TIC2000DSP培訓(xùn)(共104張)

1、2008TI C2000 DSP培訓(xùn)培訓(xùn)合眾達(dá)電子 2008主要內(nèi)容主要內(nèi)容:嵌入式系統(tǒng)開發(fā)C2000系列DSP概述F2812芯片介紹CCS開發(fā)環(huán)境和軟件設(shè)計(jì)能得到的支持和服務(wù)2008 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)2008 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 所謂嵌入式，專指嵌入到其它系統(tǒng)內(nèi)部，滿足特定需求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它的概念非常廣泛，只要是具有包含軟硬件等計(jì)算機(jī)專有屬性的系統(tǒng)都可以稱之為嵌入式系統(tǒng).嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)： 體積小 速度快 可移動(dòng) 功耗低 成本低 接口豐富2008 嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2008 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)CPU單片微型計(jì)算機(jī)(Single Chip Mic

2、rocomputer)簡稱單片機(jī).ARM（Advanced RISC Machines）DSP （ Digital signal processing ）FPGA(Field Programmable Gate Array) ,即現(xiàn)場可編程門陣列.2008嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的前景嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的前景一類是學(xué)電子工程、通信工程等偏硬件專業(yè)出身的人，他們主要是搞硬件設(shè)計(jì)，有時(shí)要開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切的最底層軟件，如BootLoader、Board SupportPackage(像PC的BIOS一樣，往下驅(qū)動(dòng)硬件，往上支持操作系統(tǒng)).另一類是學(xué)軟件、計(jì)算機(jī)專業(yè)出身的人，主要從事嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件

3、的開發(fā).嵌入式硬件設(shè)計(jì)完后，各種功能就全靠軟件來實(shí)現(xiàn)了，嵌入式設(shè)備的增值很大程度上取決于嵌入式軟件.2008嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)通信類: 手機(jī)、可視電話、基站、交換機(jī)、路由器等.消費(fèi)電子類: VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機(jī)(DC)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(DV)、機(jī)頂盒 (Set Top Box)、高清電視(HDTV)、游戲機(jī)等.醫(yī)療電子類: 醫(yī)療檢測裝置 、醫(yī)療監(jiān)護(hù)裝置等. 機(jī)械控制類: 數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車電子、家電控制系統(tǒng)、能源轉(zhuǎn)化等.2008 C2000系列系列DSP概述概述20082008 DSP的特點(diǎn)的特點(diǎn)改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)（Havard）結(jié)構(gòu) 采用多級的流水線采用

4、硬件乘法器特殊的DSP指令快速的指令周期2008哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu):DSP的程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分開,即每個(gè)存儲(chǔ)器空間獨(dú)立編址，獨(dú)立訪問,并具 有獨(dú)立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，取指和執(zhí)行能完全 重疊進(jìn)行。允許數(shù)據(jù)存放在程序存儲(chǔ)器中，并被算術(shù)指令運(yùn)算指令直接使用.程序存儲(chǔ)器CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器哈佛結(jié)構(gòu)2008流水線操作流水線操作100AddSubMpyStore指令周期F1101D1F2102R1D2103E1R2D3F3F4104E2R3D4105E3R4106E4F取指D譯碼R讀數(shù)E執(zhí)行完整的流水線2008u經(jīng)典的數(shù)字信號(hào)處理方法：時(shí)域：信號(hào)濾波FIR、IIR頻域：頻譜分析FFTu數(shù)

5、字信號(hào)處理的特點(diǎn)：AiXi高速實(shí)時(shí)u數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor）：結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，更適宜完成乘加累積運(yùn)算主頻足夠快，能實(shí)時(shí)完成各種數(shù)字信號(hào)處理uDSP：特指數(shù)字信號(hào)處理器器運(yùn)算特點(diǎn)運(yùn)算特點(diǎn)2008DSP硬件硬件u多總線：片內(nèi)多條數(shù)據(jù)、地址和控制總線u流水線執(zhí)行：多個(gè)控制和運(yùn)算部件并行工作u硬件乘法器u特殊指令： MAC（連乘加指令，單周期同時(shí)完成乘法和加法運(yùn)算） RPTS和RPTB（硬件判斷循環(huán)邊界條件，避免破壞流水線）u特殊尋址方式： 位倒序?qū)ぶ罚▽?shí)現(xiàn)FFT快速倒序） 循環(huán)尋址u特殊片上外設(shè)： 軟件插等待電路或EMIF控制寄存器（便于與各類存儲(chǔ)器設(shè)備接口

6、） 數(shù)字鎖相電路 PLL（有利系統(tǒng)穩(wěn)定） DMAEDMA控制器（加速數(shù)據(jù)傳輸） HPI接口、PCI接口（方便實(shí)現(xiàn)多處理器系統(tǒng)） Video Port、McASP等應(yīng)用專用的接口（方便與視頻、音頻器件無縫連接）u豐富片上存儲(chǔ)器類型：RAM、ROM、Flash等u豐富片上外設(shè)：Timer、串口（異步同步）、CAN總線、A/D、PWM和通用I/O口等2008DSP的主要指標(biāo)的主要指標(biāo)主頻：決定處理器機(jī)器時(shí)鐘周期的長短.數(shù)據(jù)寬度：主要為16位和32位.決定一次能和CPU交換的數(shù)據(jù)的最大寬度.數(shù)據(jù)類型：浮點(diǎn)和定點(diǎn).浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)以指數(shù)的形式表示，定點(diǎn)型數(shù)據(jù)以整數(shù)的形式表示.MIPS(Million Inst

7、ructions Per Second)/MFLOPS(Million floating-point operations per second):每秒能執(zhí)行定點(diǎn)/浮點(diǎn)運(yùn)算的 次數(shù).片上存儲(chǔ)器大小.片上外設(shè)接口等.2008 C2000DSP概述概述2008Renewable Energy Generation Automotive Radar &Electric Power SteeringPower Line CommunicationsTelecom DigitalPower AC Drives, Industrial & Consumer Motor Control Co

8、nsumer & Automotive Digital PowerLED LightingC2000C2000 Controllers Applications2008C2000系列系列DSPC2xx子系列：16位定點(diǎn)DSP、20MIPS代表器件：TMS320F206PZC24x子系列：16位定點(diǎn)DSP、20MIPS代表器件：TMS320F240LF240 x子系列：16位定點(diǎn)DSP、40MIPS代表器件：TMS320LF2407F28x子系列：32位定點(diǎn)DSP、150MIPS代表器件：TMS320F281x/TMS320F280 x F2833x系列： 32位浮點(diǎn)DSP 、150MF

9、LOPS 代表器件： TMS320F2833x2008PerformanceFutureDevelopmentSamplingProductionDeviceF2812C/R2812F2811C/R2811F2810C2810C281xTM 150 MIPS 128-256 KB 12.5 MSPS ADCC280 xTM 100 MIPS 32-256 KB 150ps PWM pin-compatible devices F2801F2808C24xTM 40 MIPS 16-64 KB 10-bit ADC 10 DevicesLF/C240 xA3 DevicesF24xC2801C2

10、802F2802F2806F28xxxF28015F28016F2809F28044C28xxxLowerCostC2000系列DSP2008DSP實(shí)現(xiàn)的功能實(shí)現(xiàn)的功能DSP處理器 模擬信號(hào) AD轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)輸入通道 數(shù)據(jù)輸出通道DA 模擬信號(hào)HPIEMACPWMGPIOUARTCAN控制/ 通信2008F281220082008 片內(nèi)資源片內(nèi)資源2008 事件管理器事件管理器2008模塊組成模塊組成事件管理器（EV）模塊為控制系統(tǒng)（運(yùn)動(dòng)控制和電機(jī)控 制）的開發(fā)提供了強(qiáng)大功能。F2812包括兩個(gè)事件管理器模塊:EVA和EVB。 每個(gè)事件管理器模塊包括：2個(gè)16-位定時(shí)器、3個(gè)全比較器、3個(gè)事件捕

11、捉器、1個(gè)正交編碼脈沖通道。產(chǎn)生8個(gè)PWM波輸出。2008PWM控制的基本思想控制的基本思想重要理論基礎(chǔ)面積等效原理面積等效原理 沖量沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同效果基本相同。沖量沖量窄脈沖的面積效果基本相同效果基本相同環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖d)單位脈沖函數(shù)f (t)d (t)tOa)矩形脈沖b)三角形脈沖c)正弦半波脈沖tOtOtOf (t)f (t)f (t)2008 PWM的生成過程的生成過程OutOutOut2008DSP的實(shí)現(xiàn)原理的實(shí)現(xiàn)原理計(jì)數(shù)寄存器連續(xù)不斷地進(jìn)行增減計(jì)數(shù)，就可以模擬連續(xù)的波形，比較寄存器中存放的幅

12、度值與計(jì)數(shù)寄存器中的值不斷進(jìn)行比較，得到PWM波形。以輸出正弦PWM波為例，由經(jīng)過采樣的正弦波與三角波相交，由交點(diǎn)得出脈沖寬度，其載波頻率要求足夠高。 2008EVA結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖2008定時(shí)間器定時(shí)間器2008定時(shí)器定時(shí)器一個(gè)可讀寫的16位雙向計(jì)數(shù)器的寄存器TxCNT，它存儲(chǔ)了計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，并根據(jù)計(jì)數(shù)方向進(jìn)行增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。一個(gè)可讀寫的16位定時(shí)器比較寄存器TxCMPR。 一個(gè)可讀寫的16位定時(shí)器周期寄存器TxPR。一個(gè)可讀寫的16位定時(shí)器控制寄存器TxCON。一個(gè)GP定時(shí)器比較輸出引腳，TxCMP?？刂坪椭袛噙壿?。其他全局控制寄存器 。2008定時(shí)器的計(jì)數(shù)模式定時(shí)器的計(jì)數(shù)模式GP定時(shí)器有

13、四種可選的操作模式：u停止/保持模式u連續(xù)遞增計(jì)數(shù)模式u定向增/減計(jì)數(shù)模式u連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式相應(yīng)的定時(shí)器控制寄存器TxCON中的位模式?jīng)Q定了通用定器的操作模式。2008停止保持模式：通用定時(shí)器的操作停止并保持其當(dāng)前狀態(tài)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)器、比較輸出和預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器都保持 不變。 連續(xù)遞增計(jì)數(shù)模式： 2008定向的增/減計(jì)數(shù)模式：定時(shí)器將根據(jù)TDIRAB引腳的輸入，對定標(biāo)的時(shí)鐘進(jìn)行遞增或遞減計(jì)數(shù)。2008連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式：定時(shí)器的計(jì)數(shù)方向僅在定時(shí)器的值達(dá)到周期寄存器的值時(shí),才改變計(jì)數(shù)方式。2008定時(shí)器的定時(shí)器的PWM輸出輸出為了設(shè)置通用定時(shí)器以產(chǎn)生PWM輸出，需做以下工作：u根據(jù)預(yù)定的PWM(載

14、波)周期設(shè)置TxPR。u設(shè)置控制寄存器TxCON以確定計(jì)數(shù)模式和時(shí)鐘源，并啟動(dòng)PWM輸出操作。u將對應(yīng)于PWM脈沖的在線計(jì)算寬度(占空比)的值加載到TxCMPR寄存器中。2008PWM 的產(chǎn)生定時(shí)器比較單元產(chǎn)生的PWM(TxPWM)2008比較單元的比較單元的PWM輸出輸出三個(gè)比較單元中的每一個(gè)都可與事件管理器的GP定時(shí)器用于產(chǎn)生一對可編程死區(qū)和輸出極性的PWM輸出。對于每個(gè)EV模塊中的三個(gè)比較單元，共六個(gè)輸出PWM引腳可用來控制三相交流感應(yīng)電機(jī)或無刷直流電機(jī)。根據(jù)上下橋臂功率管導(dǎo)通順序的不同以及導(dǎo)通時(shí)間的長短不同，即可達(dá)到對電機(jī)的變頻調(diào)速2008功能單元功能單元2008比較單元比較單元PWM

15、輸出輸出PWM信號(hào)產(chǎn)生：用一定時(shí)器重復(fù)產(chǎn)生與PWM周期相同的計(jì)數(shù)周期，一個(gè)比較寄存器保持著調(diào)制值，在相應(yīng)的輸出上進(jìn)行匹配。死區(qū)：在許多的運(yùn)動(dòng)/電機(jī)控制和功率電子應(yīng)用場合中，兩個(gè)功率器件（上級和下級）被串聯(lián)在一個(gè)功率支路中，為避免擊穿失效，兩個(gè)器件的打開的周期不能重疊，所以通常加入死區(qū)保護(hù)。2008寄存器操作寄存器操作用比較單元和相應(yīng)的電路產(chǎn)生所有三種PWM波形均需要對相同的EV寄存器進(jìn)行配置，配置過程需要以下步驟：u設(shè)置和裝載ACTRx(比較動(dòng)作控制寄存器)u如需死區(qū)，則設(shè)置和裝載DBTCONx寄存器u初始化CMPRx寄存器u設(shè)置和裝載COMCONx(比較控制寄存器)u設(shè)置和裝載T1CON或T

16、3CON寄存器，來啟動(dòng)比較操做u更新CMPRx寄存器的值2008PWM的產(chǎn)生的產(chǎn)生可編程死區(qū)控制的可編程死區(qū)控制的比較單元產(chǎn)生的比較單元產(chǎn)生的 PWM（對稱）（對稱）通過改變通過改變PWM載波頻率來改變載波頻率來改變PWM頻率頻率可根據(jù)需要改變可根據(jù)需要改變PWM的占空比的占空比可改變可改變PWM輸出的極性，如高、低、強(qiáng)制高和強(qiáng)輸出的極性，如高、低、強(qiáng)制高和強(qiáng)制低制低可設(shè)置死區(qū)的大小可設(shè)置死區(qū)的大小無論對于大多交流電機(jī)，其實(shí)質(zhì)就是根據(jù)實(shí)際情況來實(shí)時(shí)調(diào)整這無論對于大多交流電機(jī)，其實(shí)質(zhì)就是根據(jù)實(shí)際情況來實(shí)時(shí)調(diào)整這3對對PWM的輸出，如輸出極性、周期和輸出占空比等，來對電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)的輸出，如輸出極

17、性、周期和輸出占空比等，來對電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，速，以達(dá)到很好的效果，可以采用以達(dá)到很好的效果，可以采用PID控制，模糊控制等?？刂疲：刂频?。2008電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)組成電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)組成對于電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，通常有3部分組成，控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和電機(jī)三部分組成。其中，控制部分作為系統(tǒng)的CPU，主要是數(shù)據(jù)處理以及根據(jù)一些反饋信號(hào)等產(chǎn)生合適的輸出信號(hào)，如PWM等；驅(qū)動(dòng)部分主要是根據(jù)控制部分的輸出信號(hào)將電源電壓逆變?yōu)殡姍C(jī)供電，控制電機(jī)的通電順序和通電時(shí)間的長短等，這樣就可以達(dá)到對電機(jī)的調(diào)速。對于三相直流無刷電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)，板卡SEED-DEC2812相當(dāng)于控制部分，SEED-BLDC相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)部分。20

18、08 逆變電路由功率開關(guān)管V1V6等組成，可以為功率晶體管GTR、功率場效應(yīng)管MOSFET、絕緣柵極管IGBT、可關(guān)斷晶閘管GTO等功率電子器件。晶閘管適用于較大功率電機(jī)，晶體管適用于中小功率電動(dòng)機(jī)。有3種方法：l采用驅(qū)動(dòng)芯片+IGBT的形式，適用于大功率電機(jī)l采用智能功率模塊（IPM）, 本身具有過壓、欠壓、過流和溫度過高的保護(hù)功能 l采用驅(qū)動(dòng)芯片+MOSFET的形式，適用于中小電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)2008 SEED-BLDC介紹介紹 SEED-BLDC專門針對三相直流無刷電機(jī)，可以與專門針對三相直流無刷電機(jī)，可以與SEED-DEC2812和和SEED-DEC2407相連來達(dá)到對

19、電機(jī)的相連來達(dá)到對電機(jī)的實(shí)時(shí)控制。實(shí)時(shí)控制?？梢耘c可以與12V36V 電機(jī)相連，電機(jī)額定電流不超過電機(jī)相連，電機(jī)額定電流不超過4A過壓過流檢測，顯示和保護(hù)過壓過流檢測，顯示和保護(hù)可以與有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機(jī)相連可以與有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機(jī)相連可以與編碼器相連進(jìn)行準(zhǔn)確位置控制可以與編碼器相連進(jìn)行準(zhǔn)確位置控制速度檢測和電流檢測，可以進(jìn)行閉環(huán)控制速度檢測和電流檢測，可以進(jìn)行閉環(huán)控制可以進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制可以進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制驅(qū)動(dòng)電路和控制電路完全隔離，避免驅(qū)動(dòng)部分給控制部分帶來干驅(qū)動(dòng)電路和控制電路完全隔離，避免驅(qū)動(dòng)部分給控制部分帶來干擾擾2008開發(fā)板開發(fā)板SEED-DEC281

20、2SEED-BLDC/KIT2008模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（ADC)2008ADC模塊的特性模塊的特性帶有內(nèi)部采樣-保持電路12bit ADC模塊.80ns的轉(zhuǎn)換時(shí)間,采樣率為12.5M.16個(gè)模擬輸入通道，每8個(gè)通過一個(gè)8選1的模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān).對16路模擬量進(jìn)行“ 自動(dòng)排序”.兩個(gè)獨(dú)立的8狀態(tài)排序器 （SEQ1和SEQ2），可以獨(dú)立工作在雙排序器模式，或級聯(lián)為16個(gè)狀態(tài)排序器模式（SEQ一級聯(lián)模式）.16個(gè)存放結(jié)果的寄存器（RESULT0RESULT15).有多個(gè)啟動(dòng)ADC轉(zhuǎn)換的觸發(fā)源.2008ADC模塊寄存器模塊寄存器 寄存器 名稱 ADCCTRL13 ADC控制寄存器13 MAXC

21、ONV 最大轉(zhuǎn)換通道寄存器 CHSELSEQ14 通道選擇排序控制寄存器14 AUTO_SEQ_SR 自動(dòng)排序狀態(tài)寄存器 RESULT0RESULT15 轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器115 CALIBRATION 校準(zhǔn)寄存器2008自動(dòng)排序器的工作原理自動(dòng)排序器的工作原理2個(gè)8狀態(tài)排序器SEQ1和SEQ2，也可級聯(lián)成一個(gè)16狀態(tài)排序器SEQ。狀態(tài)：排序器可以執(zhí)行的自動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)目。ADC模塊能對一序列轉(zhuǎn)換自動(dòng)排序。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，結(jié)果依次保存在RESULT0、RESULT1中。用戶也可對同一通道進(jìn)行多次采樣，即“過采樣”，得到的采樣結(jié)果比傳統(tǒng)的單采樣結(jié)果分辨率高。2008單排序器級聯(lián)模式單排序器級聯(lián)模式2008雙排

22、序器并連模式雙排序器并連模式2008要完成7個(gè)通道的轉(zhuǎn)換（通道2、3、2、3、6 、7和12經(jīng)過自動(dòng)排序后轉(zhuǎn)換），則MAXCONV1的值應(yīng)該設(shè)置為6，且CHSELSEQn寄存器的設(shè)置如下： 位15-12 位11-8 位7-4 位3-070A3h 3 2 3 2 CHSELSEQ170A4h x 12 7 6 CHSELSEQ270A5h x x x x CHSELSEQ3 70A6h x x x x CHSELSEQ42008流程圖流程圖2008MCBSP（多通道緩沖型串口）（多通道緩沖型串口）2008McBSP什么是McBSP是Multichannel Buffered Serial Por

23、t的縮寫，即多通道緩沖型串行接口，是一種多功能的同步串行接口McBSP特點(diǎn)提供很強(qiáng)的可編程能力，可以配置為多種同步串口標(biāo)準(zhǔn)，直接與各種器件高速接口vT1/E1標(biāo)準(zhǔn)：通信器件vMVIP和ST-BUS標(biāo)準(zhǔn)：通信器件vIOM-2標(biāo)準(zhǔn)：ISDN器件vAC97標(biāo)準(zhǔn)：PC Audio Codec器件vIIS標(biāo)準(zhǔn)：Codec器件vSPI：串行A/D、D/A，串行存儲(chǔ)器等器件特殊配置 + 軟件配合，可與特殊器件接口vIIC：將McBSP引腳配置為通用I/O引腳，用軟件實(shí)現(xiàn)IIC標(biāo)準(zhǔn)vUART：將McBSP引腳進(jìn)行特殊連接，結(jié)合DMA與軟件編程，方便實(shí)現(xiàn)UART功能2008發(fā)送器CLKXFSXDX接收器CLKR

24、FSRDRClockDataFrameMSBLSBMcBSP引腳與信號(hào)uCLKX：串行發(fā)送器位-時(shí)鐘引腳uFSX： 串行發(fā)送器幀同步引腳uDX： 串行發(fā)送器數(shù)據(jù)引腳uCLKR：串行接收器位-時(shí)鐘引腳uFSR： 串行接收器幀同步引腳uDR： 串行接收器數(shù)據(jù)引腳uCLKS：外部位-時(shí)鐘輸入引腳2008DXDRFSR CLKRCLKX FSXData BusSPCControl LogicDRRDXRXSRRBRRINTXINTDMACPURSRExpandCompressREVTXEVTMcBSP結(jié)構(gòu)與原理uRSR：接收移位寄存器uRBR：接收緩沖寄存器uExpand：A律、律擴(kuò)展uDDR：數(shù)據(jù)接

25、收寄存器uDXR：數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器uCompress：A律、律壓縮uXSR：發(fā)送移位寄存器2008McBSP可編程的能力McBSP可編程的能力引腳信號(hào)功能可編程引腳信號(hào)極性可編程引腳信號(hào)方向可編程串行通信的位-時(shí)鐘來源和速率可編程串行通信的起始條件，即幀同步來源和形式可編程串行通信的結(jié)束條件可編程v串行數(shù)據(jù)位流中的數(shù)據(jù)元的數(shù)據(jù)位長度可編程v串行數(shù)據(jù)位流中的數(shù)據(jù)幀中包含的數(shù)據(jù)元個(gè)數(shù)可編程v串行數(shù)據(jù)位流中的數(shù)據(jù)相個(gè)數(shù)可編程2008McBSP控制寄存器引腳控制寄存器PCR配置引腳的功能配置引腳的極性配置引腳的方向串口控制寄存器SPCR配置McBSP串行收發(fā)器的狀態(tài)和中斷采樣率發(fā)生器寄存器SRGR配置內(nèi)

26、部產(chǎn)生的位-時(shí)鐘配置內(nèi)部產(chǎn)生的幀-同步時(shí)鐘接收發(fā)送控制寄存器RCR、XCR配置接收發(fā)送的數(shù)據(jù)相個(gè)數(shù)配置接收發(fā)送的數(shù)據(jù)元個(gè)數(shù)配置接收發(fā)送的數(shù)據(jù)元位數(shù)2008McBSP特殊用途McBSP的6個(gè)外部引腳配置為通用的I/O引腳IIC總線標(biāo)準(zhǔn)：SDA、SCLv用McBSP的6個(gè)外部引腳中可以配置為雙向的2個(gè)引腳作為SDA和SCLv由軟件實(shí)現(xiàn)IIC總線標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)序要求vIIC常被用作視頻器件的控制接口，也采用IIC接口McBSP用作通用異步串口UART很多串行存儲(chǔ)器硬件連接vUART的Tx與McBSP的DR與FSR相連vUART的Rx與McBSP的DX相連vMcBSP的位-時(shí)鐘由內(nèi)部采樣率發(fā)生器產(chǎn)生，為UA

27、RT波特率16軟件配置vMcBSP的16位代表UART的1位v發(fā)送時(shí)，軟件將UART的每1位擴(kuò)展為16位，再由McBSP發(fā)送v接收時(shí)，軟件將McBSP接收的16位壓縮為UART的1位，并進(jìn)行合并v軟件還應(yīng)負(fù)責(zé)處理UART的起始位、奇偶校驗(yàn)位和停止位2008串行通信接口SCI2008SCI模塊結(jié)構(gòu)：模塊結(jié)構(gòu)：發(fā)送器-TX：SCITXBUF-發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器，存發(fā)送數(shù)據(jù)。TXSHF發(fā)送移位寄存器，每次1位送到SCITXD引腳。接收器-RX：RXSHF接收移位寄存器，每次1位將SCITXD引腳上的數(shù)據(jù)移入。SCIRXBUF-接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器，存RXSHF接收到數(shù)據(jù)。一個(gè)可編程的波特率發(fā)生器控制和

28、狀態(tài)寄存器(映射在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器區(qū)）2008模塊結(jié)構(gòu)：模塊結(jié)構(gòu)：2008傳輸模式：傳輸模式：SCI有兩種多處理器通信協(xié)議：空閑線多處理器模式和地址位多處理器模式。這些協(xié)議允許在多個(gè)處理器之間傳送有效數(shù)據(jù)。SCI提供了通用的異步接受器/發(fā)送器通信模式，以便與許多普通的外設(shè)相互通信。異步模式需要兩條線與許多標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備（如RS-232-C格式的終端和打印機(jī)等）連接。2008可編程的數(shù)據(jù)格式可編程的數(shù)據(jù)格式SCI包括接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)是NRZ數(shù)據(jù)格式：1個(gè)起始位。18個(gè)數(shù)據(jù)位。1個(gè)偶/奇/非線性位。12個(gè)結(jié)束位。1個(gè)用于區(qū)別數(shù)據(jù)和地址的特殊位（只用于地址位模式）。為了對數(shù)據(jù)格式編程，要使用SCICR寄存器。

29、2008SCI多處理器通信多處理器通信多處理器通信格式允許一個(gè)處理器在同一串行線上有效地向其他處理器發(fā)送數(shù)據(jù)塊。地址字節(jié)(Address Byte)：發(fā)送信息塊的第一個(gè)字節(jié)包含一個(gè)地址位，所有接收端都要讀這個(gè)地址位。只有具有正確地址的接受端才可以接收數(shù)據(jù)。休眠位 (SLEEP) ：串行線上的處理器將SLEEP置1，處于睡眠狀態(tài)。當(dāng)處理器對地址塊進(jìn)行讀操作時(shí)，程序必須對休眠位SLEEP清0，以使能SCI。兩種多處理器模式： 空閑線多處理器模式 地址位多處理器模式2008空閑線多處理器模式空閑線多處理器模式空閑線多處理模式(ADDR/IDLE MODE bit=0)：塊與塊之間有一段空閑時(shí)間，這段

30、時(shí)間比塊中的幀間距離長。如果一幀之后有一個(gè)大于10位的空閑時(shí)間，就表明一個(gè)新塊的開始。2008地址位多處理器模式地址位多處理器模式地址位多處理器模式(ADDR/IDLE MODE bit=0):在地址位協(xié)議中有一個(gè)特別的位地址位，在每一塊數(shù)據(jù)的 第一幀，地址位置1，在其他幀中，該位清0，用做數(shù)據(jù)傳輸。2008SCI波特率計(jì)算波特率計(jì)算內(nèi)部產(chǎn)生的串行時(shí)鐘是通過低速的外部時(shí)鐘LSPCLK和波特率選擇寄存器決定的。 計(jì)算公式為： 其中BRR為寄存器SCI Baud-Select Registers 里的值，此寄存器為16位，可實(shí)現(xiàn)65000種不同的波特率。 2008硬件設(shè)計(jì)實(shí)例2008DSP在電機(jī)控

31、制中的應(yīng)用：需求分析電機(jī)控制的需求：控制輸出：PWM輸出位置、速度測量：4相正交編碼輸入電壓、電流測量：模擬量輸入故障保護(hù)：數(shù)字量輸入輸出波形輸出、儀表指示：模擬輸出外部通信的需求：基本通信：UART（RS232/RS422/RS485）工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)：CAN總線PC通信：USB工業(yè)控制基本要求：實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC，程序代碼加密系統(tǒng)擴(kuò)展：總線擴(kuò)展：存儲(chǔ)總線擴(kuò)展 + 系統(tǒng)信號(hào)擴(kuò)展（復(fù)位、中斷、時(shí)鐘等）2008系統(tǒng)構(gòu)成uTMS320F2812u電機(jī)控制接口根據(jù)電機(jī)控制特點(diǎn)對信號(hào)進(jìn)行分組對信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和電平轉(zhuǎn)換u串口驅(qū)動(dòng)SCI驅(qū)動(dòng)CAN驅(qū)動(dòng)u板內(nèi)擴(kuò)展：SRAMRTC + EEPROMUSB 2.0接口4通

32、道D/A總線擴(kuò)展2008電源需要電源種類TMS320F2812vV核：+1.9V230mAvVI/O：+3.3V125mAv先VI/O上電后V核上電DAC7724v數(shù)字電源：+5Vv模擬電源： 15VSN74CBTD3384v+5V其余器件v+3.3V輸入電源+5V、15V用LDO產(chǎn)生+1.9V和+3.3VTPS76801：+1.9V1ATPS75733：+3.3V3A2008時(shí)鐘需要時(shí)鐘輸入的器件TMS320F2812vCPU主時(shí)鐘：150MHzvADC、事件管理器、看門狗等片上外設(shè)TMS320F2812時(shí)鐘選項(xiàng)v片上有OSCv片上有PLL，最高可5倍頻v輸入時(shí)鐘信號(hào)電平不能超過核電源電壓+

33、1.9Vv片上外設(shè)所需的時(shí)鐘由CPU主時(shí)鐘分頻產(chǎn)生USBvCY68001：24MHz時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)TMS320F2812：采用30MHz晶體 + 2個(gè)負(fù)載電容，5 PLL實(shí)現(xiàn)CY68001：采用24MHz晶振2008存儲(chǔ)空間分配（1）TMS320F2812存儲(chǔ)空間映射哈佛結(jié)構(gòu)，但程序、數(shù)據(jù)空間統(tǒng)一為4M16-位物理空間外部存儲(chǔ)接口v只支持異步存儲(chǔ)器接口v19-位地址總線：XA18:0，16-位數(shù)據(jù)總線：XD15:0，5個(gè)存儲(chǔ)區(qū)間3個(gè)片選信號(hào)：XZCS0&1、XZCS2、XZCS6&7，3個(gè)讀寫控制信號(hào)：XRD、XWE、XR/W，訪問時(shí)序控制信號(hào)：XRDY，總線仲裁控制信號(hào)：XHOLD

34、、XHOLDAvZone 0：8K16-位，0 x00 20000 x00 3FFFvZone 1：8K16-位，0 x00 40000 x00 5FFFvZone 2：512K16-位，0 x08 00000 x0F FFFFvZone 6：512K16-位，0 x10 00000 x17 FFFFvZone 7：16K16-位，0 x3F C0000 x3F FFFF，MP/MC = 1vBoot ROM：4K16-位，0 x3F F0000 x3F FFFF，MP/MC = 0v復(fù)位后，程序從0 x3F FFC0處開始執(zhí)行2008存儲(chǔ)空間分配（2）占用存儲(chǔ)空間的外擴(kuò)資源SRAM：512K

35、16-位Ts = 0, Tw = 12ns, Th = 0擴(kuò)展總線：41M16-位4個(gè)1M16-位存儲(chǔ)空間USB：816-位Ts = 10ns, Tw = 50ns, Th = 70nsD/A：516-位Ts = 0, Tw = 50ns, Th = 0板上寄存器：若干Ts = 0, Tw = 2.5ns, Th = 7.5ns存儲(chǔ)空間的分配：SRAM：占用Zone 6&7，在MP/MC = 1時(shí)，代替Boot ROM，方便調(diào)試v64K16-位：CY7C1021V33-12ZC， 0 x10 00000 x10 FFFF和0 x3F C0000 x3F FFFFv256K16-位：CY

36、7C1041V33-12ZC， 0 x10 00000 x13 FFFF和0 x3F C0000 x3F FFFF擴(kuò)展總線：占用Zone 2， 0 x08 00000 x0F FFFFv用分頁擴(kuò)展技術(shù)，板上擴(kuò)展3-位頁地址寄存器PA21:19，與XA18:0，構(gòu)成41M16-位存儲(chǔ)空間USB：占用Zone 0，0 x00 20000 x00 2007D/A：占用Zone 1，0 x00 40500 x00 4053，0 x00 4058板上寄存器：Zone 1，0 x00 40000 x00 40482008電機(jī)控制接口電機(jī)控制信號(hào)PWM輸出：PWM16PWM712定時(shí)器信號(hào)：T1/2PWM、

37、T1/2CTRIPT3/4PWM、T1/2CTRIPTDIRA、TCLKINATDIRB、TCLKINB故障保護(hù)：C1TRIPC3TRIPC4TRIPC6TRIP模擬輸入：ADCINA7:0ADCINB7:04相正交編碼：QEP1、QEP2、QEPI1QEP3、QEP4、QEPI2電機(jī)控制信號(hào)分成2組，每組又分為2個(gè)接口功率驅(qū)動(dòng)接口：PWM輸出、故障保護(hù)、模擬輸入編碼盤接口：4相正交編碼輸入控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)和電平轉(zhuǎn)換12個(gè)PWM輸出和6個(gè)4相正交編碼輸入，方向確定，而且PWM輸出需要一定的電流驅(qū)動(dòng)能力，所以采用SN74LVTH16245進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和電平轉(zhuǎn)換定時(shí)器和故障保護(hù)信號(hào)則視應(yīng)用情況配置，方向不

38、確定，為了兼容3.3V/5V電平，所以采用SN74CBTD3384進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換2008D/A輸出與F2812接口數(shù)據(jù)線：直接連接XD11:0地址線：直接連接XA1:0讀寫控制：直接連接XR/W片選信號(hào)vCS：XZCS0&1、地址線和XWE譯碼，只寫vLDAC：XZCS0&1、地址線和XWE譯碼，只寫電平匹配：vD/A接口電平為+5V，但均為輸入信號(hào)，所以無需電平轉(zhuǎn)換輸出電壓范圍配置5V：VREFH = 5V, VREFL = -5V10V：VREFH = 10V, VREFL = -10V05V：VREFH = 5V, VREFL = 0V010V：VREFH = 10V, V

39、REFL = 0V2008USB與F2812接口數(shù)據(jù)線：直接連接XD15:0地址線：直接連接XA2:0讀寫控制：vSLOE和SLRD直接連接XRDvSLWR和SLRD直接連接XWE片選信號(hào)vCS：XZCS0&1、地址線和XWE譯碼中斷信號(hào)：直接連接XINT1狀態(tài)信號(hào)：FLAGA、FLAGB、FLAGC、READY通過CPLD中的狀態(tài)寄存器，由F2812讀取2008總線擴(kuò)展哪些信號(hào)需要擴(kuò)展存儲(chǔ)器總線v數(shù)據(jù)：XD15:0v地址：XA18:0，頁地址擴(kuò)展PA19v讀寫控制：XRD、XWEv片選信號(hào)：CE0CE3（由XZCS2和PA21:20譯碼產(chǎn)生）片上外設(shè)vMcBSP、SPI系統(tǒng)信號(hào)v時(shí)鐘

40、、復(fù)位、中斷等電源v+3.3V、+5V、15V、GND信號(hào)驅(qū)動(dòng)和電平轉(zhuǎn)換，要求延遲短、外部電平兼容3.3V/5V總線驅(qū)動(dòng)：SN74LVTH16245總線開關(guān)：SN74CBTD33842008產(chǎn)品圖片2008CCS開發(fā)環(huán)境開發(fā)環(huán)境2008開發(fā)過程不僅僅是代碼生成工具具備基本調(diào)試功能，還具備實(shí)時(shí)分析的能力支持整個(gè)軟件開發(fā)過程：設(shè)計(jì)，代碼生成，調(diào)試，實(shí)時(shí)分析2008CCS代碼生成流程圖2008公共目標(biāo)文件格式COFF匯編器和鏈接器所創(chuàng)建的目標(biāo)文件都采用公共目標(biāo)文件格式COFF格式是基于代碼塊和數(shù)據(jù)塊編程5個(gè)SECTION偽指令: .text 通常包含可執(zhí)行代碼 .data 通常包含已初始化的數(shù)據(jù) .

41、bss 通常為未初始化的數(shù)據(jù)保留空間 .sect “section name”symbol .usect “section name”，size in word初試化段和未初試化段.bss和.usect為未初試化段，用于為變量、堆棧等保留一塊存儲(chǔ)空間.text、.data和.sect為初試化段，用于存放代碼塊或有初值的數(shù)據(jù)塊2008DSP匯編語言：匯編器對“段”的處理匯編器第一次遇到新“段”時(shí)，將該“段”的段程序計(jì)數(shù)器（SPC）置為0，并將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進(jìn)該“段”中.匯編器遇到同名“段”時(shí)，將它們合并，然后將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進(jìn)該“段”中當(dāng)匯編器遇到.text、.dat

42、a和.sect偽指令時(shí)，匯編器停止將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進(jìn)當(dāng)前“段”中，而是順序編譯進(jìn)遇到的“段”中當(dāng)匯編器遇到.bss和.usect偽指令時(shí)，匯編器并不結(jié)束當(dāng)前“段”，而只是簡單地暫時(shí)脫離當(dāng)前“段”，隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)仍將順序編譯進(jìn)當(dāng)前“段”中.bss和.usect偽指令，可以出現(xiàn)在.text、.data或.sect“段”中的任何位置，它們不會(huì)影響這些“段”的內(nèi)容2008DSP匯編語言：鏈接器對“段”的處理鏈接器對“段”的處理有2個(gè)方面：將輸入“段”組合產(chǎn)生輸出“段”將多個(gè).obj文件中的同名“段”合并一個(gè)輸出“段”也可將不同名的“段”合并產(chǎn)生一個(gè)輸出“段”將輸出“段”定位到實(shí)際的存儲(chǔ)空間中MEMORY命令：用于描述系統(tǒng)實(shí)際的硬件資源SECTIONS命令：用于描述程序中定義了哪些“段”，這些“段”是否需要合并？如何合并？合并產(chǎn)生的輸出“段”定位到實(shí)際硬件資源的何處？鏈接器通過.cmd文件來獲得上述這些信息鏈接器還將檢查各輸出“段”是否重疊、是否超界，避免了人工檢查邊界帶來的隱患2008M