TMS320x28xxx原理與開發(fā)

前言

　　TMS320x28xxx（簡(jiǎn)稱x28xxx，早期產(chǎn)品也簡(jiǎn)稱x28x）是TI公司推出的32位數(shù)字信號(hào)處　理器（DSP），主要包括定點(diǎn)的TMS320x281x和TMS320x280x（簡(jiǎn)稱（x281x和x280x）系列， Piccolo（TMS320x280xx）系列，以及浮點(diǎn)的TMS320x283xx（簡(jiǎn)稱x283xx）系列三種類型。定點(diǎn)TMS320x281x和TMS320x280x又叫TMS320x28xx（簡(jiǎn)稱x28xx）。TMS320x28xxx是目前控制領(lǐng)域最先進(jìn)的處理器之一，其頻率高達(dá)1 50MHz，大大提高了控制系統(tǒng)的控制精度和芯片的處理能力。TMS320x28xxx基于c/C++高效32位TMS320C28x DSP內(nèi)核，為TMS320x281x和TMS320x280x定點(diǎn)處理器提供了浮點(diǎn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)，可以在定點(diǎn)處理器上方便地實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)運(yùn)算；而TMS320x283xx系列處理器增加了浮點(diǎn)處理內(nèi)核，可以直接進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，在高精度伺服控制、可變頻電源、uPS電源等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，同時(shí)也是電機(jī)等數(shù)字化控制產(chǎn)品升級(jí)的最佳選擇?！　MS320x28xxx內(nèi)部集成了Flash閃存，可以用于固化應(yīng)用軟件，代碼保護(hù)單元提供128位密碼保護(hù)，可以有效地保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。TMS320x281x優(yōu)化過(guò)的事件管理器包括脈沖寬度調(diào)　制（PWM）產(chǎn)生器，可以編程通用計(jì)時(shí)器和事件捕捉接口等，能夠滿足多種數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用需求。TMS320x280x和TqVIS320x283xx提供的ePWM，eCAP和eOEP在方便使用的同時(shí)，還可以完成更高精度的操作。TMS320x28xxx包括12位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，可達(dá)16.7MB／S的采樣，其雙采樣裝置可以實(shí)現(xiàn)控制環(huán)路的同步采樣。片上標(biāo)準(zhǔn)通信端口能夠?yàn)橹鳈C(jī)、測(cè)試設(shè)備、顯示器及其他組件提供簡(jiǎn)便的通信接口。　　本書是在《TMS320F2812原理與開發(fā)》一書的基礎(chǔ)上，根據(jù)作者近幾年的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)　和TI公司DSP相關(guān)技術(shù)的最新進(jìn)展，綜合實(shí)踐中較常遇到的問(wèn)題編寫的，在保留原書部分原　理分析的基礎(chǔ)上，著重增加了應(yīng)用開發(fā)環(huán)節(jié)及TMS320x280x和TMS320x283xx浮點(diǎn)處理器的相關(guān)內(nèi)容。全書以基于TMS320F281x處理器的測(cè)錄系統(tǒng)為主線，在比較TMS320x28xxx系列處理器異同的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了各功能模塊的基本原理及其應(yīng)用，并給出了具體的應(yīng)用實(shí)例。此外，根據(jù)內(nèi)容的需要對(duì)原有的章節(jié)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整或刪減。

內(nèi)容概要

本書是在《TMS32OF2812原理與開發(fā)》的基礎(chǔ)上編寫的，根據(jù)近幾年DSP技術(shù)的發(fā)展和作者的實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原有內(nèi)容進(jìn)行了較大調(diào)整。書中內(nèi)容不局限于TMS32OF2812處理器，涵蓋了TMS320x28xxx處理器的基本特點(diǎn)、硬件結(jié)構(gòu)、內(nèi)部功能模塊的基本原理等內(nèi)容，并以實(shí)際開發(fā)的測(cè)錄系統(tǒng)為主線，介紹各功能單元的使用方法，給出了相應(yīng)模塊的硬件設(shè)計(jì)參考及軟件調(diào)試方法和代碼。書中提供了大量經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的硬件原理圖和應(yīng)用程序代碼，以方便讀者參考設(shè)計(jì)。    本書既可以作為電子類專業(yè)的本科生和研究生“數(shù)字信號(hào)處理原理及其應(yīng)用”或“數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)”等課程的教材，也可以作為有關(guān)工程技術(shù)人員很好的參考書。

書籍目錄

第1章  概述  1.1  簡(jiǎn)介  1.2  DSP平臺(tái)介紹    1.2.1  TMS320系列DSP平臺(tái)介紹    1.2.2  TMS320C2000平臺(tái)介紹    1.2.3  TMS320C2000平臺(tái)應(yīng)用領(lǐng)域  1.3  以DSP為基礎(chǔ)的數(shù)字控制系統(tǒng)    1.3.1  控制系統(tǒng)介紹    1.3.2  數(shù)字控制系統(tǒng)    1.3.3  數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)    1.3.4  基于TMS320x28xx處理器測(cè)試平臺(tái)第2章  TMS320x28xxx系列處理器概述  2.1  TMS320x281x和x280x內(nèi)核    2.1.1  TMS320x281x和x280x處理器的主要特點(diǎn)    2.1.2  C28x CPU內(nèi)核  2.2  TMS320x283xx內(nèi)核    2.2.1  x28x浮點(diǎn)處理單元簡(jiǎn)介    2.2.2  x28x浮點(diǎn)處理的優(yōu)勢(shì)    2.2.3  x28x浮點(diǎn)處理單元結(jié)構(gòu)    2.2.4  指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介  2.3  TMS320x28xxx系列處理器外設(shè)比較    2.3.1  TMS320x28x外設(shè)概述    2.3.2  TMS320x281x和TMS320x283xx的區(qū)別    2.3.3  TMS320x280x和口TMS320x283xx的區(qū)別第3章  TMS320x28xx系統(tǒng)控制及中斷  3.1  時(shí)鐘及系統(tǒng)控制    3.1.1  時(shí)鐘概述    3.1.2  晶體振蕩器及鎖相環(huán)    3.1.3  低功耗模式    3.1.4  看門狗及其應(yīng)用    3.1.5  定時(shí)器及其應(yīng)用  3.2  TMS320F28xx通用I／O    3.2.1  多功能復(fù)用GPlO介紹    3.2.2  GPlO寄存器    3.3 TMS320F28xx外設(shè)擴(kuò)展中斷模塊    3.3.1  TMS320F28xx的PIE控制器概述    3.3.2  中斷向量表    3.3.3  中斷源及其處理    3.3.4  PIE向量表    3.3.5  PIE寄存器    3.3.6  PIE中斷使用例程第4章  存儲(chǔ)器及擴(kuò)展接口  4.1  F2812內(nèi)部存儲(chǔ)空間  4.2  片內(nèi)存儲(chǔ)器接口    4.2.1  CPU內(nèi)部總線    4.2.2  32位數(shù)據(jù)訪問(wèn)的地址分配  4.3  片上Flash和OTP存儲(chǔ)器    4.3.1  Flash存儲(chǔ)器    4.3.2  Fash存儲(chǔ)器尋址空間分配  4.4  外部擴(kuò)展接口    4.4.1  外部接口描述    4.4.2  外部接口的訪問(wèn)    4.4.3  寫操作緊跟讀操作的流水線保護(hù)    4.4.4  外部接口的配置    4.4.5  配置建立、激活及跟蹤等待狀態(tài)    4.4.6  外部接口的寄存器    4.4.7  外部接口DMA訪問(wèn)    4.4.8  外部接口操作時(shí)序圖  4.5  T  Ms320x283xx和TMS320x28 1 x-XINTF接口的區(qū)別    4.5.1  XINTF接口的主要區(qū)別    4.5.2  存儲(chǔ)器擴(kuò)展操作  4.6  外部接口的應(yīng)用    4.6.1  外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展    4.6.2  外部ADC擴(kuò)展    4.6.3 OLED顯示接口第5章  TMS320F28xx串行通信接口  5.1  概述    5.1.1  增強(qiáng)SCI模塊概述    5.1.2  SCl結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  5.2  SCl寄存器及串口使用    5.2.1  SCl寄存器    5.2.2  SCl串口使用    5.2.3  F2812 SCI軟件樣例程序第6章  TMS320F28xx串行外設(shè)接口第7章  I2C總線第8章  事件管理器及應(yīng)用第9章  ePWM模塊第10章  增強(qiáng)捕捉單元模塊第11章  增強(qiáng)正交編碼脈沖模塊第12章  eCAN總線模塊及應(yīng)用第13章  模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　概述　　1.1　簡(jiǎn)介　　傳統(tǒng)的信號(hào)處理或控制系統(tǒng)采用模擬技術(shù)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，處理設(shè)備和控制器均采用模擬器件（電阻、電容和運(yùn)算放大器等）實(shí)現(xiàn)。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，數(shù)字信號(hào)處理（Digital Signal Processing，DSP）日漸成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)，并在多項(xiàng)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸替代了傳統(tǒng)模擬信號(hào)處理系統(tǒng)。與模擬信號(hào)處理系統(tǒng)相比，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及設(shè)備具有靈活、精確、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)備尺寸小、速度快、性能穩(wěn)定和易于升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，所以，目前大多設(shè)備采用數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)?！　?shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ玫奶幚碓O(shè)備，以數(shù)值計(jì)算的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、綜合、估計(jì)與識(shí)別等加工處理，從而達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的。數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)是以數(shù)字信號(hào)處理理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，在其發(fā)展歷程中，有兩個(gè)事件加速了DSP技術(shù)的發(fā)展。其一是Cooley和Tuckey對(duì)離散傅里葉變換的有效算法的解密，其二是可編程數(shù)字信號(hào)處理器（Digital SignalProcessor，DSP）在20世紀(jì)60年代的引入。這種采用哈佛結(jié)構(gòu)的處理器能夠在一個(gè)周期內(nèi)完成乘法累加運(yùn)算，與采用馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的處理器相比有了本質(zhì)的改進(jìn)，為復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理算法和控制算法的實(shí)現(xiàn)提供了良好的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)。

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