2C接口复位    208
11.6  时钟管理    208
11.7  中断管理    209
第12章  以太网接口模块    210
12.1  EIM简介    210
12.2  以太网接口信号    211
12.3  ENET功能描述    212
12.3.1  ENET简介    212
12.3.2  缓冲存储器单元（FIFO）    212
12.3.3  DMA控制器    214
12.3.4  控制寄存器接口    214
12.3.5  介质访问控制器（MAC）    214
12.3.6  统计模块    220
12.3.7  反馈    220
12.3.8  流控制    221
12.3.9  寻址方式    221
12.3.10  ENET中断    222
12.3.11  配置    223
12.4  EIM描述符结构    223
12.4.1  TX描述符环    223
12.4.2  RX描述符环    226
12.5  EIM外设寄存器表    228
12.6  ESM外设寄存器    230
12.6.1  ESM控制寄存器（EIM_CTRL）    230
12.6.2  ESM状态寄存器（EIM_STATUS）    231
12.6.3  CPU TX描述符基地址寄存器（EIM_CPUTXBA）    232
12.6.4  CPU RX描述符基地址寄存器（EIM_CPURXBA）    232
12.6.5  包缓冲器容量寄存器（EIM_BUFSIZE）    233
12.6.6  CPU过滤控制寄存器（EIM_FILTER）    233
12.6.7  CPU目标地址寄存器高位字（EIM_CPUDA_1）    234
12.6.8  CPU目标地址寄存器低位字（EIM_CPUDA_0）    234
12.6.9  多播过滤器有效寄存器高位字（EIM_MFV_1）    235
12.6.10  多播过滤器有效寄存器低位字（EIM_MFV_0）    235
12.6.11  多播过滤器屏蔽寄存器高位字（EIM_MFM_1）    236
12.6.12  多播过滤器屏蔽寄存器低位字（EIM_MFM_0）    236
12.6.13  RX门限寄存器（EIM_RXTH）    236
12.6.14  CPU RX准备就绪寄存器（EIM_RX_CPU_RDY）    237
12.6.15  ESM中断允许寄存器（EIM_INT_EN）    237
12.6.16  ENET0 TX队列当前指针寄存器 （EIM_ENET0_TX_DESC）    239
12.6.17  ENET0 RX队列当前指针寄存器（EIM_ENET0_RX_DESC）    239
12.6.18  CPU TX队列当前指针寄存器（EIM_CPU_TX_DESC）    240
12.6.19  CPU RX队列当前指针寄存器（EIM_CPU_RX_DESC）    240
12.7  ENET0寄存器    241
12.7.1  ENET0模式寄存器（EIM_MODE_E0）    241
12.7.2  ENET0退避种子寄存器（EIM_NEW_RBOF_E0）    242
12.7.3  EIM ENET0 退避计数寄存器（EIM_RBOF_CNT_E0）    243
12.7.4  ENET0 TX流暂停计数寄存器（EIM_FLW_CNT_E0）    243
12.7.5  ENET0流控制寄存器（EIM_FLW_CNTRL_E0）    244
12.7.6  ENET0 VTYPE标志寄存器（EIM_VTYPE_E0）    244
12.7.7  ENET0系统错误中断状态寄存器（EIM_SE_SR_E0）    245
12.7.8  ENET0发送描述符缓冲器准备就绪寄存器
（EIM_TX_BUF_RDY_E0）    246
12.7.9  ENET0发送描述符基地址寄存器（EIM_TDBA_E0）    246
12.7.10  ENET0接收描述符基地址寄存器（EIM_RDBA_E0）    247
12.7.11  ENET0目标物理地址匹配寄存器高位字（EIM_PAR1_E0）    247
12.7.12  ENET0目标物理地址匹配寄存器低位字（EIM_PAR0_E0）    247
12.7.13  ENET0逻辑地址哈希（Hash）过滤器寄存器高位字
（EIM_LAR1_E0）    248
12.7.14  ENET0逻辑地址哈希（Hash）过滤器寄存器低位字
（EIM_LAR0_E0）    248
12.7.15  ENET0地址模式允许寄存器（EIM_ADR_MODE_E0）    249
12.7.16  ENET0描述符环查询间隔计数寄存器（EIM_DRP_E0）    249
12.8  EIM包的RAM结构    250
12.8.1  逻辑组织    250
12.8.2  包存储器的物理组织    251
12.8.3  描述符字    251
12.8.4  CPU TX 描述符    252
12.8.5  CPU RX描述符    253
12.8.6  ENET0 RX描述符    254
12.8.7  ENET0 TX描述符    255
12.8.8  缓冲器用法字    256
12.9  EIM ESM功能描述    256
12.9.1  主状态机描述    256
12.9.2  复位状态    258
12.9.3  选择RX队列（Select_RX_Queue）状态    258
12.9.4  测试RX队列（Test_RX_Queue）状态    258
12.9.5  评估目标队列（Evaluate_Dest）状态    258
12.9.6  检查TX队列第一个描述符（Check_First_Desc_TX_Queue）
状态    259
12.9.7  传送描述符（Transfer_Desc）状态    259
12.9.8  检查TX队列（Check_TX_Queue）状态    262
12.9.9  等待TX事件（Wait_TX_Event）状态    262
12.10  EIM操作    262
12.10.1  设置    262
12.10.2  包操作    263
12.11  ENET操作    264
12.11.1  设置    264
12.11.2  包操作    265
第13章  初始化协议    266
13.1  硬件逻辑复位    266
13.2  ARM代码下载    266
13.3  DSP启动模式    267
参考文献    268