第4章TMS320x28xx系列DSP综述.ppt

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盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术1第第44章章TMS320x28xxTMS320x28xx系列系列DSPDSP综述综述盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术2TMS320C2000系列系列DSP集集微控制器微控制器和和高性能高性能DSP的特点的特点于一身，具有强大的于一身，具有强大的控制和信号处理能力控制和信号处理能力，能够实现复杂的，能够实现复杂的控制算法。

控制算法。

TMS320C2000系列系列DSP片上整合了片上整合了Flash存储器存储器、快速快速A/D转换器转换器、增强的增强的CAN模块模块、事件管理器事件管理器、正交编码电路正交编码电路接口接口及及多通道缓冲串口多通道缓冲串口等外设，此种整合使用户能够以很便等外设，此种整合使用户能够以很便宜的价格开发高性能数字控制系统。

宜的价格开发高性能数字控制系统。

4.1TMS320X28xx系列系列DSP内核特点内核特点盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术31.32位的位的28xx（281x/280x）DSP能够能够在在1个周期内完成个周期内完成2位位的乘法累加运算的乘法累加运算，或两个，或两个1616位乘法累加运算位乘法累加运算。

2.能够能够完成完成64位的数据处理位的数据处理，从而使处理器能够实现更，从而使处理器能够实现更高精度的处理任务。

高精度的处理任务。

3.快速的中断响应快速的中断响应使使28xx能够保护关键的寄存器以及快能够保护关键的寄存器以及快速速（更小的中断延时更小的中断延时）地响应外部异步事件。

地响应外部异步事件。

4.1TMS320X28xx系列系列DSP内核特点内核特点盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术44.专门的分支跳转专门的分支跳转（Branch-look-）硬件减少了条件指令执行的硬件减少了条件指令执行的反应时间反应时间，条件存储操作更进一步提高了，条件存储操作更进一步提高了28xx的性能。

的性能。

5.28xx控制器具有许多独特的功能，如控制器具有许多独特的功能，如可在任何内存位置进可在任何内存位置进行单周期读一修改一写操作供了高性能和代码高效编程，行单周期读一修改一写操作供了高性能和代码高效编程，还提还提供了许多其他原始指令。

供了许多其他原始指令。

6.F28xx系列控制器在系列控制器在1个闪存上可以提供个闪存上可以提供150MIPS的性能。

的性能。

7.F2808、F2806和和F2801可以提供经济高效的基于闪存的数可以提供经济高效的基于闪存的数字信号控制器，字信号控制器，并且运行速度达并且运行速度达100MIPS。

4.1TMS320X28xx系列系列DSP内核特点内核特点盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术5DSPTMS320F2812外形外形盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术6C281x/C280x的的CPU单元结构单元结构盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术7DSPTMS320F2812内部结构内部结构CPU外设外设存储器存储器系统控制系统控制外部接口外部接口GPIO盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术8TMS320F2812扁平四方形封装扁平四方形封装176脚脚PGF盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术9TMS320X28xx系列系列DSP的型号：

的型号：

在在TI公司的公司的C2000控制器平台中主要包括控制器平台中主要包括C24x和和C28x两个系列。

两个系列。

C28x是面向是面向32位位DSP的控制器的控制器，目前主要推出，目前主要推出C281x（包括包括2812和和2810）及及C280x（2801、2802、2806、2808、2809、28015、28016和和28044）两个两个系列系列C280x在在C281x基础上发展而来，在内核和大部分功能上兼容，但在封基础上发展而来，在内核和大部分功能上兼容，但在封装、外设、时钟控制等方面做了较大的改进，如课本表装、外设、时钟控制等方面做了较大的改进，如课本表4.1所列。

为了用户所列。

为了用户根据需要选择适合应用的处理器，本节主要介绍根据需要选择适合应用的处理器，本节主要介绍C281x和和C280x的区别。

的区别。

4.2TMS320X28xx系列系列DSP比较比较盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术10C2000系列处理器发展历程系列处理器发展历程盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术114.2.1工作频率和供电工作频率和供电4.2TMS320X28xx系列系列DSP比较比较处理器对内核和处理器对内核和I/O电源上电次序要求电源上电次序要求：

v281x系列处理器要求系列处理器要求3.3V必须先于必须先于1.8V（1.9V）的内核上电；的内核上电；v280x系列处理器对于供电次序没有特定的要求。

系列处理器对于供电次序没有特定的要求。

不同点：

不同点：

281x系列系列DSP根据其工作频率的不同，要求的内核电压根据其工作频率的不同，要求的内核电压也有所区别。

也有所区别。

C281x工作频率：

工作频率：

150MHz，内核电压：

，内核电压：

1.9V；135MHz以下，内核电压：

以下，内核电压：

1.8VC280x所有工作频率下，内核电压都要求所有工作频率下，内核电压都要求1.8V，最高工，最高工作频率为作频率为100MHz。

281x和和280x的的I/O电压都是电压都是3.3V。

相同点：

相同点：

盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术124.2.2存储器281x和和280x处理器的存储器处理除以下几个方面外基本处理器的存储器处理除以下几个方面外基本相同：

相同：

281x和和280x处理器处理器SARAM地址映射地址映射1.SARAM盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术13配置配置H0和其他两个双地址映射模块可以构建和其他两个双地址映射模块可以构建1个个16K的的SARAM存储空间，这对于要求较大连续存储空存储空间，这对于要求较大连续存储空间的间的数据结构体数据结构体非常有用。

非常有用。

双存储空间映射为需要双存储空间映射为需要分段地址存储空间分段地址存储空间的应用提的应用提供了方便。

供了方便。

如果系统运行如果系统运行24x兼容的代码，则需要高兼容的代码，则需要高64K的存储的存储空间。

如果在空间。

如果在280x上运行上运行281x器件的代码，则需要根据器件的代码，则需要根据新的存储器映射编译代码。

新的存储器映射编译代码。

由于由于H0的映射空间不同，并且的映射空间不同，并且L0和和L1采用双映射采用双映射方式，因此如果方式，因此如果281x的代码不做任何改动就在的代码不做任何改动就在280x上运上运行，行，0x3F8000-0x3F9FFF地址空间的数据或代码很有地址空间的数据或代码很有可能被可能被L0和和Ll存储空间的数据覆盖掉。

存储空间的数据覆盖掉。

盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术142.Flash/OTP以及以及BootROM281x和和280x处理器处理器Flash分布情况分布情况盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术15281x和和280x处理器的引导方式处理器的引导方式盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术164.2.3外设外设根据不同应用的需要，根据不同应用的需要，TI公司推出的公司推出的280x系列处理器在系列处理器在281x基础上增加了许多新的外设，同时也裁减了部分外设。

基础上增加了许多新的外设，同时也裁减了部分外设。

1.裁减的外设裁减的外设多通道缓冲串口多通道缓冲串口（McBSP）;外部存储器扩展接口外部存储器扩展接口（XINTF）;事件管理器事件管理器（EV）：

在：

在280x/2801x/2804x器件上新增加的外器件上新增加的外设设ePWM,eCAP和和eQE取代了原有的事件管理器。

取代了原有的事件管理器。

盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术172.新增加的外设新增加的外设器件的事件管理器及器件的事件管理器及ePWM,eCAP和和eQEP情况情况盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术18F281xF281x处理器集成了很多外设，处理器将所有的外设都处理器集成了很多外设，处理器将所有的外设都映射到了映射到了数据存储器空间数据存储器空间。

每个外设被分配一段相应的地址空间，每个外设被分配一段相应的地址空间，主要包括配置主要包括配置寄存器、输入寄存器、输出寄存器和状态寄存器。

每个寄存器、输入寄存器、输出寄存器和状态寄存器。

每个外设只要通过简单的外设只要通过简单的访问存储器中的寄存器访问存储器中的寄存器就可以使用就可以使用该设备。

该设备。

4.3TMS320X28xx处理器外设功能介绍处理器外设功能介绍盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术19v事件管理器v通用I/Ov模数转换模块vSPI和SCI通信接口vCAN总线通信模块v看门狗vPLL时钟模块v多通道缓冲串口v外部中断接口v存储器及其接口外设资源外设资源盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术20盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术214.3.1事件管理器事件管理器（281x处理器处理器）在在281xDSP上有上有EVA和和EVB两个事件管理器两个事件管理器，它们，它们是数字电机控制应用所使用的非常重要的外设，能够实是数字电机控制应用所使用的非常重要的外设，能够实现机电设备控制的多种必要功能。

现机电设备控制的多种必要功能。

每个事件管理器模块包括每个事件管理器模块包括定时器、比较器、捕捉单定时器、比较器、捕捉单元、元、PWM逻辑电路、正交编码脉冲电路以及中断逻辑电逻辑电路、正交编码脉冲电路以及中断逻辑电路路等。

等。

盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术224.3.2ePWM、eCAP、eQEP（F2808、F2806、F2801处理器处理器）在在280x/2801x/2804x器件上，器件上，ePWM,eCAP和和eQEP取代取代了原有的事件管理器。

了原有的事件管理器。

ePWM及事件管理器比较及事件管理器比较盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术23eCAP和事件管理器比较和事件管理器比较盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术24eQEP和事件管理器比较和事件管理器比较盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术254.3.3A/D转换模块转换模块vC281xDSP上的上的ADC模块模块将外部的模拟信号转换为数字将外部的模拟信号转换为数字量量，通过转换控制信号进行滤波或者实现运动系统的闭环，通过转换控制信号进行滤波或者实现运动系统的闭环控制。

尤其是在电机控制系统当中，控制。

尤其是在电机控制系统当中，采用采用ADC模块采集电模块采集电机的电流或电压可以实现电机的电流环闭环控制。

机的电流或电压可以实现电机的电流环闭环控制。

v10位（位（24x，240x）v12位（位（281x，280x）v16通道（通道（281x）盐城工学院盐城工学院电气工程学院电气工程学院DSPDSP应用技术应用技术26SPI是一个高速同步串行通信接口是一个