DMADSP2407控制单板图文精.docx

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DMADSP2407控制单板图文精

第一章前言（1

第二章系統安裝（3

第三章TMS320LF2407A晶片功能介紹（5

第四章DMA-DSP2407控制單板硬體簡介（15

第五章CodeComposer操作軟體設定簡介（41

附錄一TMS320LF2407A單板基本範例程式（45

附錄二TMS320LF2407Aon-ChipFLASH燒錄（61

附錄三TMS320LF2407Aon-ChipFLASH燒錄FAQ（65

第一章前言

第一章

前言

DMA-DSP2407控制單板（以下簡稱LH-106是以德州儀器（TexasInstrument所生產的數位信號處理器DPSTMS320LF2407A為基礎所設計的控制單板。

TMS320LF240x系列是由TMS320F24x所演進而來,它是用高效率的CMOS技術所製成的,以定點式（fix的運算方式。

它內部的程式記憶體分為FlashROM（LF240x及PROM（LC240x。

最適於學習、研發及商業成品用。

而後又對推出TMS320LF240xA系列使工作速度可達40MPIS。

P1

DMA-DSP2407控制單板

LH-106DSP控制單板是一個相當好的DSP軟/硬體學習工具。

在學習DSP軟體方面:

可以將寫好的程式,經過組譯,連結後,可由長高科技產品的DMA2000DSP線上模擬器來作程式的除錯,顯示,修改及運行等操作。

透過本控制單板的實際操作,使用者可以充份地了解到整個2407ACPU晶片功能,及與週邊裝置:

如記憶裝置,輸入裝置,輸出裝置及顯示裝置的設計方法。

在硬體方面LH-106DSP控制單板提供DSP處理器很好的參考硬體電路設計。

除了完整保留CPU本身全部功能外,並在這塊控制器上規劃設計了64K程式記憶體及64K的資料記憶體混合組合,方便使用者載入程式運行,除錯外,更可直接將完成的程式碼置放在預先設計好的IC槽座上,達成獨立單晶控制器。

在LH-106DSP上更增加設計有串聯通訊介面RS232,及兩組靈活的MOTOR接頭及兩組光學編碼器,可運用於單相及三相的伺服馬達介面。

所以本控制單板堪稱是TMS320LF2407A系列晶片的最佳學習工具。

P2

第二章系統安裝

第二章

系統安裝

系統需求

1.LH-106DSPTMS320LF2407A控制單板。

2.IBMPC/AT以上個人電腦或100%的相容機,且有光碟機。

3.Windows95/98/2000/NT以上的版本。

4.VGA螢幕。

硬體安裝

LH-106DSPTMS320LF2407A控制單板。

在產品出廠時,所有的功能已經經過詳細的測試及調整,所以使用者只要將所附的電源線接上110/220V之市電,及正確地設定各個Jumper的位址,便可以來發展DSP的軟體。

控制單板的硬體安裝步驟簡述如下:

1.關閉電源。

2.控制單板預設為MP（Microprocessor模式。

3.將使用的JTAG模擬器（如DMA2000JE之14-Pin接頭接到J1位置（具防呆功能。

4.調整JumperJ12的位置為ICEMODE（2-3short。

5.接上5VDC電源。

P3

第三章

TMS320LF2407A晶片功能介紹

TMS320LF2407系列是由高效率的CMOS技術所製成的,它採定點式（fix的運算方式,內部則具有可重複燒錄的為FLASHROM,最適於學習及成品研發用。

TMS320LF2407A系列特性及途分類表

名稱功能用途

內部工作頻率40MHz/40MIPS每秒可執行4千萬個指令

內部程式記憶體32KflashROM晶片內可存放32K-word的程式內部資料記憶體544+2k-word晶片內可存放的資料或程式

程式記憶體範圍資料記憶體範圍輸出入記憶體範圍64K-word

64K-word

64K-word

晶片外可擴充的程式容量

晶片外可擴充的資料容量

晶片外可擴充的I/O容量

數位I/O腳41-pin多支基本數位I/O腳

通用計時器16-bit*4組有4個計時/計數器可應用

看門狗計時器1組防止程式當機

脈波寬度調變（PWM16-pin輸出指定時間的方波用於馬達控制

捕捉器（Capture輸入編碼器（QEP輸入6-pin

4-pin兩組

捕捉輸入方波的時間值

馬達光學編碼器輸入

類比/數位轉換（ADC10-bit*2,16CH可進行電流及溫度感測

串列通訊I/O界面（SCI1組可和PC進行UART傳輸

串列週邊I/O界面（SPI1組和週邊I/O界面串列傳輸

控制陣列網路（CAN1組可進行網路傳輸資料

串列程式I/O界面（JTAG1組由PC以串列載入程式

電源電壓3.3V非常省電,可用於掌上型成品

晶片包裝型式144-pinPGE小體積的SMD表面黏著元件包裝

LF2407A晶片的功能方塊圖如下圖所示:

LF2407A晶片功能方塊圖

這個方塊圖上,我們綜合F2407A晶片所有功能列述如下:

◎CMOS技術:

指令週期為25ns（40MIPS,低功率3.3V設計

◎使用TMS320C2xxDSP的CPU核心:

程式碼和F24x相容

◎內部記憶體:

ROM（32K、DARAM（544及SARAM（2K*16-bit

◎外部擴充記憶體:

有程式、資料及I/O均各有64K*16-bit

◎開機（BootROM:

可由SCI及SPI讀取256-word的開機程式

◎輸出入腳（GPIO:

有41支可獨立程式化的多功能輸出入腳

◎外部中斷源:

有重置、2個功率驅動保護及2個可庶罩中斷

◎通用計時器:

有4個16-bit計時器,提供事件管理EVA及EVB◎PWM輸出:

16-bit的PWM有16通道,功能包括如下:

※兩組3相PWM可用於交/直流及無刷/有刷馬達驅動電路

※可由外部PDPINTx腳提供緊急停機保護

※可設定休時（Deadband時間,避免電路開關瞬間會短路

◎捕捉器（Capture單元:

提供事件發生時的時間取樣

內含兩組光學編碼器（Encoder電路及可觸控ADC同步轉換

◎看門狗（WatchdogTimer模組:

防止程式當機。

◎類比/數位轉換器（ADC:

為10-bitADC,有8或16通道輸入◎串列傳輸界面（SCI模組:

用於UART連線

◎串列週邊界面（SPI模組:

可設定16-bit傳輸

◎控制陣列網路（CAN:

為2.0B模組,可應用於工業網路控制

◎鎖相迴路（PLL:

Phase-Locked-Loop:

可控制時脈的倍頻

◎電源管理:

三種省電工作模式,可控制週邊電路的省電管理

◎JTAG界面提供模擬器即時的監控,它為IEEE1149.1標準

◎開發工具有ANSIC編譯器及組合語言/連結器等

F2407A記憶空間規劃如下:

Hex程式記憶體Hex資料記憶體HexI/O空間

0000003F中斷向量

外部RAM

0000

005F

暫存器/保留位址

0060

007F

內部DARAM（B2

0080

01FF

無效/保留

0200

02FF

DARAM（B0

CNF=0,內部資料

0300

03FF

內部DARAM（B1

0400

07FF

無效/保留

0800

0FFF

SARAM（2K

DON=1,內部資料

7000

7FFF

週邊設備暫存器

（system,WD,ADC,S

CI,SPI,CAN,I/O中

斷

0000

FEFF

外部I/O空間

0040

FFFF外部程式RAM

8000

FFFF

外部資料RAM

FF00

FFFF

內部I/O暫存器

LH-106DSPTMS320LF2407A控制單板上設計了彈性的記憶體配置。

除了晶片本身的記憶體外,本控制單板亦設計了外部的64K程式記憶體,和64K的資料記憶體空間可供使用。

一如TMS320其它系列DSP晶片一樣,在控制單板上設計了一個可選用On-Chip或是Off-Chip的MP/MC選擇Jumper（J12。

當J12的4,5為On（短路時,控制單板晶片選擇設定為MC模式。

此時晶片在重置後,將會執行晶片內部本身的程式。

當然此時晶片本身內必需具備有設計好的程式,才能正確執行。

當J12的4,5為OFF（開路時,晶片選擇設定為MP模式,晶片在重置後,將會執行晶片外部程式。

這時便可搭配到控制器上的J12的程式記憶體配置設定,來使用不同模式的記憶體工作方法。

實際記憶體的規劃如下:

記憶體配置表

1.ROMboot:

以外部串列ROM作為開機模式,將J12之2-3及6-7為ON,將致能串列ROM的開機程式下載到外部RAM。

2.（1串列ROM放置開機程式,定址空間為0000h~00FFh共256。

（2外部RAM放置程式,記憶定址空間為0000h~FFFFh共64K。

記憶體配置方式如圖所示:

程式記憶體程式記憶體資料記憶體

0000h00FFh外部串

列ROM

（256

0000h0000h

7FFFh

內部暫存

器

及週邊暫

存器（32KFFFFh

外部程式

RAM（64K

8000h

FFFFh

外部資料

RAM

（32K

ROMboot記憶體規劃

3.EXTROM:

為外部ROM開機模式,將J12之1-2及3-4為ON即可,記憶體

配置方式如圖2-28（b所示。

程式記憶體資料記憶體

0000h0000h

7FFFh內部暫存

器

及週邊暫存器（32K

FFFFh外部程式

ROM（64K8000h

FFFFh

外部資料

RAM

（32K

EXTROM記憶體規劃

將程式記憶體分兩部份,如下:

（1外部程式ROM為開機程式,定址空間為0000h~FFFFh共64K。

（2內部資料記憶空間為0000h~7FFFh共32K。

（3外部資料RAM,定址空間為8000h~FFFFh共32K。

4.INTROM模式:

可設定由內部FlashROM工作,將J12之1-2及4-5為ON,記憶體配

置方式如圖所示。

程式記憶體資料記憶體

0000h

7FFFh外部程式

ROM

（32K

0000h

7FFFh

內部暫存

器

及週邊暫

存器（32K

8000h

FFFFh外部程式

RAM

（60K

8000h

FFFFh

外部資料

RAM

（32K

INTROM記憶體規劃

（1內部程式ROM放置開機程式,記憶定址空間為0000h~7FFFh共32K。

（2外部程式RAM的空間為8000h~FFFFh共32K。

（3內部資料記憶空間為0000h~7FFFh共32K。

（4外部資料RAM,記憶定址空間為8000h~FFFFh共32K。

3.ICE下載模式:

將J12之1-2為ON,記憶體配置方式為ICE下載模式,記憶體的規劃如圖所示。

5.ICE下載模式:

將J12之1-2為ON,記憶體配置方式為ICE下載模式,記憶體的規劃如圖所示。

程式記憶體資料記憶體

0000h7FFFh內部暫存

器

及週邊暫

存器

0000hFFFFh外部程式

RAM

（64K

8000h

FFFFh

外部資料

RAM

（32KICE下載模式記憶體的規劃

（1外部程式RAM放置程式,記憶定址空間為0000h~FFFFh共64K,

由ICE下載程式

（2內部資料記憶空間為0000h~7FFFFh共32K。

（3外部資料RAM,定址空間為8000h~FFFFh共32K。

第四章DMA-DSP2407

控制單板硬體簡介

TMS320LF2407實驗電路板（LH-106外型如圖所示。

（伺服馬達（擴充輸出

（伺服馬達

（RS232

（5V電源

（JTAG

（3V電源

（ROM

（2407

（ROM

（RAM

（記憶體選擇

（擴充匯流排（擴充輸入

LH-106電路板圖

TMS320LF2407外型包裝為144-pinPGE型式,如圖所示。

TMS320LF2407接腳分類圖

電源接腳

TMS320LF2407電源接腳,如圖所示。

電源電路

1.所有的電源及地線腳均須確實接好,且在接腳旁須有0.1μ的濾波。

2.若要允許內部的FlashROM可以寫入及清除,須令VCCP=5V。

若VCCP=0,則會保護內部程式避免被破壞。

3.PLLVCCA為鎖相迴路（PLL電源電壓+3.3V,為確保能提供穩定的電源,最好能夠使用電感及電容所組成的T形濾波器。

4.類比電源（VccA及ADC參考電壓（Vrefhi此兩支接腳必須輸入非常穩定的電壓源,最好能使用電感及電容所組成的π形濾波電容最為穩定。

電源電壓及電流的工作範圍

電源接腳名稱說明最小一般最大VDD/VDDOVDDO=VDD±0.3V3V3.3V3.6V

VSS0V0V

0V

PLLVCCA3V3.3V3.6VVCCA3V3.3V3.6VVCCP4.75V5V5.25VIDD（含VDD、VDDO及PLLVCCA消耗電流（40MHz時95mA120mAICCAADC模組消耗電流10mA15mA

時脈（CLOCK接腳

1.使用石英晶體由內部產生振盪,它可使用4MHz~20MHz的石英晶體如圖所示。

石英晶體振盪電路

2.外部振盪頻率由XTAL1腳輸入,它可輸入4MHz~40MHz,此時須令XTAL2空腳,如

圖2-6（b所示。

圖2-6（b外加振盪電路

鎖相迴路（PLL濾波器外加電阻及電容

XTAL1/CLKIN頻率（MHz

R1（Ω

（誤差±5%

C1（μF

（誤差±20%

C2（μF

（誤差±20%

44.73.90.082

55.

62.

70.056

66.81.80.039

78.21.50.033

89.110.022

9100.820.015

10110.680.015

11120.560.012

12130.470.01

13150.390.0082

14150.330.0068

15160.330.0068

16180.270.0056

17180.220.0047

18200.220.0047

19220.180.0039

20240.150.0033

外部記憶體控制腳

D75D89D913D1015D1117D1220D1322D1424D15

27

A15

31

A1434A1339A1243A1145A1048A951A853A757A661A564A468A371A274A178A080IS82PS84DS87WE89

R/W

92

RD93STRB96

MP/MC118ENA_144122DO127D1130D2132D3134D4136D5138D6143W/R19VIS_OE97

腳名接腳腳名接腳腳名接腳腳名接腳I/O工作特性/用途

A0A1A2A380787471A4A5A6A768646157A8A9A10A1153514845A12A13A14A1543393431

O/Z用於外部程式、資料及I/O記憶體的位址匯流排。

D0D1D2D3

127130132134D4D5D6D7

1361381435D8D9D10D11

9

131517D12

D13D14D15

20222427

I/O/Z用於外部程式、資料及I/O記憶體的的資料匯流排。

腳名I/O接腳說明

/DSO/Z870=存取外部資料記憶體（DataSelect輸出信號,

平時為1（接/CS

/ISO/Z820=存取外部擴充I/O（I/OSelect輸出信號,

平時為1（接/CS

/PSO/Z840=存取外部程式記憶體（ProgramSelect輸出信號,

平時為1（接/CS

R/WO/Z920=寫入（Write控制,1=讀取（Read控制輸出信號,

與外部裝置作讀寫傳輸。

（↑

W/RIOPC0O/Z190=讀取（Read,1=寫入（Write控制輸出（內定,兼通用I/O,使用於零等待時序記憶體介面

/RDO/Z93讀取（Read致能控制輸出信號,0=讀取,

平時為1（接/OE

/WEO/Z89寫入（Write致能控制輸出信號,0=寫入,

平時為1（接/WE

/STRBO/Z96外部記憶體存取（Strobe,0=存取指定外部BUS,

平時為1

ENA_144I122輸1=致能（enableLF2407的外部記憶體界面

/VIS_OEI97輸入0=會在外部的匯流排（BUS上顯示內部程式正

在執行的位址及資料,平時為0

MP/MCI118微處理/微電腦（Microprocessor/Microcomputer模式選

擇（↓1=微處理模式不使用內部ROM,0=電腦模式使

用內部ROM輸入會設定暫存器SCSR2的（MP/MC位

元,表2-8（c所示

使用兩個FlashROM作為程式記憶體時,電路如圖A所示。

使用8-bit的FlashROM,須由兩個ROM工作於HI-byte（D8-15及LOW-byte（D0-7DSP工作於程式記憶體時,會令PS=0使兩個ROM同時工作。

DSP由RD及WR來控制讀寫的工作。

使用SRAM同時作為程式及資料記憶體時,如圖B所示。

作為程式記憶體時,DSP的DS=1及PS=0,令RAM的A16=0及CS=0

如此SRAM工作於前半部的64K-word。

當作為資料記憶體時,DSP的DS=0及PS=1,令RAM的A16=1及CS=0,如此SRAM工作於後半部的64K-word。

圖A外部FlashROM程式記憶體電路圖

圖B外部SRAM作為程式及資料記憶體

通用I/O腳

TDIRB/IOPF42

T4PWM/T4CMP/IOPF36

T3PWM/T3CMP/IOPF28TDIRA/IOPB614T1PWM/T1CMP/IOPB416T2PWM/T2CMP/IOPB518W/R/IOPC0

19XINT1/IOPA223SCITXD/IOPA025

SCIRXD/IOPA126SPISIMO/IOPC230SPISOMI/IOPC332SPISTE/IOPC533CAP4/QEP3/IOPE7

88SPICLK/IOPC435CAP1/QEP1/IOPA383TCLKINA/IOPB737CAP5/QEP4IOPF0

81

PWM12/IOPE638CAP2/QEP2/IOPA479PWM6/IOPB340CAP3/IOPA5

75PWM5/IOPB244CLKOUT/IOPE0

73

PWM11/IOPE546CANTX/IOPC672PWM4/IOPB147CANRX/IOPC770PWM3/IOPB052

CAP6/IOPF169BIO/IOPC1119PWM2/IOPA7

54PWM7/IOPE165PWM10/IOPE455PWM1/IOPA6

56PWM8/IOPE262TCLKINB/IOPF5

126PWM9/IOPE359IOPF6

131XINT2/ADCSOC/IOPD0

21

通用I/O腳有IOPA0~7、IOPB0~7、IOPC0~7、IOPD0、IOPE0~7及IOPE0~6,每支腳均為雙向I/O。

外部中斷腳

PDPINTA

7

PDPINTB

137XINT1/IOPA2

23

XINT2/ADCSOC/IOPD021

腳名I/O接腳說明

XINT1/OPA2

II23外部使用者中斷腳1輸入兼通用I/O（↑

XINT2

/ADCSOC/IOPD0I21外部使用者中斷腳2輸入兼通用I/O（↑

也可用來啟動ADC開始轉換.

PDPINTAI7功率驅動器保護（EVA中斷輸入,中斷時令PWM1-6

腳輸出高阻抗。

（↑PDPINTBI137功率驅動器保護（EVB中斷輸入,中斷時令PWM7-12

腳輸出高阻抗。

（↑

事件管理控制腳

EVA及EVB事件管理模組表

EVAEVB

事件管理模組

模組信號腳模組信號腳

通用計時器

Timer1

Timer2T1PWM/T1CMP

T2PWM/T2CMP

Timer3

Timer4

T3PWM/T3CMP

T4PWM/T4CMP

比較器單元Compare1

Compare2

Compare3

PWM1/2

PWM3/4

PWM5/6

Compare4

Compare5

Compare6

PWM7/8

PWM9/10

PWM11/12

捕捉器單元Capture1

Capture2

Capture3

CAP1

CAP2

CAP3

Capture4

Capture5

Capture6

CAP4

CAP5

CAP6

光學編碼器QEP1QEP2QEP1QEP2QEP3QEP4QEP3QEP4

外部輸入腳

計時方向控制

外部計數時脈

TDIRA

TCLKINA

計時方向控制

外部計數時脈

TDIRB

TCLKINB

TDIRB/IOPF42

T4PWM/T4CMP/IOPF3

6

T3PWM/T3CMP/IOPF28TDIRA/IOPB614T1PWM/T1CMP/IOPB416T2PWM/T2CMP/IOPB5

18TCLKINA/IOPB737TCLKINB/IOPF5126（EVB（EVA

通用計時器接腳

腳名

I/O接腳說明

TCLKINA/IOPB7I37計時器A外部時脈輸入腳兼通用I/O（↑TDIRA/IOPB6

I

14計時器A上/下數控制腳兼通用I/O（↑

1=連續上數,0=連續下數

T1PWM/T1CMP/IOPB4O/Z16計時器T1PWM/比較器輸出兼通用I/O（↑T2PWM/T2CMP/IOPB5O/Z18計時器T2PWM/比較器輸出兼通用I/O（↑TCLKINB/IOPF5I126計時器B外部時脈輸入腳兼通用I/O（↑

TDIRB/OPF4II

2計時器B上/下數控制腳兼通用I/O（↑

1=為連續上數,0=為連續下數

T3PWM/T3CMP/IOPF2O/Z8計時器T3PWM/比較器輸出兼通用I/O（↑T4PWM/T4CMP/IOPF3

O/Z

6計時器T4PWM/比較