DSP控制技術(shù)實踐

前言

　　DSP（Digital SignalProcessor，數(shù)字信號處理器）自20世紀(jì)80年代誕生以來，作為數(shù)字化最重要的技術(shù)之一，在其應(yīng)用的廣度和深度方面，正以前所未有的速度飛速發(fā)展。由于其既具有獨特的高速信號處理功能，又具有實時性強(qiáng)、低功耗、低成本、高性能等嵌入式微處理器的特點，因而其應(yīng)用深入到工業(yè)控制、能源轉(zhuǎn)換、通信網(wǎng)絡(luò)、航空航天、汽車電子、數(shù)字監(jiān)控、電機(jī)控制等各個領(lǐng)域。　　近年來，TI公司的TMS320F28x系列DSP，在我國已廣泛應(yīng)用于各種自動化生產(chǎn)線中，在我國的企業(yè)中，TI公司的TMS320F28x系列：DSP有著最廣泛的應(yīng)用和最高的市場占有率。為了幫助廣大工程技術(shù)人員盡快掌握’TMS320F28x系列．DSP的編程技術(shù)，經(jīng)中國電力出版社編輯組織，我們編寫了本書?！　”緯敿?xì)地介紹了TI公司生產(chǎn)的TMS320F28x系列DSP芯片的特點、結(jié)構(gòu)、功能外設(shè)、指令系統(tǒng)、集成開發(fā)環(huán)境和系統(tǒng)開發(fā)等內(nèi)容，在掌握了DSP控制器原理的基礎(chǔ)上，列舉了大量的應(yīng)用實例，對于書中提到的應(yīng)用例子，都提供了較為完整的系統(tǒng)設(shè)計思路。通過本書的學(xué)習(xí)，可使讀者較快地掌握TMS320F28x系列DSP的使用方法?！　”緯闹匾攸c是實用，編著者結(jié)合自己多年的教學(xué)、科研和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，有針對性地對FMS320F28x系列DSP進(jìn)行了系統(tǒng)的、Step by Step的介紹，對于初學(xué)者，可以很快上手，掌握TMS320F28x系列DSP的編程和應(yīng)用技術(shù)。

內(nèi)容概要

本書是《自動化實踐技術(shù)叢書》之一。    本書主要以TI公司的TMS320F28x系列DSP為對象，以TMS320F28x的應(yīng)用技術(shù)為重點。全書共十章。第一章～第五章主要介紹TMS320F28x系列DSP的原理，包括DSP的起源、現(xiàn)狀及發(fā)展，并系統(tǒng)介紹了TMS320F28x系列DSP的總體結(jié)構(gòu)、CPU及存儲器映像、外設(shè)模塊、尋址方式、指令系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境等。第六章～第十章主要介紹了TMS320F28x系列DSP的應(yīng)用，主要包括其在電能質(zhì)量監(jiān)測、無刷直流電機(jī)、永磁同步電機(jī)中的應(yīng)用，并對TMS320F28x系列DSP進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題及解決方法進(jìn)行了總結(jié)。    本書以DSP的應(yīng)用技術(shù)為重點，淡化原理、注重實用。本書適合作為各種層次教學(xué)、培訓(xùn)的教材或參考書，也是初中級工程技術(shù)人員自學(xué)TMS320F28x系列DSP的理想選擇。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié) DSP芯片的特點  第二節(jié) DSP芯片的分類  第三節(jié) DSP芯片的性能指標(biāo)評價  第四節(jié) DSP芯片的選擇  第五節(jié) DSP芯片的產(chǎn)生、現(xiàn)狀和發(fā)展方向  第六節(jié) DSP芯片的應(yīng)用  第七節(jié) DSP技術(shù)展望第二章  TMS320F28x芯片結(jié)構(gòu)及外圍中斷  第一節(jié) TMS320F28x系列DSP芯片結(jié)構(gòu)及存儲器映射  第二節(jié) F281x的CPU結(jié)構(gòu)  第三節(jié) Flash和OTP存儲器  第四節(jié) 代碼安全模塊  第五節(jié) 時鐘  第六節(jié) 通用輸入/輸出（GPIO）  第七節(jié) 外圍中斷擴(kuò)展模塊第三章  片內(nèi)外設(shè)模塊功能  第一節(jié) 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）  第二節(jié) 事件管理器第四章  F28x的尋址方式及匯編語言簡介  第一節(jié) 尋址方式  第二節(jié) 尋址方式選擇位（AMODE）  第三節(jié) 匯編器/編譯器對AMODE位的跟蹤  第四節(jié) 直接尋址方式（DP）  第五節(jié) 堆棧尋址方式（SP）  第六節(jié) 間接尋址方式  第七節(jié) 寄存器尋址方式  第八節(jié) 數(shù)據(jù)/程序/IO空間立即尋址方式  第九節(jié) 程序空間間接尋址方式  第十節(jié) 字節(jié)尋址方式  第十一節(jié) 32位操作的定位  第十二節(jié) F28x匯編語言簡介第五章  CC studio調(diào)試環(huán)境和編程  第一節(jié) CC studio 3.1的安裝  第二節(jié) 驅(qū)動程序的配置  第三節(jié) 工作窗口簡介  第四節(jié) C/C++編譯器開發(fā)應(yīng)用程序  第五節(jié) TMS320F281x C語言語法簡介  第六節(jié) 實例第六章  DSP系統(tǒng)的設(shè)計  第一節(jié) DSP的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)  第二節(jié) DSP控制器的系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)第七章  外設(shè)模塊及中斷應(yīng)用實例  第一節(jié) TMS320F28lx外設(shè)擴(kuò)展中斷模塊  第二節(jié) 外部接口的應(yīng)用  第三節(jié) SCI串口使用  第四節(jié) SPI應(yīng)用實例  第五節(jié) 應(yīng)用事件管理器產(chǎn)生PWM  第六節(jié) CAN總線模塊的應(yīng)用實例  第七節(jié) McBSP應(yīng)用實例  第八節(jié) 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊應(yīng)用實例  第九節(jié) 基于DSP的實時多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)第八章  基于TMS320F2812的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)  第一節(jié) 數(shù)據(jù)采集模塊  第二節(jié) 片外存儲器擴(kuò)展  第三節(jié) 通信模塊第九章  無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)  第一節(jié) 直流無刷電動機(jī)的基本組成和工作原理  第二節(jié) 直流無刷電動機(jī)驅(qū)動模板的設(shè)計  第三節(jié) 系統(tǒng)的軟件編程第十章  TMS320F281x在永磁同步電動機(jī)驅(qū)動器中的應(yīng)用  第一節(jié) 永磁同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型  第二節(jié) 永磁同步電動機(jī)的矢量控制法分析  第三節(jié) 磁場定向算法  第四節(jié) 永磁同步電動機(jī)控制系統(tǒng)實現(xiàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　第四節(jié) DSP芯片的選擇　　設(shè)計DSP應(yīng)用系統(tǒng)，選擇DSP芯片是非常重要的一個環(huán)節(jié)。只有選定了DSP芯片，才能進(jìn)一步設(shè)計其外圍電路及系統(tǒng)的其他電路?？偟膩碚f，DSP芯片的選擇應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的實際需要而確定。隨著應(yīng)用場合和設(shè)計目標(biāo)的不同，選擇DSP芯片的側(cè)重點也各不相同?！　∫话銇碚f，在選擇DSP芯片時應(yīng)考慮以下因素：　?。?）運(yùn)算速度。當(dāng)數(shù)字信號處理算法確定以后，其運(yùn)算量和完成時間也就大體確定了，由此可以估算DSP芯片運(yùn)算速度的下限，在選擇DSP芯片時，各個芯片運(yùn)算速度的衡量可參考上一小節(jié)提出的各種性能指標(biāo)?！　。?）運(yùn)算精度。一般情況下，浮點DSP芯片的運(yùn)算精度要高于定點DSP芯片的運(yùn)算精度，但是功耗和價格也隨之上升。一般定點DSP芯片的字長為16位、24位或32位，浮點芯片的字長為32位。累加器一般都為32位或40位。雖然適當(dāng)?shù)脑O(shè)計算法可以提高和保證運(yùn)算精度，但是會相應(yīng)增加程序的復(fù)雜度和運(yùn)算量。通?？梢杂枚c芯片解決的問題，盡量用定點芯片，因為它經(jīng)濟(jì)、速度快、成本低、功耗小。但是注意在編程時要關(guān)注信號的動態(tài)范圍，在代碼中要增加限制信號動態(tài)范圍的定標(biāo)運(yùn)算?！　。?）片內(nèi)硬件資源。通過對算法程序和應(yīng)用目標(biāo)的仔細(xì)分析可以大體判斷對DSP芯片內(nèi)資源的要求。幾個重要的考慮因素是片內(nèi)RAM和ROM的數(shù)量、可否外擴(kuò)存儲器、總線接口/終端/串行口等是否夠用、是否具有A/D轉(zhuǎn)換等。用戶可參考制造商推薦的DSP芯片典型應(yīng)用來考慮此項要求?！　。?）功耗。一般來說，個人數(shù)字產(chǎn)品、便攜設(shè)備和用戶設(shè)備等對功耗有特殊要求，因此這是一個必須考慮的問題。節(jié)電是很重要的問題，因而目前DSP生產(chǎn)廠商越來越重視這方面。它通常包括供電電壓的選擇和電源的管理功能。　　供電電壓一般取得比較低，實施芯片的低電壓供電，通常有3.3、2.5、1.8、0.9V等，在同樣的時鐘頻率下，它們的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于5V供電電壓的芯片。　　對電源的管理功能也采取了一些措施來加強(qiáng)，通常用休眠、等待模式等方式節(jié)省功率損耗。例如TI公司提供了詳細(xì)的、功能隨指令類型和處理器配置而改變的應(yīng)用說明。

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