标签：Register 笔记学习地址 DSP 寄存器 GPIO GpioDataRegs 存储空间

DSP28335

最小系统

电源电路
晶振电路

作用：提供稳定的时钟

晶振频率：一般为30MHz

复位电路

使用JTag 烧录程序过程中不能复位，否则芯片可能锁死

下载电路

F28335启动模式

存储器与寄存器

F28335芯片内部的存储器包括了256K×16位的FLASH（ROM），34K×16位的SARAM，8K×16 位的 BOOT ROM以及2K×16 位的 OPT ROM，采用统一寻址方式（程序、数据和 I/O 统一寻址），从而提高了存储空间的利用率。

存储器的这些存储空间都是实际存在的物理空间，为了统一管理以及便于访问这些空间，需要给这些空间分配地址，同样，为了统一访问片上的I/O和外设，都需要分配相应的地址。这就好似快递员将快递送到你家一样，你家就是存储空间，快递员是CPU，快递是数据，如果快递员不知道你家地址，那么快递就无法到家，因此有必要填写家庭地址。

存储器映射

为存储器的存储空间分配地址的行为就是存储器映射。查阅F28335的数据手册，可得F28335的存储器映射地址如图所示。

在这里插入图片描述

作如下几点说明：

空间大小的计算：比如M1的地址范围为0x800-0x400，则0x800-0x400=0x400=1024(dec)=1k，也就是说有1k的存储空间，而每个存储空间的大小为16位（这一点大家在之后编程的时候会发现，F28335操作的每一个寄存器大多数都是16位的），因此为1k×16。可能有人说该空间的大小为2k，这也是正确的，这是因为原则上认为1位就是1bit，而8位构成1字节（byte），1024个字节构成1kb，因此1k×16的大小为1k×2×8=2k×8；
FLASH的地址为0x30 0000-0x34 0000；BOOT ROM的地址为0x3F E000-0x3F FFC0；OPT ROM的地址为0x38 0000-0x38 0800；SARAM的地址就是0x00 0000-0x00 0800的M0、M1以及L0-L7；
外设帧 0/1/2/3，这 4 个空间也是存储空间同样分配了地址，但是它们只能是数据空间。设帧 1/2/3 空间是 Protected，表示这三个空间存放的寄存器不可以随便配置，若要对存放在 Protected 空间内的寄存器进行配置，要进行 EALLOW 声明，以 EDIS 结束声明，起到保护和警示作用。

寄存器映射

F28335片上集成了I/O以及多个外设，如SPI、SCI、EPWM、ECAP等，而操作F28335片上外设的本质就是在外设帧中相应存储空间写入或者读出数据，由于这一部分存储空间需要经常使用，人为操作频繁，因此正常编程时，需要频繁使用到这些存储空间的地址，而地址记忆时较为繁琐，因此可以为这些存储空间取人脑较为容易记忆的名字，取得名字我们称为Xx寄存器，而取名字的过程称为寄存器映射。这样，在编程时我们就可以在CCS中写这些寄存器的名字来替代原先的地址，也就能直接改变存储空间中的值，从而达到控制片上外设的作用。

从寄存器以及寄存器的映射概念可以看到，寄存器本质上就是存储器的中一些常用的存储空间。前面我说过，在CPU中也有一些寄存器，它们本质上也是存储空间，而在编写汇编语言时我们要经常用到CPU中的这些存储空间，因此为了书写的方便，我们也用同样的方法为这些存储空间编写名字，也就有了AX、BX、CX、DX、SI等。

下面我将以片上外设GPIO为例，说明在CCS中它是如何将GPIO下存储空间的地址进行映射。

先看下面这一条语句，这是一条非常简单的将GPIO68设置为高电平的语句。从该语句的结构上看，GpioDataRegs事实上是一个结构体，同时它也是映射后的寄存器。

GpioDataRegs.GPCSET.bit.GPIO68=1;

查看GpioDataRegs的说明，如下：

#ifdef __cplusplus
#pragma DATA_SECTION("GpioDataRegsFile")
#else
#pragma DATA_SECTION(GpioDataRegs,"GpioDataRegsFile");
#endif
volatile struct GPIO_DATA_REGS GpioDataRegs;

可以看到，GpioDataRegs是一个volatile struct GPIO_DATA_REGS类型的结构体。

(从目前看到的情况来说，GpioDataRegs就是一个volatile struct GPIO_DATA_REGS类型的结构体变量，而我们前面说对GPIO的操作实际上是对GPIO存储空间地址下的存储器进行数据写入或读出，我们既需要将GpioDataRegs当作一个寄存器，也需要对存储空间地址操作，显然根据寄存器映射的概念，我们需要将GpioDataRegs与存储空间地址结合在一起，也就是给存储空间地址取名为GpioDataRegs，这是“#pragma DATA_SECTION(GpioDataRegs,“GpioDataRegsFile”);”语句的作用。)

打开“DSP2833x_Headers_nonBIOS.cmd”文件，找到GpioDataRegsFile存在的语句如下：

GpioDataRegsFile  : > GPIODAT      PAGE = 1

可以看到，GpioDataRegsFile指向了GPIODAT，那么在该文件中找到GPIODAT存在的语句如下：

GPIODAT     : origin = 0x006FC0, length = 0x000020     /* GPIO data registers */

可以看到，最终寄存器GpioDataRegs指向的地址为0x006FC0，长度为0x20，也就是32×16位。

下面说明寄存器GpioDataRegs为什么指向的地址为0x006FC0，其长度又为什么是32×16位。首先从寄存器的名字可以看到，这是GPIO数据寄存器，查阅F28335的数据手册中GPIO数据寄存器地址映射情况如图所示。

可以看到，寄存器GpioDataRegs实际上是一个大类寄存器，其下包括了GPADAT-GPCTOGGLE等多个寄存器，而GPADAT寄存器的起始地址为0x6FC0，因此GpioDataRegs的起始地址也应该为0x006FC0。

回到“volatile struct GPIO_DATA_REGS GpioDataRegs;”语句中，点击GPIO_DATA_REGS可以看到该结构体的定义为：

struct GPIO_DATA_REGS {
   union  GPADAT_REG       GPADAT;       // GPIO Data Register (GPIO0 to 31)
   union  GPADAT_REG       GPASET;       // GPIO Data Set Register (GPIO0 to 31)
   union  GPADAT_REG       GPACLEAR;     // GPIO Data Clear Register (GPIO0 to 31)
   union  GPADAT_REG       GPATOGGLE;    // GPIO Data Toggle Register (GPIO0 to 31) 
   union  GPBDAT_REG       GPBDAT;       // GPIO Data Register (GPIO32 to 63)
   union  GPBDAT_REG       GPBSET;       // GPIO Data Set Register (GPIO32 to 63)
   union  GPBDAT_REG       GPBCLEAR;     // GPIO Data Clear Register (GPIO32 to 63)
   union  GPBDAT_REG       GPBTOGGLE;    // GPIO Data Toggle Register (GPIO32 to 63)
   union  GPCDAT_REG       GPCDAT;       // GPIO Data Register (GPIO64 to 95)
   union  GPCDAT_REG       GPCSET;       // GPIO Data Set Register (GPIO64 to 95)
   union  GPCDAT_REG       GPCCLEAR;     // GPIO Data Clear Register (GPIO64 to 95)
   union  GPCDAT_REG       GPCTOGGLE;    // GPIO Data Toggle Register (GPIO64 to 95)
   Uint16                  rsvd1[8];
};

总结

F28335的内核CPU与存储器是相互独立的；
寄存器与存储器本质是都是具体存在物理存储空间；
给存储器的存储空间分配地址的过程称为存储器映射；
一些存储空间需要经常操作，而直接操作地址的出错率较大，因此可以将存储空间的地址取人类容易记忆的名字，该过程称为寄存器映射，取得名字（指向存储空间的地址）称为寄存器。

标签：Register,笔记,学习,地址,DSP,寄存器,GPIO,GpioDataRegs,存储空间
From： https://www.cnblogs.com/youngwuu/p/18166348

DSP学习笔记（1）