DSP第四章TMS320C54x定时器／计数器

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TMS320C54X的结构原理

使能禁止
程序
数据片内存储器空间
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第二章 TMS320C54X的硬件结构
2.5 存储器组织结构（C5402存储器映射）
程序空间：页0
程序空间：页0
数据空间
0000H
007FH 0080H
3 FFFH 4000H
保留（OVLY=1）外部（OVLY=0）
片内DRAM： 16K
（OVLY=1）外部（OVLY=0）
分为三部分：保护位（bit39-bit32）、高位字AH/BH、低位字AL/BL；
桶形移位寄存器（Barrel shifter）
对输入数据进行左移或者右移；可完成数值的比例调整、位提取、扩展运算和溢出保护等
操作。
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第二章 TMS320C54X的硬件结构
2.3 CPU内核
乘/加单元
C3X系列：浮点系列，非主流产品，VC33仍在广泛使用，但其速度较低，最高在150MIPS，但功耗较低。
OMAP系列：OMAP处理器集成ARM的命令及控制功能，另外还提供DSP 的低功耗实时信号处理能力，最适合移动上网设备和多媒体家电。
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TI公司DSP介绍
Davinci：TMS320DM644x 架构是一款高度集成的片上系统 (SoC)，集成了数字视频所需的许多外部组件。 DM644x 器件建立在 TI 性能卓越的 TMS320C64x+DSP 内核基础之上，ARM926 处理器、视频加速器、网络外设及外部存储器／存储设备接口等都专门为视频功能进行了调节。TMS320DM6443 针对视频编码及解码应用进行了调优，可提供数字视频解码所需要的全部组件，包括带集成式图像缩放工具及画中画 (OSD) 引擎的模拟及数字视频输出。TMS320DM6446 则特别适合视频编码与解码，其专门的视频处理前端添加了视频编码功能，能够捕获各种数字视频格式。其主要应用为网络照相机、机顶盒、视频电话、医疗成像等。

TMS320C54X DSP原理及应用(第二版) (1)

了飞速的发展，已经在信号处理、音/视频、通信、消费、军事等诸多领域得到了广泛的应用。随着DSP芯片性价比的不断提高和单位运算量功耗的显著降低，DSP芯片的应用领域将会不断扩大。表1-1列出了TMS320系列DSP的典型应用。
21
第1章绪论
22
第1章绪论 TI作为全球DSP的领导者，目前主推三个DSP平台：
16位定点DSP芯片，它主要应用于通信和消费类电子产品，如手机、数码相机、无线通信基础设备、VoIP网关、IP电话和MP3等。
TMS320C6000系列DSP主要应用于高速宽带和图像处理等高端应用，如宽带通信、3G基站和医疗图像处理等。
24
第1章绪论 1.3 运算基础
1.3.1 数据格式 DSP有定点DSP和浮点DSP两种。本书介绍的TMS320C－54x是
5
第1章绪论 2．单片机与数字信号处理器单片机是从Z80发展而来的，它将微处理器和部分外围功能
(如ROM、RAM及外部串口等)集成在一个芯片上，组成微型计算机。数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)是功能更强大的单片机，是现代电子技术、大规模集成电路、计算机技术和数字信号处理技术相结合的产物，特别适合于数字信号处理运算，主要用于实时快速地实现各种数字信号处理算法(如卷积运算、 FFT、DFT、矩阵乘法等)。

TMS320C54x软件开发过程

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2. ’C54x的开发工具 TI公司提供的DSP开发环境和工具主要包括以下
三个部分：代码生成工具代码调试工具实时操作系统
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DSP原理及应用
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2. ’C54x的开发工具
(1)代码生成工具：
C编译器：用来将C/C++语言源程序自动编译为
’C54x的汇编语言源程序。
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DSP原理及应用
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2. ’C54x的开发工具 (1)代码生成工具：
绝对制表程序：将链接后的目标文件作为输入, 生成.abs输出文件。
交叉引用制表程序：利用目标文件生成一个交叉引用清单，列出链接的源文件中的符号以及它们的定义和引用情况。
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DSP原理及应用
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源程序的汇编
汇编器包括如下功能： ④ 定义和引用全局符号，如果需要可以在列表
文件后面附加一张交叉引用表。
⑤ 对条件程序块进行汇编。
⑥ 支持宏功能，允许定义宏命令。
⑦ 为每个目标代码块设置一个程序计数器SPC。
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DSP原理及应用
TMS320C54x软件开发过程
TMS320C54x软件开发过程
’C54x的应用软件开发主要完成以下工作： (1) 选择编程语言编写源程序

TMS320C54xDSP原理及应用复习资料(精)

填空：

●OVL Y=（0），片内RAM仅配置到到数据存储空间。

●DROM=（1），片内ROM配置程序和数据存储空间。

●ST1的CPL=（1）表示选用对战指针SP的直接寻址方式。

●ST1的C16=（1）表示ALU工作在双精度算术运算式。

●软件中断是由（INTR）（TRAD）（RESET）产生的。

●时钟发生器包括一个（内部振荡电路）和一个（锁相环电路）。

●状态寄存器ST1中CPL=0表示（使用DP），CPL=1表示（使用SP）

●累加器寻址的两条指令分别是（READA Smem）（WRITA Smem）

●链接器对段的处理主要通过（MEMORY）和（SECTIONS）两个命令完成。

●所有的TMS320C54x芯片内部都包含（程序）存储器和（数据）存储器。

●所有的COFF目标文件都包含以下三种形式的段：（.text文本段.data数据段.bss保留空间段）。

●TMS320C54x有8组16位总线（1组程序总线，3组数据总线，4组地址总线）。

●TMS320C54x DSP具有两个（40）位累加器。累加器A的（AG或32~39）位是保护位。

●对于32位数寻址时，如果寻址的第一个字处在偶地址，那么第二个就处在（下一个高）地址；如果寻址的第一个字处在奇地址，那么第二个就处在（前一个低）地址。

●●●●●●

●DSP芯片特点：有（改进的哈佛结构）、（低功耗设计）和（高度并行性）（多处理单元）（特殊DSP指令）等特点。

●DSP片内寄存器在C语言中一般采用（指针）方式来访问，常常采用的方法是将DSP寄存器地址的列表定义在（头文件）。

DSP简答题答案.WOC

复习大纲

第一章绪论

教学内容：DSP芯片的特点；DSP芯片的发展；DSP芯片的应用。

基本要求：掌握：DSP芯片的特点；了解：DSP芯片的发展；DSP芯片的应用。

第二章TMS320C54X的硬件结构

教学内容：总线结构；中央处理器；中央存储器；复位电路。

基本要求：掌握：各类存储器的特点；理解：中央处理器中各部件的主要功能;了解：了解各总线的用途和复位电路。

第三章TMS320C54X的指令系统

教学内容：寻址方式；指令系统；流水线。

基本要求：掌握：各寻址方式的特点；理解：指令系统中各指令的意义；不同指令的流水线特点。

第四章TMS320C54X应用系统开发过程

教学内容：汇编，链接，COFF文件格式。

基本要求：掌握：常用汇编伪指令的使用、汇编器的使用；链接伪指令的使用、链接器的使用；理解：COFF文件格式。

第五章汇编语言程序设计

教学内容：程序的控制与转移；堆栈的使用；加减法和乘法运算；重复操作；数据块传送；双操作数乘法；长字运算和并行运算；小数运算；除法运算；

浮点运算。

第一章DSP技术概述

1. DSP应用系统模型包括哪些主要部分？

答：典型的DSP系统为：

2. DSP系统有何特点？

答：（1）精度高（2）可靠性强（3）集成度高（4）接口方便

（5）灵活性好（6）保密性好（7）时分复用

3. 试列举DSP芯片的特点。

答：（1）哈佛结构（2）多总线结构和多处理单元

（3）流水线技术（4）特殊的DSP指令

（5）指令周期短（6）运算精度高

（7）硬件配置强（8）耗电省

第二章DSP芯片结构介绍

1. TMS320C54x芯片存储器采用什么结构？有何特点？

轻松学会DSP——第4章 TMS320C54x软件开发

2.3．命名段命名段就是程序员自己定义的段，它与缺省的.text、.data和.bss段一样使用，但与缺省段分开汇编。 data段不同的存储器中，将未初始化的变量汇编到与．bss段不同的存储器中。产生命名段的伪指令为：符号 .usect “段名”，字数 .sect “段名”[，段起点]
（二）、公共目标文件格式
段的概念汇编器对段的处理链接器对段的处理 ….
1 COFF文件的基本单元——段
段（sections）是COFF文件中最重要的概念。一个段就是最终在存储器映象中占据连续空间的一个数据或代码块。目标文件中的每一个段都是相互独立的。一般地，COFF目标文件包含3个缺省的段：text段、data段、bss段。段可以分为两大类，即已初始化段和未初始化段。如图1 所示为目标文件中的段与目标系统中存储器的关系。
5 程序装入
（1）硬件仿真器和CCS集成开发环境，具有内部的装入器，调用装入器的LOAD命令即可装入可执行程序。（2）将代码固化在片外存储器中，采用Hex 转换工具（Hex conversion utility），例如 Hex500将可执行的COFF目标模块（.out文件）转换成几种其他目标格式文件，然后将转换后的文件用编程器将代码写入EPROM/Flash。
图3 目标文件中的段与目标存储器的关系
2 汇编器对段的处理

实验一CCS及基本指令实验

一、实验目的

1）了解TMS320C54x汇编语言程序的基本格式，以及使用CCS进行汇编、链接的基本过程。2）熟悉硬件仿真器Emulator和软件仿真器Simulator的使用方法。

3）通过软件仿真器各窗口观察TMS320C5402内部资源和修改内部寄存器状态。

4）初步熟悉C54x汇编语言COFF公共目标格式文件。

二、实验设备

1）微机一套，操作系统为WINWODS98、WINDOWS2000 SP2或WINDOWS XP SP1或具有更高级的补丁。

2）5000CCS2.0软件版本。

3）程序及链接命令文件见D:\EXPER\EXP1目录下的.asm 和.cmd文件。

三、开关设置

将开关K9拨到右边，即仿真器选择连接右边的CPU2。

四、实验内容

1) 系统连接

进行DSP实验之前，先必须连接好仿真器、实验箱及计算机，连接方法如下所示：

2) 仿真口选择开关K9拨到右侧，即仿真器选择连接右边的CPU：CPU2；

接通实验箱后面220V输入电源,系统会自动上电复位,在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接正常后，，此时，仿真器上的“红色小灯”应点亮，否则DSP开发系统有问题。

3)在D:\USER下建立自己的目录，并将实验所用的源程序和链接器命令文件复制到自建的子目录下。如D:\USER\LLD

4)启动CCS,待计算机启动成功后，开关置“ON”，实验箱上电，启动CCS，此时仿真器上的“绿色小灯”应点亮，并且CCS正常启动，表明系统连接正常；否则仿真器的连接、JTAG 接口或CCS相关设置存在问题，则掉电，检查仿真器的连接、JTAG接口连接，或检查CCS 相关设置是否正确。

第四章 C54xDSP汇编语言与混合编程

公共目标文件格式
什么叫公共目标文件格式？ A：汇编器和链接器建立的目标文件，是一个可以在 TMS320C54x器件上执行的文件。这些目标文件的格式成为公共目标文件格式，即COFF（Common Object File Format）。
COFF中的基本组成单元------段 COFF中的基本组成单元------段
常用汇编伪指令
.title “字符串” 在列表页头显示一个标题 .bss 符号，字数在未初始化数据段bss中保留空间 .data 汇编到已初始化数据段data中 .sect “段名” 汇编到一已命名（已初始化）的段中 .text 汇编到可执行代码段text中 .byte 数值1[,…,数值n] 初始化当前段中一个或多个连续字节 .float 数值初始化一个32位，IEEE单精度的浮点常数 .int 数值1[,…,数值n] 初始化一个或多个16位整数 .long 数值1[,…,数值n] 初始化一个或多个32位整数 .space 位数在当前段中保留位数（标号指向所保留空间的头部）
.string “字符串1”[,…,“字符串n”] 初始化一个或多个文本字符串 .word 数值1[,…,数值n] 初始化一个或多个16位整数 .mmreg 将各寄存器名定义为全局符号．
汇编语言中的常数与字符串
汇编器支持7种类型常数，每个常数在汇编器内部都使用 32位保存，常数不作符号扩展。

TMS320C54XDSP原理、编程及应用

EAB EAR
1.1 指令系统概述
符号 extpmad FRCT hi(A) HM IFR INTM K K3 K5 意义 23位立即数表示的程序存储器地址 ST1中的小数方式位累加器A的高16位(31～16位) ST1中的保持方式位中断标志寄存器 ST1中的中断屏蔽位少于9位的短立即数 3位立即数(0≤K3≤7) 5位立即数(-16≤K5≤15)
4.2.2 汇编语言常量
C54X汇编器支持7种类型的常量：二进制整数、八进制整数、十进制整数、十六进制整数、字符常量、汇编时间常量和浮点数常量。
汇编器在内部把常量作为32位量常量不能进行符号扩展。例如，常量 FFH等同于00FFH(16进制)或255（10进制），但不是-1。
1. 二进制整数常量二进制整数常量最多由16个二进制数字组成，其后缀为B(或b)。如果少于16位，汇编器将向右对齐并在左面补零。下列二进制整数常量都是有效的。
4.2.1 汇编语言语句格式
表示操作数#425为立即数，汇编器将425(十进制) 加到指定的累加器的内容上。立即数符号#，一般用在汇编语言指令中，也可用在伪指令中，表示伪指令后的立即数，但一般很少用。如： .byte 12 表示立即数的#号一般省略，汇编器也认为操作数是一个立即数12，用来初始化一个字节。
1.1 指令系统概述
符号 PMST prog [R] rnd RC RTN REA RSA SBIT 处理器工作方式状态寄存器程序存储器操作数凑整选项凑整循环计数器在指令RETF[D]中使用的快速返回寄存器块循环结束地址寄存器块循环开始地址寄存器 4位数(0≤SBIT≤15)，指明在指令RSBX，SSBX和XC中修改的状态寄存器位数意义

DSP原理及应用TMS320C54x片内外设及应用实例

TMS320C54x芯片内置了多个定时器，用于产生时间延迟或周期性中断。
工作原理
定时器通过计数器计数时钟周期来计时，当达到预设值时，产生中断或触发信号。
应用场景
定时器在实时控制、事件触发、时间戳记录等方面具有广泛应用。
串行通信接口
串行通信接口功能
TMS320C54x芯片提供了多种串行通信接口，如SPI、 UART等，用于与其他设备或芯片进行数据交换。
2
[2] 徐明远, 邵玉斌. 数字信号处理实验教程[M]. 北京: 科学出版社, 2010.
3
[3] 丁玉美, 高西全. 数字信号处理——原理、实现与算法[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2008.
THANKS
感谢观看
开发难度较大
该系列DSP的指令集较为复杂，需要开发者具备一定的数字信号处理知识和编程经验，增加了开发难度。
功耗管理
虽然TMS320C54x系列DSP采用低功耗设计，但在高性能模式下，其功耗仍然较高，需要注意功耗管理问题。
DSP未来的发展趋势和挑战
更高效的处理能力
随着技术的不断发展，未来的DSP将具备更高效的处理能力，能够更快地完成各种数字信号处理任务。
DSP技术的重要性在于其能够快速、精确地处理大量的数字信号，为现代通信、多媒体、医疗电子等领域提供了强大的技术支持。

DSP复习题及答案

DSP 复习题及答案

型DSP采用改进的哈弗结构对程序存储器和数据存储器进行控制

2 DSP处理器按数据格式分为两类，分别是定点DSP 和浮点DSP 。

3 从数据总线的宽度来说，TMS320C54x型DSP是16位的微处理器

6 若某一变量用表示，该变量所能表示的数值范围-1024 <= x <1024 ；精度。

7 目前市场上DSP生产厂商位居榜首的是（D） A Motorola B ADI C Zilog D TI

8 TMS320C2000系列的主要应用领域为（A ） A 测控领域 B 无线通信和有线通信设备 C 无线基站 D 图像处理

9 TMS320C54x型DSP是浮点型处理器（ X）

11 TMS320C54x支持流水线的指令运行方式（V）

12 单片机和DSP内部都实现了硬件乘法器（X）

14 TMS320C54x DSP功耗低，大运算量，主要用于便携式信息处理终端产品。（ V）

15 简述TI公司TMS320C2000、TMS320C5000、TMS320C6000系列处理器的应用领域

15.答: C2X、C24X称为C2000系列，主要用于数字控制系统; C54X、C55X称为C5000系列，主要用于功耗低、便于携带的通信终端; C62X、C64X和C67X称为C6000 系列，主要用于高性能复杂的通信系统，如移动通信基站

16 函数f(x)=2(1+x2) -1

练习题(一)

1．累加器A分为三个部分，分别为保护位，高阶位，低阶位。

2. TMS320C54x型DSP的内部采用8条16位的多总线结构。

DSP原理与应用课后答案

1、简述DSP系统的构成和工作过程。

答：DSP系统的构成：

一个典型的DSP系统应包括抗混叠滤波器、数据采集A/D转换器、数字信号处理器DSP、D/A转换器和低通滤波器等。

DSP系统的工作过程：

①将输入信号x(t)通过抗混叠滤波，滤掉高于折叠频率的重量，以防止信号频谱的混叠。

②通过采样和A/D转换器，将滤波后的信号转换为数字信号x(n)。

③数字信号处理器对x(n)进行处理，得数字信号y(n)。

④经D/A转换器，将y(n)转换成模拟信号；

⑤经低通滤波器，滤除高频重量，得到平滑的模拟信号y(t)。

9、简述DSP系统的设计步骤。

答：①明确设计任务，确定设计目标。

②算法模拟，确定性能指令。

③选择DSP芯片和外围芯片。

④设计实时的DSP芯片系统。

⑤硬件和软件调试。

⑥系统集成和测试。

第二章TMS320C54x硬件结构

1、TMS320C54X芯片的差不多结构都包括哪些部分？

答：①中央处理器

②内部总线结构

③专门功能寄存器

④数据储备器RAM

⑤程序储备器ROM

⑥I/O口

⑦串行口

⑧主机接口HPI

⑨定时器

⑩中断系统

2、TMS320C54X芯片的CPU要紧由哪几部分组成？

答：①40位的算术运算逻辑单元（ALU）。

②2个40位的累加器（ACCA、ACCB）。

③1 个运行-16至31位的桶形移位寄存器。

④17×17位的乘法器和40位加法器构成的乘法器-加法器单元（MAC）。

⑤比较、选择、储备单元（CSSU）。

⑥指令编码器。

⑦CPU 状态和操纵寄存器。

3、TMS320VC5402共有多少可屏蔽中断？它们分别是什么？RS 和NMI 属于哪一类中断源？

TMS320C54x的寻址方式

址
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7．堆栈寻址
功能
特点
PSHD *AR2 POPD *AR3
用来在中断和子程序调用时自动保存程序计数器（PC）中的数值，也能用来保护现场或传送参数
从高地址向低地址方向生长，
SP用来管理堆栈，SP始终指向
堆栈中所存放的最后一个数据，
即SP指针始终指向栈顶。在压
入操作时，先减小SP的值，再
访问后，ARx中的地址加1 访问后，AR0以循环寻址的
方式加到ARx中 19
6．存储器映象寄存器寻址
功能
方法
wk.baidu.com
举例特点
用来修改存储器映象寄存器
高9位数据存储器地址被置0，利用指令中的低７位地址访问MMR。
LDM PRD,A
0页寻址。不影响当前 DP或SP值。用于直接寻址和间接寻
15
2) 位倒序寻址在这种寻址方式中，用AR0存放 FFT点数的一半整数N，用另一辅助寄存器指向一数据存放的物理单元。当使用位倒序寻址把AR0加到辅助寄存器中时，地址以位倒序的方式产生，即进位是从左向右，而不是从右向左进位。
例如： 0110 1000
+ 0000 1000
0110 0100
addr=ARx
ARx包含了数据存储器地址
addr=ARx ARx=ARx-1

DSP原理及应用-TMS320C54x软件开发

DSP原Байду номын сангаас及应用TMS320C54x软件开发
数字信号处理（DSP）是一种重要的信号处理技术，在各领域有广泛的应用。本课程将深入介绍DSP原理及TMS320C54x软件开发，帮助您掌握相关知识和技能。
1. DSP概述
介绍数字信号处理的基本概念、作用和应用领域。
2. 数字信号处理基础
讲解数字信号处理的基本原理、采样和量化技术。
3. TMS320C54x系列概述
介绍TMS320C54x系列数字信号处理器的特点和应用领域。
4. TMS320C54x系列特点
详细介绍TMS320C54x系列数字信号处理器的性能和特点。
5. TMS320C54x芯片架构
解析TMS320C54x芯片的内部结构和功能模块。
6. TMS320C54x软件开发环境
介绍TMS320C54x软件开发所需的开发环境和工具。
7. CCS软件环境概述
讲解CCS（Code Composer Studio）软件开发环境的特点和使用方法。
8. DSP算法设计流程
探讨在DSP开发中的算法设计过程和最佳实践。

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DSP原理及应用
第四章 TMS320C54x软件开发
刘朝涛 liuchaotao@163.com
本章内容

4.1 4.2 4.3 4.5 4.6
软件开发过程及开发工具公共目标文件格式常用汇编伪指令 TMS320C54x C语言编程用C语言和汇编语言混合编程
4.1 软件开发过程及开发工具
3．存储器分配（1）运行时间支持函数。（2）动态存储器分配。（3）静态和全局变量的存储器分配。（4）位域/结构的对准。
4.6.2 寄存器规则
寄存器规则明确了编译器如何使用寄存器以及在函数调用过程中如何保护寄存器。（1）辅助寄存器（2）堆栈指针SP （3）ARP （4）在默认情况下，编译器总是假定ST1中的 OVM在硬件复位时被清0。若在汇编代码中对 OVM置位为1，返回到C环境时必须复位。（5）寄存器变量
4.7.1 独立的C模块和汇编模块接口

在编写独立的汇编程序时，必须注意以下几点：（1）不论是用C语言编写的函数还是用汇编语言编写的函数，都必须遵循寄存器使用规则。（2）必须保护函数要用到的几个特定寄存器。（3）中断程序必须保护所有用到的寄存器。（4）从汇编程序调用C函数时，第一个参数（最左边）必须放入累加器A中，剩下的参数按自右向左的顺序压入堆栈。
2．条件汇编伪指令 .if、.elseif、.else、.endif伪指令告诉汇编器按照表达式的计算结果对代码块进行条件汇编。 .if expression — 标志条件块的开始，仅当条件为真（expression的值非0即为真）时汇编代码。 .elseif expression — 标志若 .if 条件为假，而.elseif条件为真时要汇编代码块。 .else — 标志若.if条件为假时要汇编代码块。 .endif — 标志条件块的结束，并终止该条件代码块。

DSP计数器 DSP定时器计数器原理及设计举例

DSP 定时器/计数器原理及设计举例

1、定时器结构

定时器的组成框图如图1所示。它有3个16位存储器映像寄存器：TIM 、PRD 和TCR 。这3个寄存器在数据存储器中的地址及其说明如表1所示。定时器控制寄存器（TCR ）位结构如图2所示，各控制位和状态位的功能如表2所示。

（说明：图中包括，一个16位的主计数器(TIM)和一个4位预定标计数器(PSC)。TIM 从周期寄

存器PRD 加载，PSC 从周期寄存器TDDR 加载。） 1.1典型操作顺序：

(1) 在每个CLKOUT 脉冲后PSC 减1，直到它变为0。

(2) 在下一个CLKOUT 周期，TDDR 加载新的除计数值到PSC ，并使TIM 减1。 (3) 以同样方式，PSC 和TIM 连续进行减操作，直到TIM 减为0。

(4) 下一个CLKOUT 周期，将定时器中断信号(TINT)送到CPU ，同时又用另一脉冲送到TOUT 引脚，把新定时器计数值从PRD 加载到TIM ，并使PSC 再次减1。因此，定时器中断的速率为

1.2定时器编程

（1）TIM ：定时器中的当前值。

（2）PRD ：正常情况，当TIM 减到0后，PRD 中的时间常数自动地加载到TIM 。系统复位( =1)或定时器复位(TRB=1)时，PRD 中的时间常数重新加载到TIM 。（3）控制寄存器(TCR)包含的控制位有下列功能： ①控制定时器模式；

②指定定时器预先定标计数器的当前计数值； ③重新加载定时器； ④启动、停止定时器； ⑤定义定时器的分频系数。

图1 定时器组成框图