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)的特點嵌入式系統(tǒng)的特點 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算機系統(tǒng)。它的概念非常廣泛，只要是具有包含軟硬件等計算機專有屬性的系統(tǒng)都可以稱之為嵌入式系統(tǒng).嵌入式系統(tǒng)的特點： 體積小 速度快 可移動 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單片微型計算機(Single Chip Mic

2、rocomputer)簡稱單片機.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，有時要開發(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)動硬件，往上支持操作系統(tǒng)).另一類是學(xué)軟件、計算機專業(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)計完后，各種功能就全靠軟件來實現(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、可視電話、基站、交換機、路由器等.消費電子類: VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機(DC)、數(shù)字?jǐn)z像機(DV)、機頂盒 (Set Top Box)、高清電視(HDTV)、游戲機等.醫(yī)療電子類: 醫(yī)療檢測裝置 、醫(yī)療監(jiān)護裝置等. 機械控制類: 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的特點的特點改進的哈佛結(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的程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間分開,即每個存儲器空間獨立編址，獨立訪問,并具 有獨立的程序總線和數(shù)據(jù)總線，取指和執(zhí)行能完全 重疊進行。允許數(shù)據(jù)存放在程序存儲器中，并被算術(shù)指令運算指令直接使用.程序存儲器CPU數(shù)據(jù)存儲器哈佛結(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)字信號處理方法：時域：信號濾波FIR、IIR頻域：頻譜分析FFTu數(shù)

5、字信號處理的特點：AiXi高速實時u數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor）：結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化，更適宜完成乘加累積運算主頻足夠快，能實時完成各種數(shù)字信號處理uDSP：特指數(shù)字信號處理器器運算特點運算特點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：多個控制和運算部件并行工作u硬件乘法器u特殊指令： MAC（連乘加指令，單周期同時完成乘法和加法運算） 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▽崿F(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：決定處理器機器時鐘周期的長短.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：浮點和定點.浮點型數(shù)據(jù)以指數(shù)的形式表示，定點型數(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/浮點運算的 次數(shù).片上存儲器大小.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DSP、20MIPS代表器件：TMS320F206PZC24x子系列：16位定點DSP、20MIPS代表器件：TMS320F240LF240 x子系列：16位定點DSP、40MIPS代表器件：TMS320LF2407F28x子系列：32位定點DSP、150MIPS代表器件：TMS320F281x/TMS320F280 x F2833x系列： 32位浮點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實現(xiàn)的功能實現(xiàn)的功能DSP處理器 模擬信號 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)（運動控制和電機控 制）的開發(fā)提供了強大功能。F2812包括兩個事件管理器模塊:EVA和EVB。 每個事件管理器模塊包括：2個16-位定時器、3個全比較器、3個事件捕

11、捉器、1個正交編碼脈沖通道。產(chǎn)生8個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，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的實現(xiàn)原理的實現(xiàn)原理計數(shù)寄存器連續(xù)不斷地進行增減計數(shù)，就可以模擬連續(xù)的波形，比較寄存器中存放的幅

12、度值與計數(shù)寄存器中的值不斷進行比較，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定時間器定時間器2008定時器定時器一個可讀寫的16位雙向計數(shù)器的寄存器TxCNT，它存儲了計數(shù)器的當(dāng)前值，并根據(jù)計數(shù)方向進行增計數(shù)或減計數(shù)。一個可讀寫的16位定時器比較寄存器TxCMPR。 一個可讀寫的16位定時器周期寄存器TxPR。一個可讀寫的16位定時器控制寄存器TxCON。一個GP定時器比較輸出引腳，TxCMP。控制和中斷邏輯 。其他全局控制寄存器 。2008定時器的計數(shù)模式定時器的計數(shù)模式GP定時器有

13、四種可選的操作模式：u停止/保持模式u連續(xù)遞增計數(shù)模式u定向增/減計數(shù)模式u連續(xù)增/減計數(shù)模式相應(yīng)的定時器控制寄存器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：通用定時器的操作停止并保持其當(dāng)前狀態(tài)，定時器的計數(shù)器、比較輸出和預(yù)定標(biāo)計數(shù)器都保持 不變。 連續(xù)遞增計數(shù)模式： 2008定向的增/減計數(shù)模式：定時器將根據(jù)TDIRAB引腳的輸入，對定標(biāo)的時鐘進行遞增或遞減計數(shù)。2008連續(xù)增/減計數(shù)模式：定時器的計數(shù)方向僅在定時器的值達(dá)到周期寄存器的值時,才改變計數(shù)方式。2008定時器的定時器的PWM輸出輸出為了設(shè)置通用定時器以產(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以確定計數(shù)模式和時鐘源，并啟動PWM輸出操作。u將對應(yīng)于PWM脈沖的在線計算寬度(占空比)的值加載到TxCMPR寄存器中。2008PWM 的產(chǎn)生定時器比較單元產(chǎn)生的PWM(TxPWM)2008比較單元的比較單元的PWM輸出輸出三個比較單元中的每一個都可與事件管理器的GP定時器用于產(chǎn)生一對可編程死區(qū)和輸出極性的PWM輸出。對于每個EV模塊中的三個比較單元，共六個輸出PWM引腳可用來控制三相交流感應(yīng)電機或無刷直流電機。根據(jù)上下橋臂功率管導(dǎo)通順序的不同以及導(dǎo)通時間的長短不同，即可達(dá)到對電機的變頻調(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信號產(chǎn)生：用一定時器重復(fù)產(chǎn)生與PWM周期相同的計數(shù)周期，一個比較寄存器保持著調(diào)制值，在相應(yīng)的輸出上進行匹配。死區(qū)：在許多的運動/電機控制和功率電子應(yīng)用場合中，兩個功率器件（上級和下級）被串聯(lián)在一個功率支路中，為避免擊穿失效，兩個器件的打開的周期不能重疊，所以通常加入死區(qū)保護。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寄存器進行配置，配置過程需要以下步驟：u設(shè)置和裝載ACTRx(比較動作控制寄存器)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、強制高和強輸出的極性，如高、低、強制高和強制低制低可設(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，其實質(zhì)就是根據(jù)實際情況來實時調(diào)整這無論對于大多交流電機，其實質(zhì)就是根據(jù)實際情況來實時調(diào)整這3對對PWM的輸出，如輸出極性、周期和輸出占空比等，來對電機進行變頻調(diào)的輸出，如輸出極

17、性、周期和輸出占空比等，來對電機進行變頻調(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。控制，模糊控制等。2008電機調(diào)速系統(tǒng)組成電機調(diào)速系統(tǒng)組成對于電機的調(diào)速系統(tǒng)，通常有3部分組成，控制部分、驅(qū)動部分和電機三部分組成。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)一些反饋信號等產(chǎn)生合適的輸出信號，如PWM等；驅(qū)動部分主要是根據(jù)控制部分的輸出信號將電源電壓逆變?yōu)殡姍C供電，控制電機的通電順序和通電時間的長短等，這樣就可以達(dá)到對電機的調(diào)速。對于三相直流無刷電機的調(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，晶體管適用于中小功率電動機。有3種方法：l采用驅(qū)動芯片+IGBT的形式，適用于大功率電機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功能 l采用驅(qū)動芯片+MOSFET的形式，適用于中小電機驅(qū)動部分的設(shè)計驅(qū)動部分的設(shè)計2008 SEED-BLDC介紹介紹 SEED-BLDC專門針對三相直流無刷電機，可以與專門針對三相直流無刷電機，可以與SEED-DEC2812和和SEED-DEC2407相連來達(dá)到對

19、電機的相連來達(dá)到對電機的實時控制。實時控制。可以與可以與12V36V 電機相連，電機額定電流不超過電機相連，電機額定電流不超過4A過壓過流檢測，顯示和保護過壓過流檢測，顯示和保護可以與有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機相連可以與有位置傳感器和無位置傳感器的無刷電機相連可以與編碼器相連進行準(zhǔn)確位置控制可以與編碼器相連進行準(zhǔn)確位置控制速度檢測和電流檢測，可以進行閉環(huán)控制速度檢測和電流檢測，可以進行閉環(huán)控制可以進行正反轉(zhuǎn)控制可以進行正反轉(zhuǎn)控制驅(qū)動電路和控制電路完全隔離，避免驅(qū)動部分給控制部分帶來干驅(qū)動電路和控制電路完全隔離，避免驅(qū)動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)換時間,采樣率為12.5M.16個模擬輸入通道，每8個通過一個8選1的模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān).對16路模擬量進行“ 自動排序”.兩個獨立的8狀態(tài)排序器 （SEQ1和SEQ2），可以獨立工作在雙排序器模式，或級聯(lián)為16個狀態(tài)排序器模式（SEQ一級聯(lián)模式）.16個存放結(jié)果的寄存器（RESULT0RESULT15).有多個啟動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自動排序器的工作原理自動排序器的工作原理2個8狀態(tài)排序器SEQ1和SEQ2，也可級聯(lián)成一個16狀態(tài)排序器SEQ。狀態(tài)：排序器可以執(zhí)行的自動轉(zhuǎn)換數(shù)目。ADC模塊能對一序列轉(zhuǎn)換自動排序。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個通道的轉(zhuǎn)換（通道2、3、2、3、6 、7和12經(jīng)過自動排序后轉(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特點提供很強的可編程能力，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，用軟件實現(xiàn)IIC標(biāo)準(zhǔn)vUART：將McBSP引腳進行特殊連接，結(jié)合DMA與軟件編程，方便實現(xiàn)UART功能2008發(fā)送器CLKXFSXDX接收器CLKR

24、FSRDRClockDataFrameMSBLSBMcBSP引腳與信號uCLKX：串行發(fā)送器位-時鐘引腳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功能可編程引腳信號極性可編程引腳信號方向可編程串行通信的位-時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)元個數(shù)可編程v串行數(shù)據(jù)位流中的數(shù)據(jù)相個數(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-時鐘配置內(nèi)部產(chǎn)生的幀-同步時鐘接收發(fā)送控制寄存器RCR、XCR配置接收發(fā)送的數(shù)據(jù)相個數(shù)配置接收發(fā)送的數(shù)據(jù)元個數(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個外部引腳中可以配置為雙向的2個引腳作為SDA和SCLv由軟件實現(xiàn)IIC總線標(biāo)準(zhǔn)的時序要求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，軟件將UART的每1位擴展為16位，再由McBSP發(fā)送v接收時，軟件將McBSP接收的16位壓縮為UART的1位，并進行合并v軟件還應(yīng)負(fù)責(zé)處理UART的起始位、奇偶校驗位和停止位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個起始位。18個數(shù)據(jù)位。1個偶/奇/非線性位。12個結(jié)束位。1個用于區(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)送信息塊的第一個字節(jié)包含一個地址位，所有接收端都要讀這個地址位。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)處理器對地址塊進行讀操作時，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間，這段

30、時間比塊中的幀間距離長。如果一幀之后有一個大于10位的空閑時間，就表明一個新塊的開始。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波特率計算波特率計算內(nèi)部產(chǎn)生的串行時鐘是通過低速的外部時鐘LSPCLK和波特率選擇寄存器決定的。 計算公式為： 其中BRR為寄存器SCI Baud-Select Registers 里的值，此寄存器為16位，可實現(xiàn)65000種不同的波特率。 2008硬件設(shè)計實例2008DSP在電機控

31、制中的應(yīng)用：需求分析電機控制的需求：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：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：實時時鐘RTC，程序代碼加密系統(tǒng)擴展：總線擴展：存儲總線擴展 + 系統(tǒng)信號擴展（復(fù)位、中斷、時鐘等）2008系統(tǒng)構(gòu)成uTMS320F2812u電機控制接口根據(jù)電機控制特點對信號進行分組對信號進行驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換u串口驅(qū)動SCI驅(qū)動CAN驅(qū)動u板內(nèi)擴展：SRAMRTC + EEPROMUSB 2.0接口4通

32、道D/A總線擴展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時鐘需要時鐘輸入的器件TMS320F2812vCPU主時鐘：150MHzvADC、事件管理器、看門狗等片上外設(shè)TMS320F2812時鐘選項v片上有OSCv片上有PLL，最高可5倍頻v輸入時鐘信號電平不能超過核電源電壓+

33、1.9Vv片上外設(shè)所需的時鐘由CPU主時鐘分頻產(chǎn)生USBvCY68001：24MHz時鐘實現(xiàn)TMS320F2812：采用30MHz晶體 + 2個負(fù)載電容，5 PLL實現(xiàn)CY68001：采用24MHz晶振2008存儲空間分配（1）TMS320F2812存儲空間映射哈佛結(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接口v只支持異步存儲器接口v19-位地址總線：XA18:0，16-位數(shù)據(jù)總線：XD15:0，5個存儲區(qū)間3個片選信號：XZCS0&1、XZCS2、XZCS6&7，3個讀寫控制信號：XRD、XWE、XR/W，訪問時序控制信號：XRDY，總線仲裁控制信號：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存儲空間分配（2）占用存儲空間的外擴資源SRAM：512K

35、16-位Ts = 0, Tw = 12ns, Th = 0擴展總線：41M16-位4個1M16-位存儲空間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存儲空間的分配：SRAM：占用Zone 6&7，在MP/MC = 1時，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擴展總線：占用Zone 2， 0 x08 00000 x0F FFFFv用分頁擴展技術(shù)，板上擴展3-位頁地址寄存器PA21:19，與XA18:0，構(gòu)成41M16-位存儲空間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電機控制接口電機控制信號PWM輸出：PWM16PWM712定時器信號：T1/2PWM、

37、T1/2CTRIPT3/4PWM、T1/2CTRIPTDIRA、TCLKINATDIRB、TCLKINB故障保護：C1TRIPC3TRIPC4TRIPC6TRIP模擬輸入：ADCINA7:0ADCINB7:04相正交編碼：QEP1、QEP2、QEPI1QEP3、QEP4、QEPI2電機控制信號分成2組，每組又分為2個接口功率驅(qū)動接口：PWM輸出、故障保護、模擬輸入編碼盤接口：4相正交編碼輸入控制信號驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換12個PWM輸出和6個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)動能力，所以采用SN74LVTH16245進行驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換定時器和故障保護信號則視應(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，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vCS：XZCS0&1、地址線和XWE譯碼中斷信號：直接連接XINT1狀態(tài)信號：FLAGA、FLAGB、FLAGC、READY通過CPLD中的狀態(tài)寄存器，由F2812讀取2008總線擴展哪些信號需要擴展存儲器總線v數(shù)據(jù)：XD15:0v地址：XA18:0，頁地址擴展PA19v讀寫控制：XRD、XWEv片選信號：CE0CE3（由XZCS2和PA21:20譯碼產(chǎn)生）片上外設(shè)vMcBSP、SPI系統(tǒng)信號v時鐘

40、、復(fù)位、中斷等電源v+3.3V、+5V、15V、GND信號驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換，要求延遲短、外部電平兼容3.3V/5V總線驅(qū)動：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，還具備實時分析的能力支持整個軟件開發(fā)過程：設(shè)計，代碼生成，調(diào)試，實時分析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，將該“段”的段程序計數(shù)器（SPC）置為0，并將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進該“段”中.匯編器遇到同名“段”時，將它們合并，然后將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進該“段”中當(dāng)匯編器遇到.text、.dat

42、a和.sect偽指令時，匯編器停止將隨后的程序代碼或數(shù)據(jù)順序編譯進當(dāng)前“段”中，而是順序編譯進遇到的“段”中當(dāng)匯編器遇到.bss和.usect偽指令時，匯編器并不結(jié)束當(dāng)前“段”，而只是簡單地暫時脫離當(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個方面：將輸入“段”組合產(chǎn)生輸出“段”將多個.obj文件中的同名“段”合并一個輸出“段”也可將不同名的“段”合并產(chǎn)生一個輸出“段”將輸出“段”定位到實際的存儲空間中MEMORY命令：用于描述系統(tǒng)實際的硬件資源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