16-разрядные приборы MSP430FG461X от Texas Instruments - очередной шаг к идеальной платформе для обработки сигнала.Часть третья
Процессорное ядро и программная модель MSP430FG461x
Процессорное ядро устройств MSP430FG461x называется MSP430X и является полностью совместимым с ядром MSP430 более ранних устройств. Ядро MSP430X имеет 16-разрядную RISC-архитектуру и систему команд, состоящую из 51 инструкции. Каждая команда имеет три формата и может оперировать с данными размером в байт и в слово. Для операнда источника в команде имеется семь способов адресации, а для операнда приемника — четыре. В системе команд имеются дополнительные инструкции для расширенного адресного интервала.
Ядро интегрировано с шестнадцатью 16-разрядными регистрами, из которых четыре специализированы как программный счетчик, указатель вершины стека, регистр состояния и генератор констант. Остальные регистры образуют регистровый файл аккумуляторов, используемый для ускорения выполнения программы. Одна команда формата «регистр-регистр» выполняется ядром за один цикл тактовой частоты. Таким образом, удельная пиковая производительность ядра MSP430FG461x составляет 1 MIPS/МГц, а абсолютная пиковая производительность — 8 MIPS.
Операции умножения поддерживаются периферийным модулем аппаратного умножителя. Модуль выполняет операции умножения разрядностью 16x16, 16x8, 8x16 и 8x8 бит. Модуль поддерживает операции умножения без знака и со знаком, а также операции умножения с накоплением без знака и со знаком. Результат умножения возвращается уже
в следующем тактовом цикле после загрузки сомножителей.
Программная модель MSP430-FG461x предполагает единое адресное пространство для регистров специального назначения (РСН), RAM, расширенной RAM, ROM загрузчика и Flash-памяти команд и данных. Область 8- и 16-разрядных РСН занимает пространство адресов OlFFh-OOOOh, область RAM — пространство 09FFh-0200h, область ROM загрузчика — пространство OFFFh-OCOOh, область Flash-памяти данных — пространство OlOFFh-OlOOOh, область расширенной RAM — пространство 020FFh-01100h или 030FFh-01100h в зависимости от конкретного устройства, область Flash-памяти программ — пространство 018FFFh-002100h, 019FFFh-003100h, OlFFFFh-ООЗЮОЬ или 01FFFFh-002100h в зависимости от конкретного устройства. Векторы прерывания и вектор сброса расположены во Flash-памяти программ в адресном интервале OFFFFh-OFFCOh. После сброса ядро начинает выполнять программу с адреса OFFFEh.
Размещенная в ROM программа-загрузчик (BSL) дает возможность пользователю программировать Flash-память или RAM, используя интерфейс UART. Доступ к встроенной памяти через BSL защищен задаваемым пользователем паролем.
Flash-память MSP430FG461x
Flash-память устройств MSP430FG461x может быть запрограммирована через встроенный порт JTAG средствами программы-загрузчика BSL или непосредственно в системе средствами встроенной управляющей программы. При внутрисистемном программировании Flash-память доступна для модификации побайтно и пословно.
Flash-память состоит из главной памяти (программ) и информационной памяти (данных). Главная память состоит из п сегментов по 512 байт, а информационная — из двух сегментов (А и В) по 128 байт.
Стирание главной памяти может производиться целиком или посегментно, а информационной памяти — только посегментно. По молчанию у «чистого» устройства информационная память содержит некоторые заводские тестовые данные, которые рекомендуется стереть до использования памяти в приложении.
Типичное время полного стирания Flash-памяти составляет 20 мс, время программирования сегмента — 10 мс. Flash-память допускает 10000 циклов программирования/ стирания, а время сохранности данных при номинальной температуре составляет 100 лет.
Генераторы и системные синхросигналы
Система синхронизации устройств MSP430FG461x образована системой АПЧ (FLL+) с петлей обратной связи и модулем синхронизации, который включает в себя кварцевый генератор с частотой 32768 Гц, внутренний высокочастотный генератор и внутренний управляемый цифровым кодом генератор (DCO).
Генератор DCO предназначен для организации быстрого «пробуждения» из режимов с низким энергопотреблением.
FLL+ и модуль синхронизации вырабатывают следующие синхросигналы:
• Вспомогательная тактовая частота (ACLK), источником которой является кварцевый генератор с частотой 32768 Гц или внутренний высокочастотный генератор.
• Основная тактовая частота (MCLK), используемая для тактирования процессорного ядра.
• Периферийная тактовая частота (SMCLK), используемая для тактирования периферийных модулей МК.
• Буферизированный выход ACLK, вырабатывающий частоты ACLK/n: ACLK/2, ACLK/4, или ACLK/8.
|
