《TMS320F281x_DSP原理及应用实例》

前言 TMS320F2812/2810芯片作为TI公司DSP控制器2000系列的新成员,一经上 市就吸引了国内许多研发人员的注意。TMS320F281x提供了强大的计算能力,最 快有150ⅥIPS的运行速度,应用于电机的数字化控制和三相逆变器等方面显得游 刃有余。TMS320F2812/2810在与现有240x系列DSP控制心片代码兼容的同时, 具有处理性能更强,外设集成度更高,程序存储器更人,AD转换速度更快等特 点,是240x系列DSP芯片的升级产品 TMS320F281x包含了多种芯片,可提供不同容量存储器和不同外设,以满足 各和应用的要求和性能价格比。所有的TMS320F281x芯片都含有事件管理器模 块,用丁产生电机控制中所需要的三相PM信号,并内含死区发生器和保护逻辑。 此外电机控制中常用刭的正交编码器接口QEP、捕获口、定时器等资源在 TMS320F28x中均已包含。 高性能12位模数转换器的转换时间最快在100ns以内,提供多达16路的模 拟输入,具有自动排序功能。利用ADC的这些特点可进行过采样从而提升AD转 换的分辨率 本书并不是一本TMS320F2812/2810的使川大全。作者在自身的学习过程中, 发现虽然表面上看来TMS320F2812/2810的功能非常复杂,似乎学习和应用起来 很困难,其实不然。如果读者具有TMS320LF240x系列DSP的基础知识,那么转 向TMS320F281x其实是很容易的,因为人部分外设的使用方法都是类似的,只需 在某些更改或升级的地方加以注意即可。作者强烈建议读者采用C语言编程,木 书也介绍了一些C语言编程的相关知识,便于读者快速上于。和汇编语言相关的 部分如CPU和寻址等内容本没有包括。另外SPI口、eCAN总线、多通道缓冲 出凵MB$P等内容本书也没有收录。这有几个原因,首先这些功能作者并没有深 入了解和测试,不便介绍;其次作者的实践证明没有掌握这些知识并不影响对 TMS320F28Ⅰx的使用,反而会使丌发人员将主要精力放在核心算法上,有助于快 速掌握TⅦS320F281X的使用方法;最后是篇幅的限制,使得本书并没有将 TMS320F281x所有的资源都一一介绍。需要对这些内容深入了解的读者可以参考 ∏Ⅰ公司英文原版参考文献和其他中文参考书籍。 青年教师吴芳为本书的排版、校对、修改付出了艰辛的劳动,博士生王中在 部分章节的翻译上对作者提供了很大的帮助,作者在此对他们表示感谢 由于成书仓促,书中难免存在错误和不当之处,希望读者能批评指正。 联系方式 电话:027-87542125-8104 电子邮箱:wanshanming@mail.hust.edu.cn 编者 2006年9月于华中科技大学 录 第章 综述 系列的特点…………… D看音。 的管脚功能介绍 的硬件资源… ..···.···.······:···.···· 的导引模式…………… 最小系统… 基本系统 第章 系统控制和中断外围 的存储器……… 哪D 代码安全模块· ····.··:.····.···.···.·······.·······..···.···..·.;·::··.· 时钟 振荡器和锁相环 低功耗模式 看门狗模块………… 定时器 通用输入输出 ●看·●●·鲁●·鲁·。。垂·章·垂鲁 系统配置 外围中断扩展 看。。t曲看垂音·鲁看鲁。。D鲁春。D。。自D·看自。曲自自鲁鲁鲁曲音D看·曲D鲁 第章模数转换器 模数转换器的特点… 自动转换排序器原理…… 不间断的自动排序模式 时钟定标…………………………………………………… 寄存器 的语言编程实例 第章事件管理器 事件管理器功能概述… ············:········:············4 通用定时器 比较单元……………………………………… 电路… 空间矢量 捕获单儿 正交编码脉冲电路 事件管理器的中断…… ··.·····.·:············.·.···.···:···.········ 事件管理器的寄存器… 使用实例… 第章串行通信接口 增强型模块概述 模块的结构 的奇存器 ··.····.··..·············:·.·.············.···.···.··· 应用实例… 第章 的语言编程 软件安装和使用方法简介 语言语法简介 典型 工程文件结构介绍… 从 内部的存储器中运行应用程序……… 第章 的应用实例 在永磁同步电机驱动器中的应用 在三相高频逆变器中的应用 第章 综述 系列的特点 高性能静态技术 振荡频率( 指令周期) 低功耗设计(内核@ 内核@ 的引脚) 的电压 边界扌描功能 ●高性能位 ×位和 位乘加操作 哈佛总线结构 快速中断响应和处理 统一的存储器规划 的线性程序地址 的线性数据地址 高效的代码(和汇编语言) 处理器源代码兼容 片内存储器 闪存:可达×的(个×和个×的区间) 只读存储器:可达 ×的(次性可编程) 和:两块×的单存取 块×的 和:两块×的 引导 (×) 坎件引导模式 标准数学表 ●外部接口(仅 可达的存储器空间 可编程的等待状态 可编程的读写选通定时 三个独立的片选 时钟和系统控制 支持动态收变锁相环()的参数值 片内振荡器 看门狗定时器模块 外围中断扩展功能可支持个外围中断 位安全密码钥匙锁 保护 和 存储器 防止固件反向工程 三个位定时器 电机控制外围 两个事件管理器(和 和 兼容 ●串行接口外围 串行外围接口() 两个串行通信接∏(),标准接∏ 增强型总线 模式的多通道缓冲串口( 位转换器,个通道 通道的输入多路选择器 两个采样保持器 单同时转换模式 快速转换时间:每秒兆次转换 可达个独立可编程的多路通用输入输出()管脚 先进的仿真特性 分析和断点功能 硬件实时调试 ●支持工具包括 编译汇编连接器 支持 指令 代码设计师工作室( 平台 基」的基木输入输出系统( 扫描控制器 第三方薮字化电机控制算法 低功耗模式和功率节省 支持 模式 可以关断单个外围时钟 封装 脚脚脚 温度沱围 ℃到℃( ℃到℃( 图为 的脚 管脚封装图。 图为 的脚 管脚封装图。 X12 CIKIN XH2ADC3enc DD]VFL ASTRA AP6EPI2 TC和 图A 要香验 " 图 的脚 管脚封装图顶视图 黑品8器器哥岀甚器西RR尺RN下尺器忐沿 59 XINT2ADCSOC 45 T3PWMT3CMP CLO VssAJO N始四Faa9:P其9g上888: 图 的脚 管封装图顶视图 系列不同型号的的区别 和 的区别。 带的系列内含存储器,而带的系列不含存储器,而是只读 存储器另外 中的一次性可编程()在 中改 成了 系列程序存储器可反复擦写、重复编程,在产品开发阶段 用起来比较方便。若采用 ,需在软件开发完毕后将代码交付生产厂商,在出 厂前将程序固化进 的。这样可降低生产成本,适用于大批量生产阶段。 的区别 有外部存储器接口,而 和 没有。 和 有 的而 另外公司近年还推出了 和 等系列, 其体系结构和 基木类似,但管脚数、振荡频率、内部资源等均比 有所降低,以图降低成本。目前国内用得较多的是 (以下 简称或)和 以下简称或)。在不引起误解的前提下, 有时本书也将 和 简写成或 的管脚功能介绍 下表为系列管脚定义及功能介绍。所有数字输入管脚均为兼容。所有 输出肜均为 电平,输入脚不允许接。内部有的脚有或p的上 拉下拉电流。 说明: 典型管脚的输出驱动能力为 但 脚为 输入,=输出,≡高阻抗 管脚内部上拉,一管脚内部下拉 另外,要注意上电顺序。在电源脚达到电压以前,不要驱动其亡管脚 表 管脚功能和信号描述 引脚名称 引号 功能描述 脚 脚 信号(仅) 地址总线 位 数据总线