本书是在《TMS320F2812原理与开发》一书的基础上,根据作者近几年的项目开发经验和TI公司DSP相关技术的最新进展,综合实践中较常遇到的问题编写的,在保留原书部分原理分析的基础上,着重增加了应用开发环节及 TMS320x280x和TMS320x283xx浮点处理器的相关内容。全书以基于TMS320F281x处理器的测录系统为主线,在比较TMS320x28xxx系列处理器异同的基础上,详细介绍了各功能模块的基本原理及其应用,并给出了具体的应用实例。此外,根据内容的需要对原有的章节进行了相应的调整或删减。
本书是在《TMS320F2812原理与开发》的基础上编写的,根据近几年DSP技术的发展和作者的实际开发经验,对原有内容进行了较大调整。书中内容不局限于TMS320F281x处理器,涵盖了TMS320x28xx(含2833x)处理器的的基本特点、硬件结构、内部功能模块的基本原理等内容,并以实际开发的测录系统为主线,介绍各功能单元的使用方法,给出相应模块的硬件设计参考及软件调试方法和代码。书中提供了大量经过验证的硬件原理图和应用程序代码,以方便读者参考设计。
本书既可以作为电子类专业的本科生和研究生“数字信号处理原理及其应用”或“数字运动控制系统”等课程的教材,也可以作为有关工程技术人员很好的参考书。
第1章 概述/1
1.1 简介/1
1.2 DSP平台介绍/2
1.2.1 TMS320系列DSP平台介绍/2
1.2.2 TMS320C2000平台介绍/3
1.2.3 TMS320C2000平台应用领域/6
1.3 以DSP为基础的数字控制系统/6
1.3.1 控制系统介绍/6
1.3.2 数字控制系统/8
1.3.3 数字控制系统的设计/10
1.3.4 基于TMS320x28xx处理器测试平台/11
第2章 TMS320x28xxx系列处理器概述/12
2.1 TMS320x281x和x280x内核/12
2.1.1 TMS320x281x和x280x处理器的主要特点/12
2.1.2 C28x CPU内核/15
2.2 TMS320x283xx内核/17
2.2.1 x28x浮点处理单元简介/17
2.2.2 x28x浮点处理的优势/18
2.2.3 x28x浮点处理单元结构/18
2.2.4 指令系统简介/22
2.3 TMS320x28xxx系列处理器外设比较/26
2.3.1 TMS320x28x外设概述/26
2.3.2 TMS320x281x和TMS320x283xx的区别/29
2.3.3 TMS320x280x和TMS320x283xx的区别/41
第3章 TMS320x28xx系统控制及中断/42
3.1 时钟及系统控制/42
3.1.1 时钟概述/42
3.1.2 晶体振荡器及锁相环/43
3.1.3 低功耗模式/44
3.1.4 看门狗及其应用/45
3.1.5 定时器及其应用/45
3.2 TMS320F28xx通用I/O/47
3.2.1 多功能复用GPIO介绍/47
3.2.2 GPIO寄存器/50
3.3 TMS320F28xx外设扩展中断模块/51
3.3.1 TMS320F28xx的PIE控制器概述/51
3.3.2 中断向量表/53
3.3.3 中断源及其处理/54
3.3.4 PIE向量表/58
3.3.5 PIE寄存器/62
3.3.6 PIE中断使用例程/63
第4章 存储器及扩展接口/70
4.1 F2812内部存储空间/71
4.2 片内存储器接口/72
4.2.1 CPU内部总线/72
4.2.2 32位数据访问的地址分配/73
4.3 片上Flash和OTP存储器/74
4.3.1 Flash存储器/74
4.3.2 Flash存储器寻址空间分配/74
4.4 外部扩展接口/75
4.4.1 外部接口描述/75
4.4.2 外部接口的访问/76
4.4.3 写操作紧跟读操作的流水线保护/78
4.4.4 外部接口的配置/78
4.4.5 配置建立、激活及跟踪等待状态/81
4.4.6 外部接口的寄存器/84
4.4.7 外部接口DMA访问/84
4.4.8 外部接口操作时序图/85
4.5 TMS320x283xx和TMS320x281x-XINTF接口的区别/87
4.5.1 XINTF接口的主要区别/87
4.5.2 存储器扩展操作/88
4.6 外部接口的应用/90
4.6.1 外部存储器扩展/90
4.6.2 外部ADC扩展/90
4.6.3 OLED显示接口/97
第5章 TMS320F28xx串行通信接口/108
5.1 概述/108
5.1.1 增强SCI模块概述/108
5.1.2 SCI结构特点/110
5.2 SCI寄存器及串口使用/120
5.2.1 SCI寄存器/120
5.2.2 SCI串口使用/121
5.2.3 F2812 SCI软件样例程序/122
第6章 TMS320F28xx串行外设接口/127
6.1 增强的SPI模块概述/127
6.2 SPI模块寄存器的概述/129
6.3 SPI的操作/131
6.3.1 操作介绍/131
6.3.2 SPI模块主操作模式和从操作模式/132
6.4 SPI中断/133
6.4.1 SPI中断控制位/133
6.4.2 数据格式/134
6.4.3 波特率和时钟设置/134
6.4.4 复位的初始化/136
6.4.5 数据传输实例/136
6.5 SPI FIFO描述/137
6.6 SPI通信波形/139
6.7 SPI应用实例/141
6.7.1 SPI自测试应用举例/141
6.7.2 ADT7301及其接口举例/145
6.7.3 基于SPI的数/模转换接口设计/148
第7章 I2C总线/155
7.1 I2C总线概述/155
7.1.1 I2C总线主要特点/155
7.1.2 功能概述/156
7.1.3 时钟产生/157
7.2 I2C总线操作/158
7.2.1 输入和输出电平/158
7.2.2 数据状态要求/158
7.2.3 操作模式/158
7.2.4 I2C模块开始和停止条件/159
7.2.5 串行数据格式/159
7.2.6 不响应信号(NACK)方式/161
7.3 I2C总线应用举例/162
7.3.1 铁电存储器FM31256接口/162
7.3.2 I2C扩展EEPROM/182
第8章 事件管理器及其应用/191
8.1 事件管理器功能概述/191
8.2 通用定时器/193
8.2.1 通用定时器功能概述/193
8.2.2 使用通用定时器产生PWM信号/204
8.2.3 通用定时器应用实例/205
8.3 PWM电路/208
8.3.1 与比较单元相关的PWM电路/209
8.3.2 PWM波形的产生/213
8.3.3 事件管理器的PWM输出产生/214
8.3.4 空间矢量PWM/216
8.4 捕获单元/222
8.4.1 捕获单元概述/222
8.4.2 捕获单元操作/224
8.4.3 捕获单元FIFO堆栈/224
8.4.4 捕获中断/225
8.4.5 正交编码脉冲(QEP)电路/225
8.5 事件管理器中断/227
8.5.1 事件管理器(EV)中断概述/227
8.5.2 EV中断请求和服务子程序/227
8.5.3 中断产生/229
8.5.4 中断矢量/229
8.6 应用事件管理器产生PWM/229
第9章 ePWM模块/238
9.1 ePWM模块概述/238
9.1.1 ePWM模块介绍/238
9.1.2 ePWM模块内部连接关系/239
9.1.3 ePWM模块寄存器映射/240
9.2 ePWM内部功能及使用方法/242
9.2.1 ePWM子模块/242
9.2.2 时间基准(TB)子模块/245
9.2.3 计数比较子模块/253
9.2.4 动作限定(AQ)子模块/256
9.2.5 死区控制子模块/266
9.2.6 PWM斩波器子模块/270
9.2.7 错误控制子模块/273
9.2.8 事件触发(ET)子模块/277
9.3 高精度脉宽调制模块(HRPWM)/280
9.3.1 概述/281
9.3.2 HRPWM的操作/282
第10章 增强捕捉单元模块/295
10.1 增强捕捉单元模块概述/295
10.1.1 功能描述/295
10.1.2 捕捉单元和APWM操作模式/296
10.2 捕捉操作/297
10.2.1 事件预定标器/297
10.2.2 边沿极性选择和量化控制/298
10.2.3 连续/单次控制/298
10.2.4 32位计数器和相位控制/299
10.2.5 CAP1~CAP4寄存器/300
10.2.6 中断控制/300
10.2.7 双映射装载和控制/301
10.2.8 APWM操作模式/301
10.3 eCAP模块应用/302
10.3.1 上升沿触发绝对时间标签操作/303
10.3.2 上升下降沿触发绝对时间标签操作/304
10.3.3 上升沿触发时间间隔操作/306
10.3.4 上升下降沿触发时间差间隔操作/307
10.4 APWM模式/308
10.4.1 单通道PWM产生(独立通道控制)/308
10.4.2 同步多通道PWM产生控制/309
10.4.3 带相位控制功能的多通道PWM产生操作/311
第11章 增强正交编码脉冲模块/314
11.1 增强正交编码脉冲模块概述/314
11.1.1 eQEP输入信号/316
11.1.2 eQEP功能描述/316
11.1.3 eQEP存储器映射/317
11.2 正交编码单元/318
11.2.1 位置计数模式/319
11.2.2 eQEP输入极性选择/321
11.2.3 位置比较同步输出/321
11.3 位置计数器和控制单元/321
11.3.1 位置计数操作模式/321
11.3.2 位置计数锁存/323
11.3.3 位置事件初始化/325
11.3.4 eQEP位置比较单元/326
11.4 eQEP边沿捕捉单元/327
11.5 eQEP看门狗/329
11.6 eQEP定时器基准/330
11.7 eQEP中断结构/330
11.8 eQEP应用举例/331
第12章 eCAN总线模块及其应用/335
12.1 eCAN总线模块的结构/335
12.1.1 eCAN总线的主要特点/335
12.1.2 CAN网络和模块概述/336
12.1.3 eCAN控制器概述/338
12.1.4 消息邮箱/340
12.2 eCAN总线模块的配置方法/343
12.2.1 eCAN模块初始化/343
12.2.2 eCAN模块的配置步骤/346
12.2.3 远程帧邮箱的处理/349
12.2.4 中断/349
12.2.5 CAN模块的掉电模式/354
12.3 eCAN总线模块的应用实例/355
12.3.1 消息发送例程/356
12.3.2 消息接收例程/361
第13章 模/数转换模块及其应用/366
13.1 模/数转换模块的主要特点/366
13.2 自动转换排序器的操作原理/368
13.2.1 顺序采样模式/369
13.2.2 同步采样模式/371
13.2.3 双排序器采样模式实例/372
13.2.4 排序器级联采样模式实例/372
13.3 连续自动排序模式/373
13.3.1 排序器的开始/停止模式/375
13.3.2 同步采样模式/376
13.3.3 输入触发源/376
13.3.4 排序转换的中断操作/377
13.4 ADC时钟预定标/378
13.5 低功耗模式/379
13.6 上电次序/380
13.7 ADC校验/380
13.7.1 应用ADC_Cal 汇编程序/380
13.7.2 函数指针/381
13.8 模/数转换模块应用实例/381
13.8.1 ADC校准/381
13.8.2 ADC参考电压/387
13.8.3 TMS320F2812的ADC模块应用例程/387
参考文献/394