TMS320VC5402通用I／O資源及其應(yīng)用
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1 引 言
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/21025.htm隨著dsp芯片及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，dsp得到了人們的日益關(guān)注和越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。德州儀器（ti）公司推出的tms320vc54x系列具有高性能、低功耗等優(yōu)良性能，受到用戶的歡迎，已廣泛地應(yīng)用于有線和無(wú)線通訊、儀器儀表、雷達(dá)、圖像處理、工業(yè)控制、語(yǔ)音處理等領(lǐng)域。
tms320vc5402是c5000系列中性價(jià)比較高的一顆芯片。獨(dú)特的6總線哈佛結(jié)構(gòu)，使其能夠6條流水線同時(shí)工作，工作頻率達(dá)到100mhz。vc5402除了使用vc54x系列中常用的通用i／o口（generalpurposei／o，簡(jiǎn)稱gpio）外，還為用戶提供了多個(gè)可選的gpio：hpi－8和mcbsp。本文將介紹vc5402的gpio資源，并結(jié)合實(shí)例，介紹其典型用法。
2 vc54x系列的gpio
gpio，即指能為外圍設(shè)備提供信號(hào)輸出和從外圍設(shè)備輸入信號(hào)到dsp的引腳。這些管腳能通過(guò)軟件提供多用途的輸入和輸出信號(hào)。所有的vc54x系列提供兩個(gè)gpio：
和xf。即分支控制輸入引腳，被用來(lái)監(jiān)視外圍設(shè)備的狀態(tài)。在時(shí)間要求苛刻的循環(huán)中，在不允許受干擾的情況下，可根據(jù)引腳的狀態(tài)（即外圍設(shè)備的狀態(tài)）來(lái)決定分支轉(zhuǎn)移的去向，以替代中斷。如：
xc2，bio
表示如果引腳為低電平，則執(zhí)行后面的1條雙字或2條單字指令；否則，執(zhí)行2條nop指令。
xf即外部標(biāo)志輸出引腳，它受軟件控制，可以用來(lái)向外部器件發(fā)信號(hào)。用ssbx指令可以將st1的xf位置1，xf腳輸出高電平。同理，rsbx指令使xf腳輸出低電平。
bio和xf通常被用作異步通信時(shí)的握手信號(hào)。
3 hpi-8用在gpio
vc54x系列提供有一個(gè)主機(jī)接口（host portinterface，hpi）。hpi是8位并行口，用來(lái)與主設(shè)備或主處理器接口。vc5402的hpi－8還有特殊的功能，即，當(dāng)hpi－8功能被禁止時(shí)（在啟動(dòng)復(fù)位時(shí)，讓hpiena腳為0），其8位雙向數(shù)據(jù)總線hd可以用作gpio。
有兩個(gè)存儲(chǔ)器映像寄存器來(lái)控制hpi－8口的gpio功能，它們是：通用i／o控制寄存器（gpiocr）和通用i／o狀態(tài)寄存器（gpiosr）。gpiocr的各個(gè)位段的符號(hào)如圖1所示。
該寄存器的tout1位是timer1的輸出使能位。當(dāng)hpi－8功能被禁止后，tout1位允許或禁止timer1從hint腳輸出。當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)定時(shí)器時(shí)，該位被保留。dir7～0控制8個(gè)i／o口的方向。當(dāng)dir7～0的某位置為1時(shí)，gpiosr的相應(yīng)位的值輸出到該引腳；同理，當(dāng)某位為0時(shí)，相應(yīng)引腳的邏輯電平被讀入到gpiosr的相應(yīng)位。注意，當(dāng)某個(gè)hd引腳用作輸入功能，對(duì)gpiosr相應(yīng)位的寫操作將不起作用。gpiosr各位的含義見圖2（高8位全部保留）。
io7～0的某位為0，表示在相應(yīng)的hd引腳輸出低電平，或者相應(yīng)的hd引腳讀入的外部信號(hào)為低。io7～0的某位為1時(shí)，表示在相應(yīng)的hd引腳輸出高電平，或者相應(yīng)的hd引腳讀入的外部信號(hào)為高。
4 mcbsp用作gpio
vc5402是vc54x系列中最早引入多通道緩沖串行口（mcbsp）的芯片。vc5402及以后的vc54x系列芯片所引入的mcbsp功能除了用作一般的bsp外，在兩種情況下，其部分串口管腳（clkx、fsx、dx、clkr、fsr、dr）還可以被用作gpio，這兩種情況是：（1）相關(guān)的串口處在復(fù)位狀態(tài)，即，串口控制寄存器spcr〔1、2〕的（r／x）rst位為0；（2）相關(guān)的串口被允許用作gpio，即，管腳控制寄存器pcr的（r／x）ioen位置1。
管腳控制寄存器（pcr）給出了mcbsp的管腳作為通用i／o口時(shí)的配置情況，如圖3所示。
表1給出了具體的配置情況。從表中可以得知，當(dāng)fs（r／x）m＝0時(shí)，fs（r／x）選作輸入管腳。同理，當(dāng)fs（r／x）m＝1時(shí)，fs（r／x）選作輸出管腳。當(dāng)選作輸出時(shí)，fs（r／x）p中儲(chǔ)存著將要輸出的值。選作輸入時(shí)，fs（r／x）p變成只讀位，反映了該引腳信號(hào)的高低。clk（r／x）m和clk（r／x）p的工作情況類似于clk（r／x）。當(dāng)mcbsp中具有發(fā)送功能的部分引腳被選作gpio時(shí)，pcr中的dx stat位的值被送到dx。通常，將dr用作輸入，輸入值將被保存在pcr中的dr stat位。
因?yàn)閏lks通常用作mcbsp的輸入，將影響到輸入器和輸出器的配置。所以，為了將clks配置成通用輸入口，發(fā)送器和接收器都必須復(fù)位，而且保證（r／x）ioen＝1。
5 實(shí) 例
在一個(gè)dsp系統(tǒng)中，“看門狗”電路是必不可少的部分?！翱撮T狗”和dsp的聯(lián)絡(luò)信號(hào)通常由dsp的gpio口提供。比較常用的“看門狗”有max706和x25043。x25043有很好的vcc電壓監(jiān)控、可編程看門狗定時(shí)器功能，還有4k字節(jié)的串行e2prom。在x25043內(nèi)部，有一個(gè)狀態(tài)寄存器，控制該寄存器，就能對(duì)x25043的e2prom進(jìn)行讀或?qū)?，并?duì)看門狗超時(shí)周期進(jìn)行設(shè)置。圖4為dsp和x25043的接口電路。
“看門狗”的工作原理是：如果允許看門狗定時(shí)器工作，且cs保持低電平的時(shí)間長(zhǎng)于看門狗超時(shí)周期，則reset變?yōu)榈碗娖?，cs的下降沿將復(fù)位看門狗定時(shí)器。因此，將vc5402的外部輸出引腳xf和看門狗的cs相連。在vc5402的mcbsp用作其它用途及hpi功能未被使用時(shí)，可以選用hd作為gpio，用于和看門狗通訊：設(shè)置x25043的寄存器、對(duì)x25043的e2prom寫操作和讀操作。軟件設(shè)計(jì)思想為：在主程序中的初始化之后，將xf腳拉低。在主程序的最后或者是某一個(gè)最重要的中斷子程序中將xf拉高。軟件
6 結(jié)束語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了tms320vc5402的通用i／o資源，并結(jié)合dsp的外圍電路——“看門狗”給出了這些gpio的一般使用方法。
評(píng)論