摘要：ＴＭＳ３２０Ｃ３２是美國德州儀器公司第三代數(shù)字信號處理器的新產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于實時數(shù)據(jù)采集和信號處理系統(tǒng)中。介紹了ＴＭＳ３２０Ｃ３２存儲器結(jié)構(gòu)及存儲器接口的設(shè)計方法。 

    　關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理器 　存儲器 　接口

    ?。裕停樱常玻埃茫常彩敲绹轮輧x器公司（ＴＩ公司）生產(chǎn)的ＴＭＳ３２０系列第三代浮點數(shù)字信號處理器的產(chǎn)品，它在ＴＭＳ３２０Ｃ３０和ＴＭＳ３２０Ｃ３１的基礎(chǔ)上進行了簡化和改進。ＴＭＳ３２０Ｃ３２在結(jié)構(gòu)上的改進包括可變寬度的存儲器接口、更快速的指令周期時間、可設(shè)置優(yōu)先級的雙通道ＤＭＡ處理器、靈活的引導程序裝入方式、可重新定位的中斷向量表以及可選的邊緣／電平觸發(fā)中斷方式等。特別是其增強的外部存儲器接口，使得對外部數(shù)據(jù)的操作更加方便，存儲器接口電路的設(shè)計也更為靈活，因此在許多實時數(shù)據(jù)采集和信號處理系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

１ ＴＭＳ３２０Ｃ３２存儲器

１.１ ＴＭＳ３２０Ｃ３２存儲器特點

    ?。裕停樱常玻埃茫常蔡峁┛偣玻保叮妥值拇鎯臻g，每字３２ｂｉｔ，這１６Ｍ字空間包括程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器及Ｉ／Ｏ空間?！茫常泊鎯ζ饔诚袢Q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?！茫常餐ㄟ^２４位的地址總線、３２位的數(shù)據(jù)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(nèi)部存儲器、３２／４０位內(nèi)部寄存器、３２位內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，而且存儲器寬度和數(shù)據(jù)寬度不必相同，即任何一種存儲器可以存放任何一種數(shù)據(jù)類型。

１.２ 選通信號

    　ＴＭＳ３２０Ｃ３２對外部存儲器的訪問必須經(jīng)過選通信號引腳，三組選通信號ＩＯＳＴＲＢ、ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１分別對應(yīng)存儲器映像的不同位置。ＩＯＳＴＲＢ對應(yīng)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(yīng)兩塊不連續(xù)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(yīng)從９０００００ｈ到ＦＦＦＦＦＦｈ共７．１６８Ｍ字空間。

    ?。桑希樱裕遥聦?yīng)的外部存儲器只能訪問３２位數(shù)據(jù)格式，而ＳＴＲＢ０、ＳＴＲＢ１則可以訪問８位、１６位、３２位三種格式的數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)，而外部存儲器的寬度與訪問的數(shù)據(jù)格式是由外部存儲器接口控制寄存器的相應(yīng)位決定的，設(shè)計者可以對這些寄存器的相應(yīng)位進行設(shè)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(shè)置處理器訪問數(shù)據(jù)的寬度，第１８和第１９位用來設(shè)置與處理器相連的實際存儲器的數(shù)據(jù)位數(shù)。這四位的具體設(shè)置方法見表１所示。
表1

Bit17	Bit16	數(shù)據(jù)格式	Bit19	Bit18	實際存儲器位數(shù)
0	0	8位	0	0	8位
0	1	32位	0	1	16位
1	0	保留	1	0	保留
1	1	32位	1	1	32位

２ ＴＭＳ３２０Ｃ３２存儲器接口設(shè)計

２.１ ３２位寬存儲器接口

    ?。裕停樱常玻埃茫常泊鎯ζ鹘涌谑褂谩_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

    ?。裕停樱常玻埃茫常泊鎯ζ髟冢保段粚捦獠看鎯ζ鬟B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

    ?。裕停樱常玻埃茫常才c８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(shè)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，在８位存儲器中放８位數(shù)據(jù)，下面分別討論這兩種情況。

    ?。保段淮鎯ζ髦写娣牛常参粩?shù)據(jù)，此例中１６位存儲器由兩片３２Ｋ×８ＳＲＡＭ構(gòu)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(shù)據(jù)寬度大于存儲器寬度，因此外部存儲器偶地址存放３２位數(shù)據(jù)的低１６位，外部存儲器奇地址存放３２位數(shù)據(jù)的高１６位。外部存儲器的地址是從０ｈ到７ＦＦＦｈ，對應(yīng)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(shù)據(jù)時，存儲器接口必須向外部１６位存儲器執(zhí)行兩個指令周期，這兩個指令周期訪問兩個連續(xù)的外部存儲器地址０ｈ和１ｈ，完成對３２位數(shù)據(jù)的操作。

    　外部８位存儲器中存放８位數(shù)據(jù)，這時數(shù)據(jù)寬度與外部存儲器寬度相同，所以３２Ｋ外部存儲區(qū)對應(yīng)３２Ｋ的’Ｃ３２存儲器映像。只不過由于是ＳＴＲＢ１使能，所以對應(yīng)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(shè)計出高效、穩(wěn)定的系統(tǒng)。