TMS320C32浮點DSP存儲器接口設計

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ＩＯＳＴＲＢ、ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１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。ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１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ＩＯＳＴＲＢ、ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１分別對應存儲器映像的不同位置。ＩＯＳＴＲＢ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，ＩＯＳＴＲＢ使能。ＳＴＲＢ０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。ＳＴＲＢ１對應從９０００００ｈ到ＦＦＦＦＦＦｈ共７．１６８Ｍ字空間。

ＩＯＳＴＲＢ對應的外部存儲器只能訪問３２位數據格式，而ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１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ＳＴＲＢｘ（ｘ＝０１）選通信號包括四個引腳：STRBx_B3/A-1、STRBx_B2/A-2、STRBx_B1、STRBx_B0。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，ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１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，ＳＴＲＢ１控制寄存器的地址是８０８０６８ｈ。ＳＴＲＢ０和ＳＴＲＢ１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。

表1

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，同時使用和作為片選使能信號，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和引腳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。

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，ＳＴＲＢ０接１６位外部存儲器，ＳＴＲＢ１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ＳＴＲＢｘ＿Ｂ３作為地址引腳Ａ－１與外部存儲器的Ａ０相連，ＳＴＲＢ０＿Ｂ０、ＳＴＲＢ０＿Ｂ１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ＳＴＲＢ１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。