深入理解DSP：基於TMS320F28379D的開發與實踐

目    錄

第 1 章  DSP芯片概述 1

1.1  DSP的概念及特點 1

1.1.1  DSP的基本概念 1

1.1.2  DSP芯片的應用方向 2

1.1.3  DSP芯片發展現狀 4

1.2  DSP芯片基本結構及主要功能 5

1.3  有關DSP的數值處理基礎 8

1.3.1  DSP處理器中不同類型的數值運算 8

1.3.2  定點數的常見標定方法 9

1.3.3  定點處理器與浮點處理器的主要區別 10

1.4  TMS320F2837xD的具體特性及整體資源介紹 12

1.5  F28379D外部封裝及引腳原理圖 16

1.5.1  F28379D外部封裝 16

1.5.2  F28379D引腳分配及其原理圖 18

1.6  F28379D電氣特性及最小系統電路設計 27

1.6.1  F28379D能耗問題及芯片電氣特性 27

1.6.2  F28379D最小系統設計 31

1.7  本章小結 34

1.8  習題 35

第 2 章  開發環境與開發流程 36

2.1  搭建開發環境 36

2.1.1  CCS 10.3軟件安裝 36

2.1.2  F2837xD運算支持包 39

2.1.3  C2000Ware安裝 39

2.2  CCS 10.3軟件介紹及開發流程 41

2.3  幾種常用的加速開發方法匯總 44

2.3.1  C2000Ware 45

2.3.2  MotorControl SDK 45

2.3.3  DigitalPower SDK 46

2.3.4  C2000 SafeTI Diagnostics Lib 47

2.4  本章小結 48

2.5  習題 49

第 3 章  TMS320F28379D硬件結構 50

3.1  F28379D芯片概述 50

3.2  C28x核心運算單元及其結構 52

3.2.1  C28x+FPU架構介紹 52

3.2.2  復位及復位源 56

3.2.3  外設中斷及可/不可屏蔽中斷 59

3.2.4  PIE中斷向量表 62

3.2.5  CPU中斷向量表 70

3.2.6  芯片安全特性 72

3.3  片上RAM及其結構 77

3.3.1  專用RAM 77

3.3.2  局部共享RAM 77

3.3.3  全局共享RAM 78

3.3.4  CPU消息RAM 79

3.3.5  CLA消息RAM 79

3.4  ROM引導及外設引導 80

3.4.1  引導ROM和外設引導 80

3.4.2  雙代碼安全模塊 83

3.5  看門狗及可配置邏輯塊 84

3.5.1  CPU計時器簡介 84

3.5.2  帶有看門狗計時器的非可屏蔽中斷 85

3.5.3  看門狗 86

3.5.4  可配置邏輯塊 87

3.5.5  功能安全 89

3.6  控制律加速器、直接存儲器訪問以及核間通信 89

3.6.1  控制律加速器 90

3.6.2  直接存儲器訪問 92

3.6.3  處理器間通信模塊 95

3.7  本章小結 100

3.8  習題 100

第 4 章  DSP開發基礎 102

4.1  CCS常用目標文件格式 102

4.2  CCS工程文件結構 106

4.3  CCS 10.3開發基礎 112

4.3.1  常見術語表與縮寫詞解釋 112

4.3.2  CCS軟件概述 113

4.3.3  CCS軟件入門 116

4.3.4  工程的構建與編譯 122

4.3.5  設置目標配置文件與程序調試 128

4.4  C2000Ware軟件開發套件 135

4.4.1  C2000Ware概述 136

4.4.2  利用C2000Ware快速上手DSP開發 136

4.5  點亮LED——F28379D初步使用 138

4.6  F28379D雙核應用程序開發 142

4.6.1  在線程序下載 144

4.6.2  離線程序下載 145

4.7  本章小結 149

4.8  習題 149

第 5 章  片上模擬外設器件及其開發實例 151

5.1  模數轉換器（ADC） 152

5.1.1  F28379D片上ADC子系統及其配置方法 155

5.1.2  ADC的兩種信號模式 157

5.1.3  不同模式下的ADC工作條件及轉換誤差表 159

5.1.4  ADC信號模型參數及其時序圖 161

5.1.5  片上溫度傳感器 168

5.2  比較器子系統 168

5.2.1  比較器子系統的功能框圖與封裝 169

5.2.2  比較器子系統的電氣特性 170

5.3  緩沖數模轉換器 174

5.3.1  緩沖數模轉換器 174

5.3.2  緩沖數模轉換器的電氣特性 175

5.3.3  CMPSS DAC的動態誤差 177

5.4  ADC常用寄存器地址及其功能 178

5.4.1  ADC基地址 178

5.4.2  ADC_REGS寄存器映射 179

5.4.3  ADC_REGS訪問類型代碼 181

5.4.4  ADC關鍵寄存器的字段定義 181

5.5  本章小結 185

5.6  習題 185

第 6 章  片上控制外設器件及其開發實例 187

6.1  增強型採集模塊 187

6.2  增強型脈寬調制模塊 190

6.3  增強型正交編碼脈沖（eQEP） 198

6.4  高分辨脈寬調制模塊 201

6.5  Σ-Δ濾波器組 203

6.5.1  使用ASYNC異步模式下的SDFM的電氣特性及時序要求 205

6.5.2  使用限定GPIO模式下的SDFM電氣特性及時序要求 208

6.6  總線架構及外設連接 213

6.6.1  器件識別寄存器 213

6.6.2  總線主設備對外設的訪問 214

6.7  eCAP、ePWM常用寄存器信息 215

6.7.1  eCAP基地址表 215

6.7.2  eCAP寄存器分佈 215

6.7.3  eCAP寄存器訪問類型代碼 216

6.7.4  ePWM基地址表 216

6.7.5  ePWM寄存器分佈 217

6.7.6  ePWM寄存器訪問類型代碼 219

6.7.7  eCAP及ePWM的關鍵寄存器字段定義 220

6.8  本章小結 223

6.9  習題 223

第 7 章  控制器局域網CAN總線協議 225

7.1  CAN協議概述 225

7.2  CAN協議的基本實現 230

7.3  基於F28379D的CAN模塊寄存器配置實例 237

7.4  CAN常用寄存器信息及字段描述 243

7.4.1  CAN基地址列表 244

7.4.2  CAN寄存器分佈 244

7.4.3  CAN寄存器訪問類型代碼 245

7.4.4  CAN寄存器字段描述 246

7.5  本章小結 249

7.6  習題 249

第 8 章  I2C串行通信協議 251

8.1  I2C串行通信協議概述 252

8.2  I2C模塊的電氣特性及時序特徵 257

8.3  基於F28379D的I2C串行通信開發實例 265

8.4  本章小結 268

8.5  習題 269

第 9 章  多通道緩沖串行埠McBSP 270

9.1  McBSP串行通信埠概述 270

9.2  McBSP模塊的電氣特性及時序特徵 271

9.3  基於F28379D的McBSP的數據回環操作實例 280

9.4  本章小結 286

9.5  習題 286

第 10 章  串行通信接口SCI 288

10.1  SCI串行通信接口概述 288

10.2  基於F28379D的SCI開發實例 297

10.3  本章小結 301

10.4  習題 301

第 11 章  串行外設接口SPI 303

11.1  SPI串行外設接口概述 303

11.2  SPI電氣特性及時序要求 305

11.3  基於F28379D的SPI開發實例 309

11.4  本章小結 313

11.5  習題 313

第 12 章  通用串行總線控制器USB 315

12.1  通用串行總線概述 315

12.2  USB協議的電氣特性及時序要求 316

12.3  USB開發實例 323

12.4  關鍵寄存器的字段信息 326

12.5  本章小結 328

12.6  習題 329

第 13 章  通用並行埠uPP 331

13.1  uPP通用並行埠概述 331

13.2  uPP電氣特性及時序要求 334

13.3  基於F28379D的uPP開發實例 337

13.4  關鍵寄存器字段信息 341

13.5  本章小結 342

13.6  習題 343

第 14 章  有關DSP開發的幾種關鍵技術 345

14.1  傳感關鍵技術 346

14.1.1  模擬信號的精確數字表示及ADC優化方案 346

14.1.2  硬件監視及ADC關鍵問題解決 352

14.1.3  由CLB實現旋轉傳感編碼器 355

14.2  信號處理關鍵技術 363

14.2.1  三角函數加速器與快速整數除法 364

14.2.2  雙精度浮點運算 375

14.3  控制關鍵技術 380

14.3.1  利用HRPWM減少極限環震盪 380

14.3.2  快速檢測過流、欠流與過壓 384

14.4  本章小結 386

14.5  習題 386

第 15 章  通用輸入輸出埠GPIO 388

15.1  GPIO的基本功能與應用場景 388

15.2  F28379D片上GPIO結構及相關寄存器配置 389

15.3  GPIO開發實例 397

15.4  本章小結 400

15.5  習題 400

參考文獻 402