第4课_2812的片内资源、存储器映射以及CMD文件的编写

第4课F2812片内资源、存储器映射以及CMD文件的编写

作者：顾卫钢谢芬（HELLODSP资深会员）

从今天开始，我们的课程终于进入F2812的核心了，呵呵。在今天的课程中，我们将带领大家一起学习2812的片内资源，初步了解它究竟有哪些本事，能拿来干些什么，然后一起了解2812存储器的结构，统一编址的方式、存储器映射关系，并重点分析CMD文件，以期望消除大家对CMD文件的迷惑，在自己编写程序的时候会修改CMD文件中的部分内容，从而满足自己设计时的需求。

1.F2812的片内资源

我们知道，TMS320F2812是32位的定点DSP，它既具有数字信号的处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，特别适合用于需要大批量数据处理的测控领域，例如自动化控制、电力电子技术、智能化仪表、电机伺服控制。下面是F2812的内部资源框图。

图1 TMS320F2812内部资源框图

2812采用了高性能的静态CMOS技术，时钟频率可达150MHZ（6.67ns），其核心电压为1.8V，I/O口电压3.3V，Flash编程电压也为3.3V，所以我们在设计2812电源部分的时候，需要将常用的5V电压转换成1.8V和3.3V的电压之后，才能供给2812。具体的设计我们将会在以后的硬件设计内容里进行探讨。

让我们一起来看看图1，最左边的A(18-0)和D（15-0）是表示2812外扩存储器的能力，2812外扩的存储空间最大是219*16 bit，就是说最多只能扩512K个存储单元，每一个存储单元的位数为16位。

从图中我们也可以看到，F2812支持JTAG边界扫描（Boundary Scan）,这也是为什么我们的仿真器都是采用JTAG口的原因了，在这里，提醒大家一点的就是，仿真的时候，JTAG口的方向不能插反，如果插反的话会将仿真器烧坏。我们所使用的14针JTAG口的第6针是空脚，所以一般情况下仿真器JTAG线的第6针是填针的，同时在板子上的第6脚是拔空的，这样可以防止您插反JTAG口，以避免不必要的损失。这一点，在我们自己设计板子的时候尤其需要注意。

在图1中，我们可以看到连接整个芯片各个模块的两条黑色的线，从英文单词上我们可以看到一条是Program Bus，另一条是Data Bus，就是程序总线和数据总线。这个概念讲的还是比较笼统的，下面我们详细分析这两天总线，并结合图中总线上的各个箭头来理解这些概念。

我们首先需要知道2812的存储器空间被分成了2块，一块是程序空间，一块是数据空间，而无论是那一块的内容，我们都需要借助于两种总线来进行传送相关的内容——地址总线和数据总线，用地址总线来传送存储单元的地址，而用数据总线来传送存储单元内的内容。2812的存储器接口具有3条地址总线和3条数据总线。了解了这些基本的内容之后我们接下来一一讲述2812内部的总线结构。

先来讲地址总线，顾名思义，这类总线的作用就是来传送存储单元的地址的。

1.PAB （Program Address Bus）程序地址总线，它是一个22位的总线，用于传送程序空间的读写地址。

程序在运行的时候，假如执行到了某一个指令，那么需要去找到这段代码的地址，就是用PAB来传送。

2.DRAB（Data-Read Address Bus）数据读地址总线，它是个32位的总线，用于传送数据空间的读地址。

假如要读取数据空间某一个单元的内容，那么这个单元的地址就是通过DRAB来传送。

3.DWAB（Data-Write Address Bus）数据写地址总线，它也是个32位的总线，用于传送数据空间的写地

址。类似的，如果我要对数据空间的某一个单元进行写操作，那么这个单元的地址就是通过DWAB来传送。

了解了地址总线后，我们再来看看数据总线，这类总线传送的就是数据了，也就是各个存储单元内的具体内容了。

1.PRDW（Program-Read Data Bus）程序读数据总线，它是一个32位的总线，用于传送读取程序空间时

的指令或者数据。我们在执行代码的时候，首先是通过PAB传送并找到了存放该指令的存储单元，但是这个存储单元下的具体内容就要由我们的PRDW来传送了。

2.DRDB（Data-Read Data Bus）数据读数据总线，它是一个32位的总线，在读取数据空间时用来传送数

据。我们在进行读操作时，先通过DRAB总线确定了需要进行读操作的数据单元的地址，接下来传送这个数据单元下面的具体内容时就需要DRDB了。

3.DWDB（Data/Program-Write Data Bus）数据写数据总线，它是一个32位的总线，在进行写操作时，

向数据空间/程序空间传送相应的数据。也就是假如我们要对数据空间的某一个单元进行写操作，我们通过DWAB传送了这一个单元的地址，同时我们需要DWDB来传送写入的内容。

看了这么多总线，大家是不是有些晕乎乎的呢，呵呵。又是程序空间，数据空间，又是地址总线，数据总线，看的乱了。或许有的朋友就要问了，刚才讲了这么多地址总线和数据总线，那图1中标注的是Program Bus和Data Bus，不是什么地址总线和数据总线啊，怎么会这么混乱呢？不急，呵呵，请大家一起来看看我们的图2吧，2812内部的总线结构。

大家在比较上面的内容和图2时，是不是对2812的总线有了豁然开朗的感觉呢？呵呵，希望有，如果没有的话，请反复阅读一下，这个内容虽然不是什么重点，但是对于理解2812内部的存储结构也是有帮助的。从图2我们也可以看到，我们不能同时对程序空间进行读写，因为PAB是复用的，读写操作会同时使用到PAB。同样的，我们也不能同时对程序空间和数据空间进行写操作，因为DWDB也是复用的，对程序空间进行写操作或者对数据空间进行写操作，都要用到DWDB。

图2 2812内部的总线结构

呵呵，用了很长的篇幅来介绍了2812内部的总线结构，一是帮助大家看懂图1中的总线，二是为后面学习存储器方面的内容打下一个伏笔，既然讲到了存储器，我们就接着讲2812内部的存储器资源。CPU 本身没有存储器，但是2812片内集成了RAM、ROM和FLASH，具体的存储器资源如下表所示：