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cc2530內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖

2017年11月08日 17:25 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶(hù)評(píng)論(0

  CPU 和內(nèi)存

  CC253x芯片系列中使用的8051 CPU內(nèi)核是一個(gè)單周期的8051兼容內(nèi)核。它有三種不同的內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)(SFR,DATA 和CODE/XDATA),單周期訪(fǎng)問(wèn)SFR,DATA 和主SRAM。它還包括一個(gè)調(diào)試接口和一個(gè)18 輸入擴(kuò)展中斷單元。

  中斷控制器總共提供了18 個(gè)中斷源,分為六個(gè)中斷組,每個(gè)與四個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)之一相關(guān)。當(dāng)設(shè)備從活動(dòng)模式回到空閑模式,任一中斷服務(wù)請(qǐng)求就被激發(fā)。一些中斷還可以從睡眠模式(供電模式1-3)喚醒設(shè)備。

  內(nèi)存仲裁器位于系統(tǒng)中心,因?yàn)樗ㄟ^(guò)SFR 總線(xiàn)把CPU 和DMA 控制器和物理存儲(chǔ)器以及所有外設(shè)連接起來(lái)。內(nèi)存仲裁器有四個(gè)內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn),每次訪(fǎng)問(wèn)可以映射到三個(gè)物理存儲(chǔ)器之一:一個(gè)8-KB SRAM、閃存存儲(chǔ)器和XREG/SFR 寄存器。它負(fù)責(zé)執(zhí)行仲裁,并確定同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)物理存儲(chǔ)器之間的順序。

  8-KB SRAM映射到DATA存儲(chǔ)空間和部分XDATA存儲(chǔ)空間。8-KB SRAM是一個(gè)超低功耗的SRAM,即使數(shù)字部分掉電(供電模式2 和3)也能保留其內(nèi)容。這是對(duì)于低功耗應(yīng)用來(lái)說(shuō)很重要的一個(gè)功能。

  32/64/128/256 KB閃存塊為設(shè)備提供了內(nèi)電路可編程的非易失性程序存儲(chǔ)器,映射到XDATA 存儲(chǔ)空間。除了保存程序代碼和常量以外,非易失性存儲(chǔ)器允許應(yīng)用程序保存必須保留的數(shù)據(jù),這樣設(shè)備重啟之后可以使用這些數(shù)據(jù)。使用這個(gè)功能,例如可以利用已經(jīng)保存的網(wǎng)絡(luò)具體數(shù)據(jù),就不需要經(jīng)過(guò)完全啟動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)尋找和加入過(guò)程。

  時(shí)鐘電源管理

  數(shù)字內(nèi)核和外設(shè)由一個(gè)1.8-V 低差穩(wěn)壓器供電。它提供了電源管理功能,可以實(shí)現(xiàn)使用不同供電模式的長(zhǎng)電池壽命的低功耗運(yùn)行。有五種不同的復(fù)位源來(lái)復(fù)位設(shè)備。

  外設(shè)

  CC2530 包括許多不同的外設(shè),允許應(yīng)用程序設(shè)計(jì)者開(kāi)發(fā)先進(jìn)的應(yīng)用。

  調(diào)試接口執(zhí)行一個(gè)專(zhuān)有的兩線(xiàn)串行接口,用于內(nèi)電路調(diào)試。通過(guò)這個(gè)調(diào)試接口,可以執(zhí)行整個(gè)閃存存儲(chǔ)器的擦除、控制使能哪個(gè)振蕩器、停止和開(kāi)始執(zhí)行用戶(hù)程序、執(zhí)行8051 內(nèi)核提供的指令、設(shè)置代碼斷點(diǎn),以及內(nèi)核中全部指令的單步調(diào)試。使用這些技術(shù),可以很好地執(zhí)行內(nèi)電路的調(diào)試和外部閃存的編程。

  設(shè)備含有閃存存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)程序代碼。閃存存儲(chǔ)器可通過(guò)用戶(hù)軟件和調(diào)試接口編程。閃存控制器處理寫(xiě)入和擦除嵌入式閃存存儲(chǔ)器。閃存控制器允許頁(yè)面擦除和4 字節(jié)編程。

  I/O控制器負(fù)責(zé)所有通用I/O引腳。CPU可以配置外設(shè)模塊是否控制某個(gè)引腳或它們是否受軟件控制,如果是的話(huà),每個(gè)引腳配置為一個(gè)輸入還是輸出,是否連接襯墊里的一個(gè)上拉或下拉電阻。CPU 中斷可以分別在每個(gè)引腳上使能。每個(gè)連接到I/O 引腳的外設(shè)可以在兩個(gè)不同的I/O 引腳位置之間選擇,以確保在不同應(yīng)用程序中的靈活性。

  系統(tǒng)可以使用一個(gè)多功能的五通道DMA控制器,使用XDATA存儲(chǔ)空間訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器,因此能夠訪(fǎng)問(wèn)所有物理存儲(chǔ)器。每個(gè)通道(觸發(fā)器、優(yōu)先級(jí)、傳輸模式、尋址模式、源和目標(biāo)指針和傳輸計(jì)數(shù))用DMA 描述符在存儲(chǔ)器任何地方配置。許多硬件外設(shè)(AES 內(nèi)核、閃存控制器、USART、定時(shí)器、ADC 接口)通過(guò)使用DMA 控制器在SFR 或XREG 地址和閃存/SRAM 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,獲得高效率操作。定時(shí)器1 是一個(gè)16 位定時(shí)器,具有定時(shí)器/PWM 功能。它有一個(gè)可編程的分頻器,一個(gè)16 位周期值,和五個(gè)各自可編程的計(jì)數(shù)器/捕獲通道,每個(gè)都有一個(gè)16 位比較值。每個(gè)計(jì)數(shù)器/捕獲通道可以用作一個(gè)PWM輸出或捕獲輸入信號(hào)邊沿的時(shí)序。它還可以配置在IR產(chǎn)生模式,計(jì)算定時(shí)器3 周期,輸出是ANDed,定時(shí)器3 的輸出是用最小的CPU 互動(dòng)產(chǎn)生調(diào)制的消費(fèi)型IR 信號(hào)。

  MAC定時(shí)器(定時(shí)器2)是專(zhuān)門(mén)為支持IEEE 802.15.4 MAC或軟件中其他時(shí)槽的協(xié)議設(shè)計(jì)。定時(shí)器有一個(gè)可配置的定時(shí)器周期和一個(gè)8 位溢出計(jì)數(shù)器,可以用于保持跟蹤已經(jīng)經(jīng)過(guò)的周期數(shù)。一個(gè)16 位捕獲寄存器也用于記錄收到/發(fā)送一個(gè)幀開(kāi)始界定符的精確時(shí)間,或傳輸結(jié)束的精確時(shí)間,還有一個(gè)16 位輸出比較寄存器可以在具體時(shí)間產(chǎn)生不同的選通命令(開(kāi)始RX,開(kāi)始TX,等等)到無(wú)線(xiàn)模塊。定時(shí)器3 和定時(shí)器4 是8 位定時(shí)器,具有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/PWM 功能。它們有一個(gè)可編程的分頻器,一個(gè)8 位的周期值,一個(gè)可編程的計(jì)數(shù)器通道,具有一個(gè)8 位的比較值。每個(gè)計(jì)數(shù)器通道可以用作一個(gè)PWM 輸出。

  睡眠定時(shí)器是一個(gè)超低功耗的定時(shí)器,計(jì)算32-kHz 晶振或32-kHz RC 振蕩器的周期。睡眠定時(shí)器在除了供電模式3 的所有工作模式下不斷運(yùn)行。這一定時(shí)器的典型應(yīng)用是作為實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器,或作為一個(gè)喚醒定時(shí)器跳出供電模式1 或2。

  ADC支持7到12位的分辨率,分別在30 kHz或4 kHz的帶寬。DC音頻轉(zhuǎn)換可以使用高達(dá)八個(gè)輸入通道(端口0)。輸入可以選擇作為單端或差分。參考電壓可以是內(nèi)部電壓、AVDD 或是一個(gè)單端或差分外部信號(hào)。ADC 還有一個(gè)溫度傳感輸入通道。ADC 可以自動(dòng)執(zhí)行定期抽樣或轉(zhuǎn)換通道序列的程序。

  隨機(jī)數(shù)發(fā)生器使用一個(gè)16 位LFSR 來(lái)產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù),這可以被CPU 讀取或由選通命令處理器直接使用。例如隨機(jī)數(shù)可以用作產(chǎn)生隨機(jī)密鑰,用于安全。

  AES加密/解密內(nèi)核允許用戶(hù)使用帶有128位密鑰的AES算法加密和解密數(shù)據(jù)。這一內(nèi)核能夠支持IEEE 802.15.4 MAC 安全、ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層要求的AES 操作。

  一個(gè)內(nèi)置的看門(mén)狗允許CC2530 在固件掛起的情況下復(fù)位自身。當(dāng)看門(mén)狗定時(shí)器由軟件使能,它必須定期清除;否則,當(dāng)它超時(shí)就復(fù)位它就復(fù)位設(shè)備?;蛘咚梢耘渲糜米饕粋€(gè)通用32-kHz 定時(shí)器。

  USART 0和USART 1每個(gè)被配置為一個(gè)SPI主/從或一個(gè)UART。它們?yōu)镽X和TX提供了雙緩沖,以及硬件流控制,因此非常適合于高吞吐量的全雙工應(yīng)用。每個(gè)都有自己的高精度波特率發(fā)生器,因此可以使普通定時(shí)器空閑出來(lái)用作其他用途。

  無(wú)線(xiàn)設(shè)備
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  cc2530內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

  CC2530 具有一個(gè)IEEE 802.15.4 兼容無(wú)線(xiàn)收發(fā)器。RF 內(nèi)核控制模擬無(wú)線(xiàn)模塊。另外,它提供了MCU 和無(wú)線(xiàn)設(shè)備之間的一個(gè)接口,這使得可以發(fā)出命令,讀取狀態(tài),自動(dòng)操作和確定無(wú)線(xiàn)設(shè)備事件的順序。無(wú)線(xiàn)設(shè)備還包括一個(gè)數(shù)據(jù)包過(guò)濾和地址識(shí)別模塊。

  CC2530里的四種存儲(chǔ)空間(結(jié)構(gòu)上劃分的存儲(chǔ)空間,并不是實(shí)際的存儲(chǔ)器,是一種理論上的概念)

  1. CODE 程序存儲(chǔ)器 用處存放程序代碼和一些常量有16根地址總線(xiàn),所以CODE的尋址范圍是 0000H~FFFFH 共64KB

  2. DATA 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 用于存放程序運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)有8根地址總線(xiàn),所以DATA的尋址空間為 00H~FFH 共256 byte.低128位可以直接尋址,高128位只能間接尋址。

  3. XDATA 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(只能間接尋址,訪(fǎng)問(wèn)速度比較慢) DMA是再XDATA上尋址的,這一點(diǎn)很重要有16根地址總線(xiàn),所以 XDATA 的尋址空間為 0000H ~ FFFFH 共64K

  4. SFR 特殊功能寄存器 就是那些T1CTL, EA, P0 等配置寄存器存儲(chǔ)的地方 共128K。因?yàn)镃C2530的配置寄存器比較多,所以一些多余的寄存器就放到了XREG 里面。XREG的大小為1K XREG的訪(fǎng)問(wèn)速度比 SFR慢。

  cc2530內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖
    cc2530內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)圖

  以上4中存儲(chǔ)空間只是4種不同尋址方式的概念,并不代表物理上具體的存儲(chǔ)設(shè)備。例如 FLASH 或者 EEPROM都可以作為物理的存儲(chǔ)媒介映射 到CODE上,DRAM或者SRAM都可以作為存儲(chǔ)媒介映射到DATA中。CODE和DATA是存儲(chǔ)空間的概念,F(xiàn)LASH、SRAM、EEPROM等是具體的物理存 儲(chǔ)設(shè)備,這兩個(gè)概念不要混淆。

  這好比,電腦需要RAM和ROM,這個(gè)ROM可以是西部數(shù)據(jù)的硬盤(pán),也可以使三星的硬盤(pán),也可以是不同材料的固態(tài)硬盤(pán)。一個(gè)是存儲(chǔ)空間,另一個(gè)是具體的物理存儲(chǔ)設(shè)備。

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