TMS320F2812 DSP原理及其在運(yùn)動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

前言

　　自從20世紀(jì)70年代末80年代初DSP芯片誕生以來，它得到了飛速的發(fā)展。DSP芯片的高速發(fā)展，一方面得益于集成電路技術(shù)的發(fā)展；另一方面也得益于十分巨大的市場。在近30年的時(shí)間里，DSP芯片已經(jīng)在信號處理、通信、電動機(jī)控制等許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。再加上DSP芯片的價(jià)格越來越低，性價(jià)比日益提高，使其具有巨大的應(yīng)用潛力。TI公司最新推出的TMS320F2812數(shù)字信號處理器是目前控制領(lǐng)域最先進(jìn)的處理器之一，在高精度伺服系統(tǒng)、機(jī)器人控制和電力電子技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也是電動機(jī)等數(shù)字化控制產(chǎn)品升級的最佳選擇?！　MS320F2812是TI公司生產(chǎn)的一款用于控制的高性能、多功能、高性價(jià)比的32位定點(diǎn)DSP芯片。該芯片兼容TMS320LF2407指令系統(tǒng)，最高可在150MHz主頻下工作，并帶有18K×16位零等待周期片內(nèi)SRAM和128K.×16位片內(nèi)Flash（存取時(shí)間36ns）。和許多其他種類DSP一樣，TMS320F2812采用經(jīng)典的哈佛總線結(jié)構(gòu)，利用多總線在存儲器、外圍模塊和CPIJ之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。程序讀總線有22根地址線和32根數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)讀／寫線都是32位，這種多總線結(jié)構(gòu)使得它可以在一個(gè)周期內(nèi)并行完成取指令、讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)，同時(shí)它也采用了指令流水線技術(shù)，使得信號的處理速度明顯提高。TMS320F28 12和C／C++編譯程序設(shè)計(jì)在一起，使程序員能夠完全使用高級語言來開發(fā)控制應(yīng)用，從而確保了實(shí)現(xiàn)代碼編譯的最高效率，可以大大減少軟件設(shè)計(jì)的周期?！　”緯?1章，第1～3章分別介紹了TMS320F2812結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)控制、中斷、存儲器及擴(kuò)展接口；第4章介紹了F2812的事件管理器各功能模塊的原理與操作；第5章介紹了F2812的ADC模塊的工作原理；第6章介紹了一些常用的DSP編程實(shí)例，包括數(shù)字PID控制，控制帶串行端口的正弦波發(fā)生器，用SPI實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，以及用PWM通道實(shí)現(xiàn)D／A轉(zhuǎn)換；第7章系統(tǒng)的介紹了Robo Cup中型組足球機(jī)器人的工作原理及DSP對其伺服電動機(jī)的控制；第8章講述了汽車控制系統(tǒng)中CAN總線通信的DSP實(shí)現(xiàn)；第9章闡述了SPWM與SVPWM的生成原理及用DSP實(shí)現(xiàn)的具體方法；第10、11章講述了對永磁同步電動機(jī)和無刷直流電動機(jī)的DSP控制。

內(nèi)容概要

本書介紹了美國TI公司最新推出的TMS320F2812DSP芯片的原理及其在運(yùn)動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。前5章介紹了TMS320F2812DSP芯片的總體結(jié)構(gòu)及各個(gè)硬件功能模塊；第6章介紹了一些常用的DSP編程實(shí)例；第7～11章分別介紹了DSP在機(jī)器人、汽車、電力電子、電機(jī)控制方面的應(yīng)用，并闡述了利用DSP對各種控制對象進(jìn)行控制的方法，結(jié)合每種控制原理和方法的介紹，給出了具體的編程實(shí)例和非常詳細(xì)的程序注釋?！　”緯勺鳛楣I(yè)領(lǐng)域中從事電動機(jī)驅(qū)動、機(jī)器人、控制和電力電子技術(shù)的科研及工程技術(shù)人員的參考書，也可作為高等院校電力電子、自動控制、電氣工程等專業(yè)的高年級本科生和碩士研究生的教學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章 TMS320F2812結(jié)構(gòu)及性能概述. 　1.1 TMS320F2812性能概述 　1.2 TMS320F2812封裝及引腳信號說明 　1.3 TMS320F2812CPU內(nèi)核結(jié)構(gòu) 　1.4 TMS320F2812CPU寄存器 　1.5 TMS320F2812的引導(dǎo)模式 第2章 TMS320F2812系統(tǒng)控制及中斷 　2.1 時(shí)鐘及系統(tǒng)控制 　2.2 TMS320F2812通用I／O 　2.3 TMS320F2812外設(shè)中斷擴(kuò)展 第3章 TMS320F2812存儲器及擴(kuò)展接口 　3.1 內(nèi)部存儲空間 　3.2 片內(nèi)存儲器總線接口 　3.3 片內(nèi)Flash和OTP存儲器 　3.4 外部擴(kuò)展接口 　3.5 外部接口的應(yīng)用 第4章 事件管理器 　4.1 事件管理器功能概述 ……第5章　模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）第6章　DSP的簡單應(yīng)用舉例第7章　RoboCup中型組織足球機(jī)器人的DSP控制第8章　汽車控制系統(tǒng)中CAN總線通信的DSP實(shí)現(xiàn)第9章　SPWM與SVPWM技術(shù)及DSP控制的實(shí)現(xiàn)第10章　永磁同步電動機(jī)的DSP控制第11章　無刷直流電動機(jī)的DSP控制參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　TMS320F2812是11公司專門用于控制的一款高性能、多功能、高性價(jià)比的定點(diǎn)32位DSP處理芯片。該芯片與TMS320LF2407指令系統(tǒng)兼容，最高可以150MHz主頻工作，并帶有18Kxl6位零等待周期的片內(nèi)SRAM和128Kxl6位片內(nèi)Flash（存取時(shí)間為36ns）。該器件還有3個(gè)獨(dú)立的32位CPU定時(shí)器，以及56個(gè)可獨(dú)立編程的GPIO引腳，還可外擴(kuò)大于1.Mxl6位程序和數(shù)據(jù)存儲器。該芯片片上外設(shè)主要包括16路12位精度的ADC（最快80ns轉(zhuǎn)換時(shí)間）、2路SCI（SCIA和SCIB）、1路SPI、1路McBSP、l路eCAN，以及兩個(gè)事件管理模塊（EVA和EVB）等。每個(gè)事件管理模塊包括6路PWM／CMP、2路QEP、3路CAP和2路16位的定時(shí)器?！　∑骷傻亩喾N先進(jìn)的外設(shè)，為各類電動機(jī)控制及其他運(yùn)動控制系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了良好的平臺。而且指令和代碼同TI公司F24X系列數(shù)字信號處理器完全兼容，項(xiàng)目或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可延續(xù)性得到了保障。和現(xiàn)在許多其他種類數(shù)字處理器一樣，TMS320F2812采用經(jīng)典的哈佛總線結(jié)構(gòu)。程序讀總線有32根數(shù)據(jù)線和22根地址線，數(shù)據(jù)讀／寫線都是32位的，這種多總線結(jié)構(gòu)使得它可以在1個(gè)周期內(nèi)同時(shí)完成取指令、讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)，而采用了指令流水線技術(shù)，使得信號的處理速度得到明顯提高?！　槭钩绦騿T能夠完全使用高級語言來開發(fā)該芯片，TMS320F28 12和C／C++編譯程序設(shè)計(jì)在一起，可以大大縮短軟件設(shè)計(jì)的周期，從而確保了實(shí)現(xiàn)代碼編譯的最高效率。

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