TMS320 F2833x DSP应用开发与实践PDF电子书下载

基础篇 2

第1章 电机控制DSP简介 2

1.1 DSP芯片的主要特点 2

1.2常用电机控制芯片 4

1.3 TI公司DSP介绍 4

1.3.1 C2000电机控制DSP的分类 5

1.3.2 F2833x系列的特点 6

1.3.3 F2833x系列的引脚说明 8

第2章 F2833x DSP的内核 22

2.1整体架构 22

2.1.1 CPU介绍 22

2.1.2总线结构 24

2.1.3流水线机制 25

2.1.4 FPU流水线 25

2.2存储器 26

2.2.1存储器映射 27

2.2.2代码安全模块 27

2.3主要外设 29

2.4快速中断响应机制 30

2.5F2833x兼容模式 31

第3章 软件开发平台与编程方法 32

3.1 TI COFF格式详解 32

3.2 CCS编程环境快速入门 33

3.3 CCS常用的编译选项 40

3.4.cmd文件使用详解 42

3.4.1.cmd文件的含义 42

3.4.2 .cmd文件的配置 44

3.5外设寄存器的头文件与初始化 46

3.6数值的处理 50

3.6.1二进制下2的补码 50

3.6.2 F2833x的符号扩展模式 51

3.6.3二进制乘法 52

3.6.4二进制小数 53

3.6.5定点编程与浮点编程 54

3.6.6 IEEE-754单精度浮点 55

3.6.7调用TI的实时浮点库 56

第4章 F2833x系统时钟与中断控制 58

4.1片上振荡器与锁相环模块 58

4.1.1 PLL功能配置 58

4.1.2时钟信号监视电路 59

4.1.3相关寄存器 60

4.1.4 PLL配置注意事项 62

4.2外设时钟信号 63

4.2.1相关寄存器 64

4.2.2 XCLKOUT信号 68

4.3低功耗模式 69

4.4看门狗模块 71

4.4.1工作原理 71

4.4.2相关寄存器 73

4.5 CPU定时器0/1/2 75

4.5.1工作原理 75

4.5.2相关寄存器 76

4.6寄存器EALLOW保护 80

4.7外设中断扩展模块PIE 84

4.7.1 PIE模块概述 85

4.7.2中断向量列表的映射地址 87

4.7.3中断源 88

4.7.4中断向量列表 92

4.7.5 PIE模块相关寄存器 97

4.7.6 CPU中断控制相关寄存器 100

4.7.7外部中断控制寄存器 101

4.7.8应用实例 103

第5章 通用输入／输出端口（GPIO） 106

5.1 GPIO概述 106

5.1.1 GPIO工作模式 107

5.1.2数字I/O工作模式下的控制 107

5.1.3输入限定功能 110

5.2相关寄存器 112

5.2.1功能选择寄存器 112

5.2.2其他相关寄存器 115

5.3应用实例 125

5.3.1 GPIO配置步骤 125

5.3.2软件设计 126

第6章 模／数转换模块ADC 128

6.1 ADC概述 128

6.2转换序列发生器工作原理 129

6.3不间断自动定序模式 134

6.3.1启动／停止模式 135

6.3.2 ADC中断控制 136

6.4转换时钟 136

6.5 ADC基本电气特性 137

6.5.1低功耗模式 137

6.5.2上电时配置顺序 138

6.5.3片内／片外参考电压选择 138

6.6 ADC高级功能 139

6.6.1输入校正功能 139

6.6.2序列发生器覆盖功能 139

6.6.3 DMA接口 139

6.7相关寄存器 139

6.7.1控制寄存器 141

6.7.2输入通道选择寄存器 145

6.7.3其他相关寄存器 146

6.8应用实例 149

第7章 增强型脉宽调制（ePWM）模块 152

7.1 ePWM概述 152

7.2 ePWM各子模块介绍 157

7.2.1时间基准子模块（TB） 158

7.2.2比较功能子模块（CC） 165

7.2.3动作限定子模块（AQ） 168

7.2.4死区产生子模块（DB） 179

7.2.5斩波控制子模块（PC） 182

7.2.6故障捕获子模块（TZ） 184

7.2.7事件触发子模块（ET） 188

7.3相关寄存器 192

7.3.1时间基准子模块寄存器 193

7.3.2比较功能子模块寄存器 196

7.3.3动作限定子模块寄存器 199

7.3.4死区产生子模块寄存器 201

7.3.5斩波控制子模块寄存器 203

7.3.6故障捕获子模块寄存器 203

7.3.7事件触发子模块寄存器 207

7.4应用实例 210

7.4.1 Buck电路的控制 211

7.4.2半H桥逆变器（HHB）的控制 215

7.4.3三相逆变器的控制 217

第8章 增强型正交编码脉冲（eQEP）模块 220

8.1概述 220

8.1.1常用编码器结构 220

8.1.2转速测量方法 221

8.1.3 eQEP模块整体结构 222

8.2正交解码单元 223

8.2.1位置计数器的输入模式 223

8.2.2 eQEP输入极性选择 226

8.2.3位置比较同步输出功能 226

8.3位置计数器及控制单元 226

8.3.1位置计数器的运行模式 226

8.3.2位置计数器的锁存 229

8.3.3位置计数器的初始化 229

8.3.4 eQEP位置比较单元 231

8.4边沿捕获单元 232

8.5 eQEP看门狗电路 235

8.6中断结构 235

8.7相关寄存器 236

8.8应用实例 249

第9章 增强型捕获（eCAP）模块 256

9.1概述 256

9.1.1 eCAP模块简介 256

9.1.2 eCAP工作模式 257

9.2捕获工作模式 258

9.2.1事件预分频 259

9.2.2边沿极性选择与量化 259

9.2.3连续／单次捕获控制 259

9.2.4 32位计数器及相位控制 260

9.2.5 CAP1～CAP4寄存器 260

9.2.6中断控制 261

9.3 APWM工作模式 262

9.4相关寄存器 263

9.5应用实例 271

9.5.1捕获模式下绝对时间的获取 272

9.5.2捕获模式下差分时间的获取 275

9.5.3 APWM模式下的应用 278

第10章 串行通信接口（SCI）模块 279

10.1概述 279

10.2 SCI模块结构及功能介绍 280

10.2.1 SCI功能概述 280

10.2.2 SCI多处理器通信 282

10.2.3空闲线多处理器模式 283

10.2.4地址位多处理器模式 285

10.2.5 SCI通信格式 285

10.2.6 SCI的中断 287

10.2.7 SCI波特率计算 288

10.2.8 SCI增强功能 288

10.3相关寄存器 291

10.4应用实例 300

第11章 串行外设接口（SPI）模块 307

11.1概述 307

11.2 SPI模块工作方式介绍 309

11.2.1工作方式概述 309

11.2.2 SPI模块主控制器与从控制器工作模式 310

11.3 SPI中断及其他相关配置 311

11.3.1 SPI中断 311

11.3.2数据格式 312

11.3.3波特率及时钟方案 313

11.3.4复位后的初始化 315

11.3.5数据传送实例 315

11.4 SPI FIFO功能介绍 316

11.5相关寄存器 318

11.6应用实例 328

第12章 直接存储器访问（DMA）模块 331

12.1概述 331

12.2 DMA结构 332

12.2.1 DMA模块结构 332

12.2.2外设中断事件触发源 332

12.2.3 DMA总线 334

12.3流水线时序及流量 334

12.4 CPU仲裁 335

12.4.1外部存储区XINTF的仲裁 335

12.4.2其他区域的仲裁 336

12.5通道优先级 336

12.5.1循环优先级方案 336

12.5.2 CH1高优先级方案 337

12.6地址指针及发送控制 337

12.7 ADC同步特性 341

12.8溢出检测特性 342

12.9相关寄存器 342

12.10应用实例 353

第13章 外部接口（XINTF）模块 358

13.1概述 358

13.1.1与281x XINTF接口的区别 359

13.1.2与2834x XINTF接口的区别 361

13.1.3 XINTF区域的访问 361

13.1.4 XINTF的“读访问紧跟写访问”的保护 361

13.2 XINTF功能配置简介 362

13.2.1 XINTF配置顺序 362

13.2.2时钟信号 363

13.2.3写缓冲器 363

13.2.4区域访问的建立时间、有效时间及跟踪时间 364

13.2.5区域的XREADY采样 364

13.2.6数据总线宽度及连接方式 365

13.3建立时间、有效时间及跟踪时间的具体配置 366

13.4 XBANK区域切换 370

13.5 XINTF的DMA读／写访问 371

13.6相关寄存器 372

13.7读／写时序图 378

应用篇 382

第14章 自己动手打造最小系统板 382

14.1 Boot引导方式选择 382

14.1.1 Boot介绍 382

14.1.2引导方式的选择 382

14.2硬件系统设计 384

14.2.1电源电路设计 384

14.2.2复位电路设计 392

14.2.3时钟电路设计 393

14.2.4 JTAG接口电路设计 395

14.2.5 GPIO电平转换及驱动电路设计 396

14.2.6 A/ D输入前端处理电路设计 397

14.2.7 XINTF接口与FPGA的通信设计 398

14.3 PCB布局布线及EMI抑制措施 400

14.3.1 PCB设计原则 401

14.3.2 EMI抑制措施 401

14.3.3硬件调试方法 403

第15章 交流调速中常用算法及其DSP实现 404

15.1交流电动机变频调速原理 404

15.1.1变压变频调速基本原理 404

15.1.2变压变频调速中的脉宽调制（PWM）技术 406

15.1.3交流电机矢量控制系统 408

15.2坐标变换原理及实现 409

15.2.1坐标变换时的功率不变原则 409

15.2.2 Clarke变换原理及实现 410

15.2.3 Park变换原理及实现 414

15.3电压空间矢量PWM技术的实现 417

15.3.1 SVPWM技术基本原理 417

15.3.2基于DSP的实现 423

15.4数字PID调节器的实现 426

15.4.1 PID调节器的离散化 426

15.4.2基于DSP的实现 428

第16章 永磁同步电机矢量控制系统的DSP解决方案 431

16.1永磁同步电机简介 431

16.2永磁同步电机数学模型 432

16.3永磁同步电机矢量控制系统 433

16.3.1 isd=0控制策略 434

16.3.2控制系统结构 434

16.4基于DSP的实现 435

16.4.1程序整体结构设计 435

16.4.2 ADC模块配置 436

16.4.3 eQEP模块配置 441

16.4.4 ePWM模块配置 441

16.4.5 PMSM转子磁极定向矢量控制系统源程序 446

第17章 异步电机矢量控制系统的DSP解决方案 455

17.1异步电机简介 455

17.2异步电机数学模型 456

17.2.1两相同步旋转坐标系上的数学模型 456

17.2.2按转子磁链定向的两相同步选择坐标系 457

17.3异步电机矢量控制系统 458

17.3.1转子磁链定向矢量控制系统结构 458

17.3.2磁链观测器 459

17.4基于DSP的实现 460

17.4.1程序整体结构设计 460

17.4.2异步电机转子磁链定向矢量控制系统源程序 461

参考文献 470