Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
прерываний;
• DSP-составляющая к RISC-контроллеру.
RISK-контроллер. СРМ функционирует под управлением собственного ядра,
выполненного в виде RISC-процессора. Основная задача RISC-ядра -
обеспечение функционирования каналов SCC, SMC, SPI без постоянного
вмешательства основного центрального процессора CPU. Основные способы
взаимодействия центрального процессора и RISC-ядра:
464
ОРГАНИЗАЦИЯ КОММУНИКАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОРНЫХ МОДУЛЕЙ В КМК
• пользователь из своей программы может передать СРМ команду управления
каналом связи (табл. 5.3-5.4);
• СРМ после выполнения приема/передачи кадра или в случае возникновения
ошибки при передаче извещает CPU прерыванием;
• ядра могут обмениваться информацией о текущем состоянии каналов
ввода/вывода через регистр статуса буферов дескрипторов и протокол-
ориентированную область внутренней двухпортовой памяти.
Работа RISC-процессора прозрачна для пользователя. RISC-ядро выполняет
задачи нижних уровней управления и контроля над DMA-передачами,
освобождая центральный процессор для решения задач более высоких уровней
управления. Все передачи между RISC-ядром и модулем коммуникационного
процессора производятся по внутренней периферийной шине и не оказывают
влияния на работу центрального процессора. RISC-процессор управляет
работой коммуникационных каналов ввода/вывода, реализуя выбранные
пользователем протоколы, координирует работу каналов SDMA при передаче
информации между FIFO SCC и памятью, следит за правильностью заполнения
буферных дескрипторов и их слов состояния. При реализации
коммуникационных протоколов в зависимости от выбранного типа протокола
RISC-контроллер осуществляет вставку служебной информации (преамбула,
флаги, символы синхронизации) при передаче и ее удаление при приеме,
контролирует правильность появления и корректность формата служебных
символов и символов синхронизации, формирует при передаче и проверяет при
приеме контрольную сумму целого кадра или частей пакета.
В контроллере МРС860 RISC-ядро имеет полностью 32-разрядную архитектуру,
настроено и оптимизировано специально для решения коммуникационных задач.
Благодаря введению DSP-составляющей RISC-процессор поддерживает
встроенные команды МАС-арифметики (операции умножения и сложения над 16-
битными операндами и 40-битным результатом), обработки контрольной суммы
и вычисления специальных режимов адресации и выполняет МАС-команду за
один период тактовой частоты. Особенности архитектуры RISC-ядра,
использование 4-Кбитных кэш-памяти команд и данных позволили увеличить
производительность ядра до 53 MIPS при 40 МГц.
Работу RISC-контроллера определяет микропрограмма, расположенная во
внутреннем масочном ПЗУ микрокода. Пользователь не может изменить
содержимое ПЗУ микрокода. Но предусмотрена возможность загрузки микрокода
новых протоколов (например, SS#7, Profibus), для этого во внутренней
двухпортовой памяти выделена специальная область для загрузки микрокода.
CPU может передавать команды управления работой каналов для RISC-
контроллера через регистр команд CR (рис. 5.15). Обычно эти команды
используются, если необходимо провести инициализацию канала или изменить
его режим работы. CPU записывает код выполняемой команды в биты OPCODE,
определяет канал, для которого должна быть выполнена команда в битах
CHNUM (табл. 5.2), и устанавливает флаг FLG. Выполнив команду, RISC-
процессор сбрасывает флаг FLG, сообщая центральному процессору, что он
готов выполнить новую команду. Бит программного сброса RST = 1,
установленный CPU, сбрасывает в исходное состояние регистры и параметры
всех коммуникационных каналов приблизительно за 60 периодов тактовой
частоты.
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
RST - OPCODE CHNUM - FLG
Рис. 5.15. Формат регистра команд CR RISC-контроллера
405
КОММУНИКАЦИОННЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ И СИСТЕМЫ НА ИХ ОСНОВЕ
Таблица 5.2
Номера каналов ввода-вывода в МРС860
Биты CHNUM Тип канала Биты CHNUM Тип канала
0000 SCC1 1000 SCC3
0001 FC/IDMA1 1001 SMC1/DSP (Rx)
0100 SCC2 1100 SCC4
0101 SPI/IDMA2/RISC Timer 1101 SMC2/DSP (Тх)
Команды управления каналом связи рассмотрены в табл. 5.3 - 5.4. В состав
СРМ контроллера МРС860 введены дополнительные каналы и модули, и поэтому
набор команд управления расширен для обеспечения более гибкого управления
каналами связи (см. табл. 5.4).
Типовой набор команд, которые чаще всего применяются для управления
работой SCC-каналов в контроллере МРС860, включает 7 команд: STOP
TRANSMIT, GRACEFUL STOP TRANSMIT, RESTART TRANSMIT, INIT TX PARAMETERS,
ENTER HUNT MODE CLOSE RX BD и INIT RX PARAMETERS.
Таблица 5.3
Основные команды управления работой каналов ввода/вывода
Команда / Код комацды.Описание STOP TRANSMIT/0100
Применяется для всех SCC-каналов и для SMC-каналов, работающих с
протоколами UART, Transparent. Команда обычно передается при выключении
передатчика и приводит к остановке передачи на канале. Происходит
прерывание передачи текущего кадра данных, и в канал выдается только
