嵌入式DSP的原理与应用 基于TMS320F28335PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 数字信号处理 1

1.1.1 模拟和数字信号的处理方式 1

1.1.2 数字信号处理的优缺点 2

1.2 DSP的发展及特点 3

1.3 DSP产品简介 5

1.3.1 TI公司的DSP产品 5

1.3.2 TMS320C28x产品简介 6

第2章 F28335的结构原理 8

2.1 F28335的内部结构 8

2.2 F28335的CPU 10

2.2.1 CPU运算单元 10

2.2.2 CPU寄存器组 12

2.2.3 辅助寄存器算术单元ARAU 14

2.2.4 FPU浮点运算单元 15

2.3 F28335的存储器及应用 15

2.3.1 SARAM存储器 17

2.3.2 FLASH及使用详解 17

2.3.3 Boot ROM 22

2.3.4 CSM代码安全模块及使用详解 24

2.3.5 OTP存储器 31

2.3.6 外设帧 31

2.3.7 外部存储器接口 32

2.4 外设及引脚功能 33

2.5 F28335的时钟及控制 36

2.5.1 系统时钟的产生 36

2.5.2 系统时钟的分配 37

2.5.3 F28335的低功耗模式及相关寄存器 42

2.5.4 F28335的看门狗模块 44

2.6 F28335的CPU定时器 47

2.6.1 定时器结构 47

2.6.2 定时器中断申请 48

2.6.3 定时器寄存器及位域结构体定义 48

2.6.4 定时器应用例程——如何记录函数的运行时间 51

第3章 集成开发环境及程序开发语言 53

3.1 CCS集成开发环境 53

3.1.1 CCS集成的工具软件 53

3.1.2 CCSv5.4 安装及基本配置 55

3.1.3 Control Suite简介 59

3.1.4 在CCSv5.4 下运行工程项目 59

3.1.5 CCSv3.3 到CCSv5.4 的项目迁移 66

3.1.6 在CCSv5.4 下新建一个工程文件 68

3.2 F28335汇编语言概述 74

3.2.1 F28335汇编指令描述 75

3.2.2 寻址方式及常用汇编指令 76

3.2.3 CMD文件及汇编程序示例 80

3.2.4 汇编语言应用例程 82

3.3 F28335的C语言编程基础 83

3.3.1 F28335的C语言数据类型 84

3.3.2 C语言的重要关键字 85

3.3.3 C语言CMD文件的编写 86

第4章 F28335的通用I/O口 90

4.1 GPIO的功能结构 90

4.2 GPIO寄存器及传统定义方法示例 92

4.2.1 GPIO控制类寄存器 92

4.2.2 GPIO数据类寄存器 94

4.2.3 传统寄存器定义方法示例 95

4.3 寄存器的位域结构方法示例 96

4.3.1 GPIO寄存器组类型定义 96

4.3.2 定义存放寄存器组的存储器段 101

4.3.3 寄存器组的存储器段地址定位 102

4.3.4 寄存器位结构定义的使用 102

4.4 GPIO应用例程 103

第5章 F28335的中断系统 104

5.1 中断系统的结构 104

5.1.1 中断管理机制 104

5.1.2 中断处理及响应过程 106

5.1.3 CPU中断向量 106

5.1.4 CPU级中断相关寄存器 108

5.2 PIE外设中断扩展模块 109

5.2.1 PIE模块的结构 109

5.2.2 PIE中断向量表映射 110

5.2.3 PIE模块相关寄存器 117

5.2.4 PIE模块寄存器的程序操作 119

5.3 非屏蔽中断 123

5.3.1 软件中断 123

5.3.2 非法指令中断 124

5.3.3 硬件NMI中断 124

5.3.4 硬件复位中断XRS 125

5.4 中断应用实例——如何创建中断嵌套服务程序 125

第6章 模／数转换单元ADC 127

6.1 ADC模块概述 127

6.1.1 ADC模块构成及原理 127

6.1.2 时钟及采样频率 130

6.1.3 ADC采样工作方式 131

6.2 ADC模块校准功能及使用详解 134

6.3 ADC模块寄存器 136

6.4 ADC性能实验分析 143

6.5 ADC模块的应用——如何进行数据处理及程序校准 146

第7章 F28335片上控制外设 148

7.1 增强型脉宽调制模块ePWM 148

7.1.1 时间基准子模块TB原理及应用 150

7.1.2 计数器比较子模块CC原理及应用 155

7.1.3 动作限定子模块AQ原理及应用 157

7.1.4 死区控制子模块DB原理及应用 163

7.1.5 错误控制子模块TZ原理及应用 165

7.1.6 事件触发子模块ET原理及应用 169

7.2 增强型捕获模块eCAP 174

7.2.1 eCAP工作模式 174

7.2.2 捕获模块寄存器 177

7.2.3 eCAP程序例程——如何捕获外部脉冲信号 183

第8章 F28335的片上串行通信单元 185

8.1 串行通信的基本概念 185

8.1.1 异步通信和同步通信 185

8.1.2 串行通信的传输方向 186

8.1.3 串行通信的错误校验 186

8.2 SCI通信模块及应用 187

8.2.1 SCI通信模块简介 187

8.2.2 SCI工作原理 188

8.2.3 SCI基本数据格式 188

8.2.4 多处理器通信方式 190

8.2.5 SCI相关寄存器 191

8.2.6 SCI应用实例——如何实现异步通信数据的收发 194

8.3 SPI通信模块及应用 195

8.3.1 SPI模块简介 195

8.3.2 SPI工作原理 196

8.3.3 SPI的时钟与波特率 198

8.3.4 SPI相关寄存器 198

8.3.5 SPI模块应用实例——如何建立有效的全双工数据通信 202

8.4 McBSP模块及应用 203

8.4.1 McBSP数据收发原理 204

8.4.2 数据的压缩和扩展 205

8.4.3 McBSP数据帧 205

8.4.4 时钟及采样率发生器 207

8.4.5 McBSP工作模式简介 210

8.4.6 McBSP相关寄存器 210

8.4.7 McBSP的应用——如何实现在SPI模式下的数据收发 218

8.5 I2C通信模块及应用 220

8.5.1 I2C总线基础 220

8.5.2 I2C相关寄存器 223

8.5.3 I2C应用实例——EEPROM数据的读／写 227

8.5.4 I2C真实波形数据格式分析 229

8.6 CAN通信模块 232

8.6.1 CAN模块简介 232

8.6.2 CAN相应寄存器 233

8.6.3 CAN应用注意事项及数据收发程序详解 239

第9章 浮点运算单元 245

9.1 浮点单元简介 245

9.1.1 C28x+FPU的特点 245

9.1.2 浮点指令流水线结构 246

9.1.3 IEEE754单精度浮点格式 247

9.2 FPU的寄存器 248

9.3 浮点汇编指令详解 250

9.3.1 移动指令 251

9.3.2 浮点算术运算指令 259

9.3.3 寄存器数据传递指令 272

9.3.4 特殊运算指令 275

9.3.5 寄存器清0指令 276

9.4 F28335库函数使用详解 277

9.4.1 FPU Fast RTS库简介 278

9.4.2 FPU Fast RTS库使用方法 279

9.4.3 FPU Fast RTS库软件优化 280

9.4.4 FPU软件应用实例 281

第10章 BootLoader原理及应用 283

10.1 BootLoader基本工作流程 283

10.1.1 F2833x片内引导过程 284

10.1.2 基本工作流程代码解析 285

10.2 BootLoader基本数据传输协议 289

10.2.1 16位数据流结构 289

10.2.2 8位数据流结构 290

10.2.3 数据引导装载过程 291

10.2.4 数据格式转换 292

10.3 引导模式之跳转模式 294

10.3.1 FLASH上电复位跳转模式及代码解析 294

10.3.2 片上其他跳转模式 296

10.4 引导模式之加载模式 297

第11章 打开FLASH升级的“潘多拉”盒子 299

11.1 F2833x FLASH烧录基础 299

11.1.1 FLASH烧录的一般要求 299

11.1.2 FLASH烧录步骤 300

11.2 CCS插件升级方式 300

11.2.1 CCSv3.3 版本下的FLASH升级 300

11.2.2 CCSv5.4 版本下的FLASH升级 301

11.3 SDFLASH插件操作方式 305

11.3.1 SDFLASH的串行升级基本操作 305

11.3.2 如何更改串行升级文件 310

11.4 用户自定义升级方式 311

11.4.1 FLASH API的应用解析 311

11.4.2 基于SCI总线的远程FLASH加载方案 315

第12章 基于F28335的电力电子应用案例分析 323

12.1 数据定标 323

12.2 电路基本变量数学建模及实现 324

12.2.1 数学模型的搭建 324

12.2.2 数学模型的软件实现 327

12.3 电力电子常见拓扑及发波算法分析 328

12.3.1 单相半桥电路及SPWM的DSP应用 328

12.3.2 单相全桥电路及单极倍频SPWM 334

12.3.3 三相桥式电路及SVPWM相关算法应用 342

12.3.4 三相四桥臂电路及3D-SVPWM算法应用 356

12.3.5 三电平电路及DSP应用 366

12.4 三相PWM整流器设计 371

12.4.1 三相坐标变换基础 371

12.4.2 三相PWM整流器的数学模型 372

12.4.3 控制器的数学模型及系统设计 376

12.5 数字锁相环设计 379

12.5.1 锁相环的工作原理 379

12.5.2 锁相环的数学建模 380

12.5.3 算法分析 381

12.5.4 软件代码详解 383

12.6 数字滤波器的设计 385

12.6.1 F1R滤波器的数学模型及算法设计 385

12.6.2 IIR滤波器的数学模型及算法设计 387

12.7 基于F28335有源滤波器设计 389

12.7.1 谐波的基本概念 390

12.7.2 并联APF工作原理 391

12.7.3 数学模型及算法分析 393

12.7.4 DFT变换法控制器系统设计 395

12.7.5 软件算法关键代码解析 396

附录A CRC数据表 402

附录B SCI Boot参考代码 404

参考文献 407