DSP控制器原理與應用

第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 信號、消息與信息 1
1.1.2 數(shù)字信號 1
1.1.3 DSP含義 2
1.1.4 數(shù)字信號處理方式 3
1.2 數(shù)字信號處理器的發(fā)展 4
1.3 DSP處理器的特點 5
1.3.1 改進的哈佛結(jié)構(gòu) 5
1.3.2 流水線操作 6
1.3.3 硬件乘法器 6
1.3.4 特殊的DSP指令 7
1.3.5 快速的指令周期 7
1.4 DSP芯片設計的選擇 7
1.5 DSP應用系統(tǒng)開發(fā) 8
1.5.1 典型DSP應用系統(tǒng) 8
1.5.2 DSP應用系統(tǒng)開發(fā)流程 8
第2章 DSP小硬件系統(tǒng)設計 10
2.1 DSP控制器簡介 10
2.1.1 TMS320F28335芯片封裝與引腳 10
2.1.2 TMS320F28335芯片內(nèi)部功能結(jié)構(gòu) 12
2.2 DSP的供電設計 16
2.2.1 TMS320F28335芯片的電源要求 16
2.2.2 電源解決方案 16
2.2.3 電源加電順序 17
2.3 時鐘設計 18
2.3.1 TMS320F28335芯片的時鐘源模塊概述 18
2.3.2 時鐘信號的產(chǎn)生 19
2.3.3 PLL模塊 19
2.4 復位電路設計 20
2.5 JTAG接口電路設計 21
第3章 軟件開發(fā)環(huán)境 23
3.1 開發(fā)工具與開發(fā)流程 23
3.1.1 開發(fā)工具 23
3.1.2 開發(fā)流程 23
3.2 CCS簡介及軟件安裝 24
3.2.1 CCS簡介 24
3.2.2 CCS軟件的安裝 25
3.2.3 CCS軟件安裝中的常見問題及其解決辦法 27
3.3 CCS 6.1與目標板的連接 28
3.3.1 定義工作區(qū)目錄 28
3.3.2 建立目標板配置環(huán)境 29
3.3.3 連接目標板 31
3.4 CCS工程項目的創(chuàng)建 32
3.4.1 完整工程的構(gòu)成 32
3.4.2 創(chuàng)建CCS 6.1工程 33
3.4.3 生成項目可執(zhí)行文件 38
3.5 CCS 6.1的仿真與燒寫 39
3.5.1 CCS 6.1的仿真操作 39
3.5.2 CCS 6.1的燒寫操作 41
3.6 CCS工程項目的調(diào)試 42
3.6.1 程序的運行控制 42
3.6.2 監(jiān)視變量和寄存器 43
3.6.3 管理斷點 44
3.6.4 反匯編視圖 45

3.6.5 內(nèi)存視圖 45
3.6.6 圖形和圖像可視化工具 46
第4章 中央處理器 48
4.1 CPU概述 48
4.1.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 48
4.1.2 主要特性 50
4.2 TMS320F28335芯片的運算執(zhí)行單元 50
4.2.1 輸入定標部分 51
4.2.2 乘法器模塊 51
4.2.3 ALU 52
4.2.4 ACC 52
4.3 TMS320F28335芯片的內(nèi)核寄存器組 52
4.3.1 FPU寄存器組 53
4.3.2 CPU寄存器組 54
4.4 TMS320F28335芯片的時鐘及其控制 58
4.4.1 振蕩器及PLL模塊 58
4.4.2 時鐘信號監(jiān)視電路 59
4.4.3 時鐘控制相關寄存器 59
4.5 CPU定時器 66
4.5.1 CPU定時器的結(jié)構(gòu)及原理 66
4.5.2 CPU定時器相關寄存器 67
第5章 通用輸入輸出接口 71
5.1 GPIO模塊結(jié)構(gòu)與工作原理 71
5.2 輸入限定功能 73
5.2.1 異步輸入 73
5.2.2 僅與系統(tǒng)時鐘同步 73
5.2.3 用采樣窗進行限定 73
5.3 GPIO寄存器 75
5.3.1 GPIO控制類寄存器 75
5.3.2 GPIO數(shù)據(jù)類寄存器 81

5.3.3 GPIO中斷源與低功耗模式喚醒源選擇寄存器 83
5.4 GPIO引腳配置步驟 85
第6章 中斷管理系統(tǒng) 87
6.1 TMS320F28335芯片中斷管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 87
6.1.1 中斷管理機制 88
6.1.2 CPU中斷向量 91
6.1.3 CPU中斷相關寄存器 93
6.2 PIE模塊 94
6.2.1 PIE模塊結(jié)構(gòu) 94
6.2.2 PIE中斷向量表映射 95
6.2.3 PIE模塊相關寄存器 99
6.3 不可屏蔽中斷 102
6.3.1 軟件中斷 102
6.3.2 硬件NMI中斷 102
6.3.3 非法指令中斷 103
6.3.4 硬件復位中斷 103
第7章 控制類外設及其應用 104
7.1 ePWM模塊 104
7.1.1 ePWM模塊概述 104
7.1.2 ePWM子模塊功能及其控制 106
7.1.3 ePWM模塊應用實例 123
7.1.4 高精度脈寬調(diào)制模塊 125
7.2 增強型脈沖捕獲模塊 128
7.2.1 eCAP模塊概述 128
7.2.2 捕獲模式 129
7.2.3 APWM模式 130
7.2.4 eCAP中斷控制 131
7.2.5 eCAP模塊的寄存器 131
7.2.6 eCAP模塊應用實例 133
7.3 增強型正交編碼模塊 137
7.3.1 正交編碼器概述 137
7.3.2 eQEP模塊結(jié)構(gòu) 138
7.3.3 eQEP模塊的功能及其控制 139
7.3.4 eQEP中斷控制 148
7.3.5 eQEP模塊應用實例 150
第8章 串行通信類外設及其應用 158
8.1 串行通信基礎 158
8.1.1 異步通信與同步通信 158
8.1.2 串行通信數(shù)據(jù)的傳送方式 159
8.1.3 通信速率 159
8.1.4 串行通信的校驗 160
8.2 SCI模塊 160
8.2.1 SCI模塊概述 160
8.2.2 SCI模塊工作原理 161
8.2.3 SCI模塊寄存器 164
8.2.4 SCI模塊應用實例 169
8.3 SPI模塊 171
8.3.1 SPI模塊概述 172
8.3.2 SPI模塊的工作原理 172
8.3.3 SPI模塊寄存器 175
8.3.4 SPI模塊應用實例 179
8.4 I2C模塊 181
8.4.1 I2C總線概述 181
8.4.2 I2C總線模塊結(jié)構(gòu)與工作原理 183
8.4.3 I2C總線模塊寄存器 185
8.4.4 I2C總線模塊應用實例 189
第9章 模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元 196
9.1 ADC模塊概述 196
9.1.1 ADC模塊結(jié)構(gòu) 196
9.1.2 ADC模塊的時鐘及采樣頻率 197
9.1.3 ADC模塊轉(zhuǎn)換結(jié)果 198

9.2 ADC模塊的工作原理 198
9.2.1 ADC模塊的排序模式 198
9.2.2 ADC模塊的采樣方式與通道選擇 200
9.2.3 ADC模塊的轉(zhuǎn)換模式 202
9.2.4 ADC模塊的中斷操作 202
9.2.5 ADC模塊的校準與DMA訪問 202
9.3 ADC模塊寄存器 203
9.4 ADC模塊應用實例 207
第10章 應用設計案例 210
10.1 蜂鳴器演奏 210
10.2 3×3矩陣鍵盤 215
10.3 數(shù)碼管顯示 219
10.4 數(shù)字電壓表 224
10.5 D/A轉(zhuǎn)換器 229
10.6 直流電機 231
參考文獻 237