TMS320F28335DSP原理与开发编程

所需积分/C币:44 2018-08-16 11:25:35 100.97MB PDF
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本书介绍了TI公司的TMS320F28335 DSP在工业控制与电机驱动系统中的开发与应用。以CCS 6.x版本为基础,讲述了其编程开发的方法与流程,并描述了编译器与链接器的各种典型选项及其含义。基于TMS320F28335 DSP的众多片上外设,描述了电机控制中常用片上外设与接口,如GPIO、ADC、ePWM、eQEP、eCAP、SCI、SPI、DMA、XINTF、HRPWM、eCAN等的使用方法,并附有具体的例程。很后,描述了电机控制常用算法的具体实现,并给出了控制永磁同步电机的典型例子。
前言 TMS320F28335DSP是TI公司新推出的一款浮点型数字信号处理器。它在已有的DSP 平台上增加了浮点运算内核,既保持了原有DSP芯片的优点,又能够执行复杂的浮点运算,可 以节省代码执行时间和存储空间,具有精度髙、成本低、功耗小、外设集成度高,数据及程序存 储量大和AD转换更精确快速等优点,是更加优秀的嵌入式工业应用软件。 TMS320F2835的頰率可达150MHz,CPU采用32位定点并包含单精度浮点单元 (FPU)。该芯片具有利于更商精度操作的增强型控制外设,即包含最多18路PWM输出端 口其中6路为髙分辨率脉宽调制模块( HRPWM,6路为32位的事件捕捉输入端口eCAP; 也可通过软件设置工作于PWM模式下,包含2路为32位的正交编码器通道eQEP。芯片内 部集成了12位的2个8通道的ADC,高通道的转换时间可达80ns。该芯片还引入了6路直 接存储器模抉(DMA),在不需要CPU仲裁的情况下为外设和内存之间传递数据提供了一种 硬件办法;还可以为其他系统函数释放存储单元的带宽。具有高达88个独立可编程的复用通 用输入/输出(GPIO)引脚,有最多4种可选的工作模式。另外还包含了提高通信功能的2个 eCAN通信模块,3个SCⅠ模块,1个SPI模块,2个可设置为SPI的 McBSP模块以及1个C 模块等。 本书是作者近年来在DSP升发应用的基础上编写而成,汇集了TI公司DSP开发技术的 最新资料,重点介绍了TMS320F28335DSP的基本功能、工作原理和寄存器配制等内容,另外 还给出了应用示例的C语言开发程序,为读者的学习提供更好的帮助。 参加本书编写的还有王晶、鹿珂珂、张海鹰、刘迪、王冬梅、张大为、陆成海、张海洋、苗正戈 等同志。在本书的编写过程中,还参阅了一些优秀的图书和资料文献,并引用了一些参考资料 中的有关内容,在此一并表示感谢!尤其要感谢北京航空航天大学出版社为本书的出版所做 的大量工作。 由于时间仓促,书中的错误和不当之处,恳请广大读者批评指正。 编者 2011.7 录 第1章TMS320F28335DSP概述… 1.1TMS320F28335性能 1.2TMS320F28335封装与引脚描述……… 1.2.1引脚分配 122 +““‘““““·;“·“+“‘·“·“··“*·······中·*···甲甲甲·甲日甲·"·甲 1.2.2信号说明……… ·鲁 3 1.3TMS320F28335外设功能概述 15 1.4简要描述……………………………………………………………………18 1.4.1TMs320F28335CPU…………………………………………………………18 1.4.2存储器总线(哈佛总线结构)… 面“面·自 IBI8-Ba4E844444““·“+++ 19 1.4.3外设总线 轟画 *·“++· ……19 1.4.4实时在线仿真 19 1.4.5外部接口( XINTE)……………………………………………19 1.4.6 Flash………………………………………………………………19 1.4.7M0、M1 SARAMS……… ……20 1.4.8L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7 SARAMS…… 0 1.4.9 Boot rom……………………20 1.4.10安全性 20 1.4.11外设中断扩展模块…………… ……………………………20 1.4.12外设中断(XINT1~XINT7,XNMI 21 1.4.13振荡器和PLL 1,aa“和*a4a;;aa; 21 1.4.14看门狗 21 1.4.15外设时钟 ,,t,,来来吾吾乐和··,·,,鲁鲁·,垂 21 1.4.16低功耗模式 "…………………21 1.4.17外设结构0、1、2、3(PFn) 21 1.4.18多功能GPIO… 22 1.4.1932位CPU定时器(0、1、2)… 22 1.4.20控制外设 22 1,4.21串行端口 日和‘““+,·+· ……………………………23 1.5与DSP2812的性能对比… ……………23 第2章TMS320F28335系统控制与中断 垂量量鱼重自着日非,翻量音当音“ ……25 2.1 Flash和OPT存储器…… ……………………………*25 2.1.1 Flash存储器 …………25 2.1.2OPT存储器 ……25 2.1.3 Flash或OTP寄存器 ………………………………………27 目录 2.1.4代码安全模块(CSM)… 31 2.2时钟与系统控制 34 2.2.1时钟………………………………………………………………34 2.2,2振荡器和PLL(锁相环电路)模块…………………………………………………40 2.2.3低功耗模式单元 …42 2.2.4看门狗模块· 44 2.2.532位CPU定时器0/1/2 48 0原理与开发编 2.3TMS320F28335通用I/0…………………………………………………52 2.3.1GPIO模块概述………………………………………………………52 2.3.2输入限制 …………59 2.3.3GPIO和外设复用功能概述… 60 2.3.4GPIO寄存器……………………………………………………………63 2.4TMS320F28335外设结构 1日1 2.5TMS320F28335外设中断扩展……………………………………………76 2.5.1PIE控制器概述………………………………………………………………76 2.5.2向量表映射 a;““““+“·“++++=++++ 77 2.5.3中断源……………………………………………………………………79 2.5.4PE配置寄存器…………………………………………………………87 2.5.5外部中断控制寄存器… 93 2.6DSP28335软件中断优先级应用程序举例 95 第3章TMS320F28335外部接口…… 画画 ··中···曾·曹遭曾·曹 103 3,1外部接口功能概述 …………………………………………103 3.1.1与TMS320F2812外部接口的区别 ……………………104 3.1.2 XINTF区域的访问………… 105 3.1.3外部接口的写操作紧跟读操作的流水线保护 105 3.2 XINTF配置概述… ,.+中.+·中世进“tm.tm和丰·,·,,·世,里,!塑,日和事,·, 105 3.2,1外部接口配置和时序寄存器的配置 3.2.2外部接口时钟 ……,,106 3.2.3写缓冲器……………………………………… 107 3.2.4各区域访问的建立、激活和跟踪的时序………………………………107 3.2.5各区域Ⅹ READY信号采样………………………108 3.2.6存储区域切换………………… 108 3.3配置建立、激活和跟踪等待状态 109 3.4外部接口的DMA访问 112 3.5外部接口寄存器…………………………………………………………………113 3.6操作时序图………8 目录 第4章cPwM模块…… ……………………………122 4,leWM模块概述 122 4.1. I ePWM子模坎概述…… 123 4.1.2寄存器映射 :·::.::·:·.::·······:.::········ 126 2ePWM子模块功能……………………………………………128 42.1时间基准子模块………………………………………………………:128 计数比较子模块 135 原 4.2.3动作限定子模块…… 139理 4.2.4死区控制子模块 ……149 4.2.5PWM斩波器子模块 152发 4,2.6错误控制子模块 154编 4.2.7事件触发子模块 157 程 4.3ePWM寄存器 删十当量t主由t 国 163 4.3.1时间基准寄存器……………………………………………………………163 4,3.2计数比较子模块寄存器… ……………1166 4.3.3动作限定子模块寄存器 ……………………………………169 4.3.4死区控制子模块寄存器 ……172 4.3.5PWM斩波器寄存器……………………………………………174 4.3.6错误控制和状态寄存器………………………………………,175 4.3.7事件触发子模块寄存器 ……1179 4.3,8正确的中断初始化程序 ……1183 4.4ePWM应用编程…… …183 4.5高精度脉宽调制模块( HRPWM)… 190 4.5.1概述………… 190 4.5.2 HRPWM的操作…… ……………191 4.5.3 HRPWM寄存器描述 .丰·,,,量tt 99 第5章增强捕捉(eCAP〕模块 ·"·"·14‘‘““……·“ 202 5.1概述… ……………………………202 5.1.1简介…………………………………………1…,,,, 202 5.1.2功能描述 202 5,2捕捉单元与APWM操作模式 203 5.3捕捉操作 ···世曹虚虚 ,·.,,,,,丰日“;a,丰#+;aaa面a 53.1事件预定标…………………… 206 5.3.2边沿极性选择与量化……… …………………………………………206 5.3.3连续/单次控制… 207 5.3.432位计数器和相位控制 207 5.3.5CAP1~CAP4寄存器 208 目录 5.3.6中断控制 …208 5,3.7双映射装载与控制…… ∴……………………209 5.3.8APWM模式操作…… ·+···+··++++=·“+“““ 209 5.4控制与状态寄存器……… :s:·········“““““ 211 5.5寄存器映射 220 5.6eCAP模块的应用例程 221 原理与开发 5.6.1上升沿触发绝对时间标签操作……………………………………222 56.2上升和下降沿触发绝对时间标签操作…………………………223 5.7APWM模式 225 5,7.1独立通道PWM产生………… 225 5.7.2相位控制多通道PWM产生 ±量普+量普 干普干干当普翻音普普 226 5.7.3应用例程………………………………………228 第6章增强正交编码脉冲[eQEP)模块 …………………………………233 6.1概述 233 6.1.1eQEP输入 .“““.·+++·+.+·+· 235 6.1.2eQEP功能描述…………………………………………………………………235 6.1.3eQFP存储器映射…………………235 6.2正交译码单元……… ·. 237 6.2.1位置计数输入模式 237 6.2.2eQEP输入极性选择 240 6.2.3位置比较同步输出…………………………………………………………240 6,3位置计数器与控制单元 幕,,。·画画 240 6.3.1位置计数操作模式 240 6.3.2位置计数锁存 ………………243 6.3.3位置计数初始化 244 6.3.4位置比较单元 ……………………………………245 6,4eQEP边沿捕获单元 ■日翻 246 6.5eQEP看门狗……… 248 6.6eQEP定时器基准单元 249 6.7eQEP中断结构………………………………………… 249 6.8eQEP寄存器 ……………………250 69eQEP应用例程 264 第7章模数(A/D)转换 ………………………………………………268 7.1概述 …………………………………268 7.2自动转换排序器的工作原理 269 7.2.1顺序采样模式……………………………… 南·, 272 7.2,2同步采样模式…………………………………………………272 录 7.2.3双排序器同步采样模式实例 ……………273 7.2.4级联排序器同步采样模式实例… 新·“;a1日自,,. 274 z∽ 7.3连续自动排序模式 ;;;新;f香重垂,·,.,"鲁··「「·「·「 274 7.3.1排序器的启动/停止模式 276 7.3.2同步采样模式 …………………277 7.3.3输人触发源… …………………278 7.3.4排序器转换的中断操作 ……………278 7.4ADC预定标时钟 280 7.5低功耗模式 …281理 7.6上电次序 ……281 7.7排序器覆盖功能 ……………………………………281 7.8ADC校验……………………………………………………282 开发编程 7.9ADC内外参考电压选择…………………………………………………………282 7.10ADC到DMA的接口 283 7.11ADC寄存器………… 283 7.11.1ADC控制寄存器 ……………………………284 7.11.2最大转换通道寄存器( ADCMAXCONV)……………………………………289 7.11.3自动排序状态寄存器( ADCASEQSR)………………………………………290 7.11.4ADC状态和标志寄存器( ADCST)… :291 7.11.5ADC参考选择寄存器( ADCREFSEL)………………………………292 7.11.6ADC偏移调整寄存器( ADCOFFTRIM)………………………293 7.11.7ADC输人通道选择序列控制寄存器………………………………………293 7.11.8ADC转换结果缓冲寄存器( ADCRESULYn) 294 7.12ADC应用例程… ……295 第8章串行外设接口(SPI)…………………………………………………299 8.1增强的SPI模块概述 ……………299 8.2SPI模块寄存器概述………………………………………… 301 8.3SPI操作……………………………………… 303 8.3.1操作介绍 303 8.3.2主控制器模式 ……………………………304 8.3.3从控制器模式 “……:……-…4…““… 304 8.4SPI中断 …305 8.4.1SPI中断控制位 305 8.4.2数据格式 305 8.4.3波特率和时钟设置… ……………………………306 8.4.4复位的初始化… 308 8.4.5数据传送示例 ··-·····*········甲··#*:“···:····:: 308 8.5 SPI FIFO描述……… ·.:.““··“···:“…“ 309 目录 8.6SPI控制寄存器… …………311 8,6.1SPⅠ配置控制寄存器( SPICCR)…… 311 8.6.2SPⅠ操作控制寄存器( SPICTL)……… 313 8.6.3SPI状态寄存器( SPISTS)………………………………………………314 8.6.4SPI波特率寄存器( SPIBRR)…………………………………………315 8.6.5SPⅠ仿真缓冲器寄存器( SPIRXEMU)………… 316 0原埋与开 8.6.6SPI串行接收缓冲器寄存器( SPIRXBUF)………………………………316 8.6.7SPI串行发送缓冲器寄存器( SPITXBUF)… ■国1国着籍面副库■ 317 8.6.8SPI串行数据寄存器( SPIDAT)… “·++···++·-++中+·"·-+···· …………………317 8.6.9 SPI FIFO发送、接收和控制寄存器 318 发 8.6.10SPI优先级控制寄存器( SPIPRI 321 8.7SPI模块的C语言程序设计…………………………………………………321 第9章TMS320F28335串行通信接口……………………………………………………324 9.1概述 324 9.1.1强化SCⅠ模块概述 324 9.1.2SCI的模块结构 .,,,··理:里n面自1日丰垂量+曲tmm …325 9.2SCI寄存器 336 9.2.1SCI组件寄存器概要………………… 337 9.2.2SCI通信控制寄存器( SCICCR)… 338 9.2.3SCI控制寄存器1( SCICTI1) 339 9.2.4SCⅠ波特选择寄存器………………………………………………341 9.2.5SCl控制寄存器2( SCICTL2) 342 9.2.6SCI接收器状态寄存器( SCIRXST)… 342 9.2.7接收器数据缓冲寄存器( SCIRXEMU, SCIRXBUF)………………………,344 9.2.8SCI发送器数据缓冲寄存器( SCITXBUF) 虚曹1面画画画aa 345 9.2.9 SCI FIFO寄存器( SCIFFTX, SCIFFRX, SCIFFCT)…………………………345 92.10优先控制寄存器( SCIPRI)…… 348 9.3应用例程……………………………… …………………349 第10章eCAN总线模块… 355 10.1eCAN概述…… ……………………………*355 10.2eCAN网络与模块 356 10.3eCAN控制器概述……… …358 10.3.1标准CAN控制器(SCC)模式… …359 10.3.2存储器映射 359 10.3.3eCAN控制和状态寄存器· …………………………362 10.4消息邮箱 ·日,日日,日,,平分出普由南m 363 10.4.1发送邮箱 ““““““““““*…“*,… 365 目录 10.4.2接收邮箱…………………… 366 10.4.3常规配置中的CAN模块操作 。,画 366 10.5eCAN寄存器 366 10.5.1邮箱激活寄存器( CANME)…………………………………………………366 10.5.2邮箱方向寄存器( CANMD)… 367 10.5.3发送请求置位寄存器 CANTRS) 367 10.54发送请求复位寄存器 CANTRR) 368 10.5.5发送应答寄存器( CANTA) …………………………………368 10.56中止应答寄存器( CANAA)… 口原理 …………………369 10.5.7接收消息挂起寄存器( CANRMP) ………………369 10.5,8接收消息丢失寄存器( CANRMI) 370发 10.59远程帧挂起寄存器( CANRFP)………………………370编 10.5.10局接受屏蔽寄存器( CANGAM) 372程 10.5.11主控制寄存器( CANMO) ………………………………373 10.5.12位时序配置寄存器( CANBTC)… 中+··: ……………376 10.5.13错误和状态寄存器( CANES)… ……377 10.5.14CAN错误计数寄存器( CANTEC/CANREC)……………………379 10.5.15中断寄存器…………………………………………………………………380 10.5.16覆盖保护控制寄存器( CANOPO) ∷…385 10.5.17 eCAN I/O控制寄存器( CANTIOC, CANRIOC)……… 385 10.5.18定时器管理单元… 386 10.5,19邮箱构成 …………………"…2390 10.5.20接收过滤器… 393 10.6eCAN模块的配置 394 10.6.1eCAN模块初始化 394 10.6.2eCAN配置的步骤… 398 10.6,3远程帧邮箱的处理… ……………………400 10.6.4中断… *······日,,出““日,.···,,",;;, 401 10.6.5CAN模块掉电模式 :406 第11章C总线 和,量 ………………………………408 11.1T2C总线概述 ¨………"…"………………………………………408 11.1.1主要特征… 408 11,1.2功能概述 409 11.1.3时钟产生 甲·,里非自来,申日日., "…"…………………410 11.2I2C总线操作 411 11.2.1输入和输出电平… 中鲁·虚曹1丽垂音 411 1.2.2数据状态… 411 11.2.3操作模式… :::4··重a..“·“*··::+

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