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ADI的ADSP中文培训资料.pdf

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ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 概要 高达 600 MHz 高性能 Blackfin 处理器 2 个 16 位 MAC,2 个 40 位 ALU,4 个 8 位视频 ALU,以及 1 个 40 位移位器 RISC 式寄存器和指令模型,编程简单,编译环境友好 先进的调试、跟踪和性能监视 内核电压 VDD 0.8V-1.2V 片内调压器支持从 3.3V-2.5V 的输入电压 160 引脚 Mini-BGA 封装;169 引脚 PBGA 封装;176 引脚 LQFP 封装 存储器 高达 148KBytes 片内存储器: 16KBytes 指令 SRAM/Cache 64KBytes 指令 SRAM 32KBytes 数据 SRAM/Cache 32KBytes 数据 SRAM 4KBytes 存放中间结果的 SRAM 两个双通道存储器 DMA 控制器 存储器管理单元提供存储器保护 存储器控制器可与 SDRAM、SRAM、Flash 和 ROM 无缝 连接 灵活的存储器引导模式,可以选择从 SPI 口或外部存储器 导入 外设 并行外设接口(PPI) /GPIO 支持 ITU-R 656 视频数据格式 2 个双通道全双工同步串行接口,支持 8 个立体声 I2S 通道 12 通道 DMA 控制器 SPI 兼容端口 3 个定时/计数器,支持 PWM 支持 IrDA 的 UART 事件处理 实时时钟 “看门狗”定时器 调试 /JTAG 接口 1x-63x 倍频的片内 PLL 内核定时器 图 1. 功能框图 -1-
ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 目录 概 述…………………………………………………………3 便携式低功耗结构....................................................... 3 系统集成....................................................................... 3 ADSP-BF531/2/3 处理器外设...................................... 3 BLACKFIN 处理器内核 ............................................. 3 存储器结构................................................................... 4 DMA 控制器................................................................. 7 实时时钟....................................................................... 8 “看门狗”定时器 ......................................................... 8 定时器........................................................................... 8 串行口(SPORTs)........................................................... 8 串行外设接口(SPI)....................................................... 9 UART 端口 ................................................................... 9 可编程标志(PFx)..................................................... 9 并行外设接口............................................................. 10 动态电源管理............................................................. 10 电压调节..................................................................... 11 时钟信号..................................................................... 11 引导模式..................................................................... 12 指令集描述................................................................. 13 开发工具..................................................................... 13 设计仿真器兼容的 DSP 板........................................ 14 引脚描述……………………………………………………15 技术规格……………………………………………………18 推荐工作条件............................................................. 18 电气特性..................................................................... 18 绝对最大额定值......................................................... 19 ESD 灵敏度 ............................................................... 19 时序规格..................................................................... 20 时钟和复位时序................................................ 21 异步存储器读周期时序.................................... 22 异步存储器写周期时序.................................... 23 SDRAM 接口时序............................................ 24 外部端口总线请求和许可周期时序 ................ 25 并行外设接口时序............................................ 26 串行口................................................................ 27 串行外设接口(SPI)—主时序 ...................... 30 串行外设接口(SPI)—从时序 ...................... 31 通用异步收发器(UART)端口—接收和发送 时序 ................................................................... 32 可编程标志周期时序........................................ 32 定时器周期时序 ................................................33 JTAG 测试和仿真端口时序 ..............................34 输出驱动电流 .............................................................35 功耗 .............................................................................36 测试条件 .....................................................................37 环境条件 .....................................................................40 160-LEAD BGA 引脚…………………………………..…42 169-Ball PBGA 引脚 …………………………………..…45 176-LEAD LQFP 引脚…………………………………..…47 外形尺寸 ………………………………..…..…..…..…..…49 订购指导……………………………………………………50 版本历史 11/04-版本 A: 从版本 0 变到版本 A 删除了片上调压器说明中的电压允许偏差,更换了 (图 7)电压调节电路的元件……………………………11 在推荐工作条件中定义了 ADSP-BF533 新的标称电 压…………………………………………………………18 给出了表 10,表 11 和表 12 的测试电压…………………20 改变了(表 30)内部功耗在 400MHz 时的数据………36 改变了(图 46)160-BALL Mini-BGA(BC-160) 的封装高度………………………………………………49 改变了 ADSP-BF532 和 ADSP-BF533 的工作电压, 订购指导中新增了两个型号……………………………50 11/04-版本 0: 最初版本 -2-
概述 ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 ADSP-BF531/2/3 处理器是 Blackfin 系列产品的成员, 融合了 Analog Devices/Intel 的微信号结构(Micro Signal Architecture) (MSA)。Blackfin 处理器这种体系结构将艺 术级的 dual-MAC 信号处理引擎,简洁的 RISC 式微处理 器指令集的优点,以及单指令多数据(SIMD)多媒体能力结 合起来,形成了一套独特的指令集结构。 ADSP-BF531/2/3 处理器的代码和管脚完全兼容,它们 之间的差别仅仅在于具有不同的性能和片内存储器容量。 详细的性能和存储器区别见表 1: 表 1 处理器比较 ADSP-BF531 ADSP-BF532 ADSP-BF533 最大频率 400MHz 400 MHz 600 MHz 性能 800 MMACs 800 MMACs 1200 MMACs 指 令 SRAM/Cache 16Kbytes 16Kbytes 16Kbytes 指令 SRAM 16Kbytes 32Kbytes 64Kbytes 数 据 SRAM/Cache 16Kbytes 32Kbytes 32Kbytes 数据 SRAM 中间存储器 4Kbytes 4Kbytes 32bytes 4Kbytes 通 过 集 成 业 界领 先 和 丰 富 的系 统 外 设 及 存 储 器 , Blackfin 处理器系列成为下一代需要将 RISC 式编程、多 媒体支持和前沿的信号处理等功能集成在单个封装内的选 择平台。 便携式低功耗结构 Blackfin 处理器系列具有世界领先的功率管理和性 能。Blackfin 处理器采用低功耗和低电压的设计方法,具 有动态功率管理的特点,即通过改变工作电压和频率来大 大降低总功耗。与仅改变工作频率相比,既改变电压又改 变频率能够使总功耗明显减少。对于便携式应用来说,这 相当于延长了电池的寿命。 系统集成 对 下 一 代 的 数 字 通 信 和 消 费 多 媒 体 应 用 来 说 , ADSP-BF531/2/3 处理器是高度集成的片上系统解决方案。 通过将工业标准接口与高性能的信号处理内核相结合,用 户可以快速开发出节省成本的解决方案,而无需昂贵的外 部组件。ADSP-BF531/2/3 处理器系统外设包括一个 UART 口、一个 SPI 口、两个串行口(SPORTs)、四个通用定时器 (其中三个具有 PWM 功能)、一个实时时钟、一个看门狗 定时器,以及一个并行外设接口。 -3- ADSP-BF531/2/3 处理器外设 ADSP-BF531/2/3 处理器包含丰富的外设,它们通过不 同的高速宽带总线与内核相连,使系统不但配置灵活而且 有极好的性能(见第 1 页的图 1)。通用外设包括一些功能, 如 UART、带有 PWM(脉冲宽度调制)和脉冲测量能力的 定时器、通用的 I/O 标志引脚、一个实时时钟和一个看门 狗定时器。这些外设满足了典型系统的各种需求,并且通 过它们增强了系统的扩充能力。除了这些通用的外设, ADSP-BF531/2/3 处理器还包含有用于各种音频、视频和调 制解调编解码功能的高速串行和并行端口;一个用于灵活 地管理来自片内外设和外部信源的中断事件处理器;以及 可根据不同的应用来配置系统的性能和功耗的功率管理控 制功能。 除通用 I/O,实时时钟和定时器外,所有其它的外设都 有一个灵活的 DMA 结构。片内还有一个独立的存储器 DMA 通道,专用于在处理器的不同存储空间,包括外部的 SDRAM 和异步存储器,进行数据传输。多条片内总线能 以 133MHz 的速度运行,提供了足够的带宽以保证处理器 内核能够跟得上片内和片外外设。 ADSP-BF531/2/3 处理器包含支持 ADSP-BF531/2/3 处 理器动态功率管理功能的片上调压器,从 2.25V 到 3.6V 的单输入电压提供内核电压。该调压器也可以由用户旁路。 BLACKFIN 处理器内核 如第 5 页的图 2 所示,BLACKFIN 处理器内核包含 2 个 16 位乘法器,2 个 40 位的累加器,2 个 40 位的 ALU, 4 个视频 ALU 和 1 个 40 位移位器。运算单元处理来自寄 存器组的 8 位、16 位或者 32 位数据。 运算寄存器组包括 8 个 32 位寄存器。当执行 16 位操 作数的运算时,寄存器组可作为 16 个独立的 16 位寄存器。 运算的所有操作数都来自多端口寄存器组和指令常量域。 每个 MAC 每周期可完成一个 16 位乘 16 位的乘法运 算,并把结果累加到 40 位的累加器中。支持符号型和无符 号型数据格式,舍入与饱和等操作。 ALU 除执行一套传统的 16 位或 32 位数据的算术和逻 辑运算外,还包含许多特殊指令用于加速不同的信号处理 任务。这些指令包括位操作(例如域提取和计算总数)、模 232 乘法、除法、饱和与舍入、符号/指数检测等;专用的 一套视频指令包括字节对准和压缩操作,16 位和 8 位截断 加,8 位平均操作,8 位减法/绝对值/累加(SAA)操作等; 还提供有比较/选择和矢量搜索指令。 对于某些指令,两个 16 位 ALU 操作可以同时在寄存 器对(运算寄存器的高 16 位和低 16 位)中执行,也可以 使用第二个 ALU,进行四个 16 位运算。 40 位的移位器可以执行移位和循环移位,可以用于标 准化、提取和存储等操作。 程序控制器控制指令执行的顺序,包括指令对准和译 码。对于程序流程,程序控制器支持相对于 PC 的间接条
ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 件跳转(支持静态分支预测)和子程序调用。硬件提供对 零耗循环的支持。这种结构是完全互锁的,这就意味着, 当有数据相关的指令时,编程者不用自己管理的流水线。 内部(片内)存储器 ADSP-BF531/2/3 处理器有 3 块片内存储器,提供到内 核的高带宽的访问。 地址算术单元能够提供两套地址,用于从存储器中同 时进行双存取。一个多端口寄存器组由 4 套 32 位的索引、 修改、长度、基地址(用于循环缓冲)寄存器和 8 个另外 的 32 位指针寄存器(用于 C 风格的索引堆栈操作)组成。 Blackfin 处理器采用改进的哈佛结构和分级的存储器 结构。Level 1(L1)存储器一般以全速运行,没有或只有 很少的延迟。在 L1 级,指令存储器只存放指令。2 个数据 存储器存放数据,一个专用的临时数据存储器存放堆栈和 局部变量信息。 此外,由多个 L1 存储器组成的模块,可进行 SRAM 和 CACHE 的混合配置。存储器管理单元(MMU)提供存储 器保护功能,对运行于内核上的独立的任务,可保护系统 寄存器免于意外的存取。 这种体系结构提供了 3 种运行模式:用户模式、管理 员模式和仿真模式。用户模式限制对某些系统资源的访问, 因此提供了一个受保护的软件环境;而管理员模式对系统 和内核资源的访问不受限制。 Blackfin 处理器指令系统经过优化,16 位操作码组成 了最常用的指令,这使得编译后的代码密度非常高。复杂 DSP 指令采用 32 位操作码,体现了多功能指令的全部特 征。Blackfin 处理器支持有限的并行能力,即 1 个 32 位的 指令可以和 2 个 16 位指令并行执行,使编程人员在单指令 周期中使用尽可能多的内核资源。 Blackfin 处理器汇编语言使用易于编程和可读性强的 代数语法,而且在和 C/C++编译器的链接上进行了优化, 给程序员提供了快速有效的软件环境。 存储器结构 ADSP-BF531/2/3 处 理器 把存储 器 视为 一个统 一 的 4GBytes 的地址空间,使用 32 位地址。所有的资源,包括 内部存储器、外部存储器和 I/O 控制寄存器,都占据公共 地址空间的各自独立的部分。此地址空间的各部分存储器 按分级结构排列,以提供高的性能价格比。一些非常快速、 低延迟的存储器(如 CACHE 或 SRAM)的位置非常接近 处理器,而更大的低成本、低性能的存储器远离处理器。 参见第 6 页图 3、图 4、图 5。 L1 存储器是 Blackfin 处理器内核中性能最高的最重要 的存储器。通过外部总线接口单元(EBIU),片外存储器可 以由 SDRAM、FLASH 和 SRAM 进行扩展,可以访问多达 132MBytes 的物理存储器。 存储器 DMA 控制器提供高带宽的数据传输能力。它 能够在内部存储器和外部存储器空间之间完成代码或数据 的块传输。 第 1 块是 L1 指令存储器, 由高达 80KBytes 的 SRAM 组成,其中 16KBytes 可以配置为一个 4 路组联合的 CACHE。L1 指令存储器以处理器的最快速度访问。 第 2 块片内存储器是 L1 数据存储器,包括分别为 32KBytes 的两个 Bank。每个 Bank 都可配置成 CACHE 或 SRAM。此存储器也以全速度访问。 第 3 块是一个 4KBytes 的临时数据 SRAM,它和 L1 存储器有相同的运行速度,但是只能作为数据 SRAM,不 能配置为 CACHE。 外部(片外)存储器 外部总线接口单元(EBIU)即可以用于异步设备(例如: FLASH、EPROM、ROM、SRAM 和存储器映射 I/O 设备) 也可以用于同步设备(例如:SDRAM)。它们的总线宽度 均为 16 位,其中 A1 为 16 位字的最低位。8 位的外围设备 必须象 16 位设备一样分配 16 位地址,但只使用其低 8 位 数据。 PC133 兼容的 SDRAM 控制器可以通过编程与高达 128MBytes 的 SDRAM 接口。内部最高可以配有 4 个 SDRAM banks,SDRAM 控制器允许为内部 SDRAM 的每个 banks 同时打开一个通道,从而提高系统性能。 异步存储器的控制器也能够通过编程控制多达 4 个 bank 的时序参数灵活的各种异步存储设备。无论使用设备 的大小如何,每个 bank 的空间都占据 1MByte。这样,只 有装满 4 个 1MByte 的存储器时地址空间才能连续。 I/O 存储器空间 Blackfin 处理器没有定义独立的 I/O 空间。所有的资 源都被映射到统一的 32 位地址空间。片上 I/O 设备的控制 寄存器被映射到靠近 4GByte 地址空间顶端的存储器映射 寄存器(MMR)地址范围内。这个地址空间又被划分为两个 部分,一部分包含完成所有内核功能的控制 MMR,另一 部分包含用于设置和控制内核以外的片内外设的寄存器。 MMR 仅在管理员模式下可被访问,并且被看作是片内外 设的保留空间。 引导 ADSP-BF531/2/3 处理器包括一个小的引导内核,用于 配置的适当的外设来引导。如果 ADSP-BF531/2/3 处理器 被配置为从引导 ROM 存储器引导,那么 DSP 从片内引导 ROM 开始执行。若需要更多信息,请看第 12 页的引导模 式。 事件处理 ADSP-BF531/2/3 处理器的事件控制器处理到达处理 器的所有的同步和异步事件。事件处理支持嵌套和优先级。 嵌套允许同时激活多个事件的服务程序。优先级保证高优 先级事件的响应可以抢占较低优先级事件的响应。控制器 支持 5 种不同类型的事件: -4-
ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 1. 仿真:仿真事件使处理器进入仿真模式,允许通过 JTAG 接口命令和控制处理器。 2. 复位:此事件使处理器复位。 3. 不可屏蔽中断(NMI):NMI 事件可以由软件“看门狗” 定时器或者处理器的 NMI 输入信号产生的。NMI 事件 经常用作断电指示,有序地进行系统关闭工作。 4. 异常:异常是与程序执行同步发生的事件,即指令执 行完之前可能会产生异常。例如数据对准违规、未定 义指令等情况都将导致异常。 5. 中断:中断是与程序执行异步发生的事件,由定时器、 外设、输入引脚等引起,也可以由软件指令触发。 每个事件都有一个相应的保存返回地址的寄存器和 一个相应的从事件返回指令。一个事件被触发后,处理器 当前状态被保存在管理员堆栈内。 ADSP-BF531/2/3 处理器的事件控制器包括 2 个部分, 内核事件控制器(CEC)和系统中断控制器(SIC)。内核 事件控制器和系统中断控制器协同工作来控制优先级和控 制所有系统事件。从概念上讲,来自外设的中断进入到 SIC,然后被直接发送到 CEC 的通用中断中处理。 内核事件控制器(CEC) 除专用中断和异常事件外,CEC 还支持 9 个通用中断 (IVG15-7)。这些通用中断中,推荐将优先级最低的 2 个中 断(IVG15-14)留作软件中断,剩下的 7 个优先级中断分别 用于 ADSP-BF531/2/3 处理器的外设。表 2 描述了 CEC 的 事件、事件向量表(EVT)的名称及优先级。 系统中断控制器(SIC) 系统中断控制器为来自多个外设的中断源提供至 CEC 通用中断输入的映射和路由。尽管 ADSP-BF531/2/3 处理 器提供了默认的映射,用户仍可以通过改写中断设置寄存 器(IAR)的值,来改变中断事件的映射和优先权。表 3 描述 了 SIC 的中断源和至 CEC 的默认映射。 图 2 BLACKFIN 处理器内核 -5-
ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 图 3 ADSP-BF533 内/外部存储器图 图 4 ADSP-BF532 内/外部存储器图 图 5 ADSP-BF531 内/外部存储器图 事件控制 ADSP-BF531/2/3 处理器为用户提供了非常灵活的机 制来控制事件的处理。在 CEC 中,有 3 个寄存器用于调整 和控制事件。如下所示,每个寄存器都是 16 位宽度: 1、 CEC 中断锁存寄存器(ILAT):ILAT 寄存器用于指示事 件已被锁存。处理器锁存事件后相应的位置 1,事件 被系统接受后该位清 0。该寄存器被控制器自动刷新, 但仅当其相应的 IMASK 位被清除时可写。 2、 CEC 中断屏蔽寄存器(IMASK):IMASK 寄存器控制发 生的事件是否被屏蔽。当 IMASK 寄存器的相应位置 1 时,事件不被屏蔽,发生后由 CEC 处理。该位清 0 将 屏蔽事件,即使该事件已被锁存在 ILAT 寄存器中, 处理器也不会处理该事件。在管理员模式下,该寄存 器可以被读写。(注:通用中断可以通过分别使用 STI 和 CLI 指令设置为全局使能和禁止)。 3、 CEC 中断等待寄存器(IPEND):IPEND 寄存器跟踪所 有嵌套的事件。IPEND 寄存器中的相应位置 1 表示事 件当前处于活动状态或嵌套在某一级。该寄存器被控 制器自动刷新,但是在管理员模式下才能读取。 SIC 使用 3 个 32 位中断控制和状态寄存器,来进一步 控制事件的处理。每个寄存器都包含第 7 页表 3 所示的每 个外设中断相对应的位。 1. SIC 中断屏蔽寄存器(SIC_IMASK):此寄存器控制每 个外设中断事件是否被屏蔽。当寄存器的相应位置 1 时,事件不被屏蔽,发生后由系统处理。该位清 0 将 屏蔽外设事件,使之不被处理。 -6-
ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 EVT 入口 仿真/测试控制 EMU RST 复位 不可屏蔽中断 NMI EVX 异常 - 保留 IVHW 硬件错误 IVTMR 内核定时器 IVG7 通用中断 7 IVG8 通用中断 8 IVG9 通用中断 9 IVG10 通用中断 10 IVG11 通用中断 11 IVG12 通用中断 12 IVG13 通用中断 13 IVG14 通用中断 14 IVG15 通用中断 15 事件类 表 2. 内核事件控制器(CEC) 优先级 (0 为最高) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 表 3. 系统中断控制器(SIC) 外设中断事件 PLL 唤醒 DMA 错误 PPI 错误 SPORT 0 错误 SPORT 1 错误 SPI 错误 UART 错误 实时时钟 DMA 通道 0(PPI) DMA 通道 1(SPORT 0 RX) DMA 通道 2(SPORT 0 TX) DMA 通道 3(SPORT 1 RX) DMA 通道 4(SPORT 1 TX) DMA 通道 5(SPI) DMA 通道 6(UART RX) DMA 通道 7(UART TX) 定时器 0 定时器 1 定时器 2 PF 中断 A PF 中断 B DMA 通道 8 和 9 (存储器 DMA 流 1) DMA 通道 10 和 11 (存储器 DMA 流 0) 软件看门狗定时器 默认映射 IVG7 IVG7 IVG7 IVG7 IVG7 IVG7 IVG7 IVG8 IVG8 IVG9 IVG9 IVG9 IVG9 IVG10 IVG10 IVG10 IVG11 IVG11 IVG11 IVG12 IVG12 IVG13 IVG13 IVG13 2. SIC 中断状态寄存器(SIC_ISR):由于多个外设可以映 射到同一事件,该寄存器允许软件设置哪个外设事件 源触发该中断。相应位置 1 表明外设发出了中断,为 -7- 0 则表明外设未发出事件。 3. SIC 中断唤醒使能寄存器(SIC_IWR):通过使能该寄存 器中的相应位,当事件发生而处理器处于睡眠(掉电) 模式时,可以设置一个外设唤醒处理器。(更多信息, 见第 10 页动态功率管理。) 由于多个中断源可以映射到同一个通用中断,因此该 中断输入引脚上可能同时出现多个脉冲,这可以发生在对 一个已检测到的中断处理之前或之中。IPEND 寄存器的内 容由 SIC 监控,以检查中断是否得到确认。 当一个中断上升沿被检测到(检测需要 2 个内核时钟 周期),ILAT 寄存器的相应位被置 1。当 IPEND 寄存器的 任一位被置 1 时,该位被清 0。IPEND 的这位表示该事件 已进入处理器流水线。此时,CEC 将在下一个事件到来时 识别其上升沿,并将这一事件排入队列。从通用中断的上 升沿到 IPEND 寄存器的输出置 1,最小的延迟为 3 个内核 时钟周期;然而,由于内部的活动和处理器的状态不同, 延迟可能更长。 DMA 控制器 ADSP-BF531/2/3 处理器有多个独立的 DMA 控制器, 能够以最小的处理器内核开销完成自动的数据传输。DMA 传输可以发生在 ADSP-BF531/2/3 处理器的内部存储器和 任一有 DMA 能力的外设之间。此外,DMA 传输也可以在 任一有 DMA 能力的外设和已连接到外部存储器接口的外 部设备之间完成(包括 SDRAM 控制器、异步存储器控制 器)。有 DMA 传输能力的外设包括 SPORTs、SPI 端口、 UART 和 PPI 端口。每个独立的有 DMA 能力的外设至少 有一个专用 DMA 通道。 ADSP-BF531/2/3 处理器的 DMA 控制器能够支持一 维(1D)或二维(2D)DMA 传输。DMA 传输的初始化可 以由寄存器或名为描述子块的参数来实现。 二维 DMA 支持任意的行列数量,最大可达 64K 乘 64K 单位,支持任意数量的行列的步进,最大可达±32K 单位。 而且,列步进的值可以小于行步进的值,这就允许实现隔 行扫描的数据流。这个特性对于视频应用非常有用,可以 实时进行数据的反隔行存储。 ADSP-BF531/2/3 处理器的 DMA 控制器支持的典型 的 DMA 操作包括: 1. 单一的、传输完成时停止的线性缓冲区 2. 自动刷新的循环缓冲区,当每一个或部分缓冲区满时 中断 3. 一维或二维 DMA,使用描述子链表 4. 二维 DMA,使用一个描述子阵列,仅指定公共页内 的基 DMA 地址 除专用外设的 DMA 通道以外,在 ADSP-BF531/2/3 处理器的不同存储器之间有两个存储器 DMA 通道。这使
ADSP-BF531/ADSP-BF532/ADSP-BF533 得任意的存储器(包括外部 SDRAM、ROM、SRAM 和 FLASH)之间的数据块传输成为可能,并使处理器干预降 到最小。存储器 DMA 传输可以通过一套非常灵活的基于 描述子的方法或标准的基于寄存器的自动缓冲机制来控 制。 实时时钟 于执行软件的“看门狗”功能。软件“看门狗”可以提高 系统的可靠性,如果在软件复位前定时器溢出,软件“看 门狗”通过产生一个硬件复位、不可屏蔽中断(NMI)或通用 中断来强迫处理器进入一个已知状态。程序员初始化定时 器计数值,使能相应的中断,然后启动定时器。随后,软 件必须在计数器从给定值计数到 0 前重新装载计数器。这 样防止系统停留在未知状态。在未知状态下,软件由于外 部噪声或者软件错误等停止运行后,通常将定时器复位。 ADSP-BF531/2/3 处理器的实时时钟(RTC)提供了一个 具有当前时间、跑表和报警等功能的稳定的数字表。该 RTC 的时钟采用 ADSP-BF531/2/3 处理器外部的 32.768KHz 晶 振。RTC 有专用的电源引脚,以使得当处理器其它部分处 于低功耗状态时 RTC 仍然保持供电和时钟。RTC 提供了数 个可编程的中断选择包括以日、时、分、秒计数中断,可 编程跑表倒数计数中断,或者已编程的警报时钟中断。 32.768KHz 的输入时钟频率通过分频器成为 1Hz 信 号。具有计数功能的定时器包括 4 个计数器:一个 60 秒的 计数器、一个 60 分的计数器、一个 24 小时计数器和一个 32768 天的计数器。 报警功能启动后,当定时器的输出和报警控制寄存器 中给定值相等时,报警功能会产生一个中断。报警分为两 类:第一类是时间报警;第二类是日期加时间报警。 跑表功能从一个已编程的值计数,分辨率为 1 秒钟。 当跑表功能启动且计数器下溢出时,便产生中断。 同其它外设一样,RTC 可以通过产生 RTC 唤醒事件将 处理器从睡眠模式中唤醒。此外 RTC 唤醒事件还可以将处 理器从深度睡眠模式中唤醒,并可以将片内调压器从掉电 状态下唤醒。 用外部元件连接 RTC 的引脚 RTXI 和 RTXO,如图 6 所示。 图 6 RTC 的外部元件 推荐元件: ECLIPTEK EC38J(通孔封装) EPSON MC-405 12pF LOAD(表贴封装) C1=22pF C2=22pF R1=10MΩ 注意:C1 与 C2 专用于推荐的晶振 X1 联系晶振制造商索取 C1 和 C2 的详细资料 规格假定板上线路容值为 3pF “看门狗”定时器 如果设置硬件复位,“看门狗”定时器可以复位 CPU 和 ADSP-BF531/2/3 外设。复位后,软件可以通过查询“看 门狗”定时控制寄存器的一个状态位来确定“看门狗”是 否为硬件复位的来源。 定 时 器 的 时 钟采 用 系 统 时 钟(SCLK) , 以 最 高 频 率 f SCLK 运行。 定时器 ADSP-BF531/2/3 处理器有 4 个通用可编程定时器。3 个定时器连有外部引脚,可以用作脉冲宽度调制器(PWM) 或定时器输出,也可以用作定时器的输入时钟或测量外部 事件的脉冲宽度周期的输入。这些定时器可对一个输入 PF1 引脚的外部时钟,输入 PPI_CLK 引脚的外部时钟或对 内 SCLK 同步。 定时器单元可以与 UART 联合使用,进行串行通道数 据流的脉冲宽度的测量,提供自动的波特率检测功能。 定时器能够向处理器内核发出中断,为同步、处理器 时钟、或外部信号的计数值提供周期性事件。 除 3 个通用可编程定时器外,还提供了第 4 个定时器。 这个额外的定时器由内部处理器时钟(CCLK)驱动,一般用 作系统标记时钟,用以产生操作系统的周期性中断。 串行口(SPORTs) ADSP-BF531/2/3 处理器提供 2 个双通道同步串行端口 (SPORT0 和 SPORT1)来完成串行和多处理器的通信工 作。SPORT 有以下特点: 1. 支持 I2S 功能。 2. 双向操作:每个 SPORT 都有 2 套独立的发送和接收引 脚,支持 I2S 立体声 8 通道。 3. 缓冲的(8-deep)发送和接收端口:每个端口都有一 个数据寄存器,用以同其它处理器部件间进行双向数 据传输;多个移位寄存器用于数据寄存器内数据的移 入和移出。 4. 时钟:每个发送或接收端口或者使用外部串行时钟, /131,070) 或者使用自己产生的频率范围为 ( f SCLK Hz 到( SCLK f /2) Hz 的时钟。 ADSP-BF531/2/3 处理器包含一个 32 位定时器,可用 5. 字长:每个 SPORT 都支持 3 到 32 位长度的串行数据 -8-
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