DSP原理與應用技術--基於TMS320F2833x系列

目錄

第1章 緒論 1

1.1 數字信號處理與數字信號處理器 1

1.1.1 數字信號處理 1

1.1.2 DSP 微處理器 2

1.2 TMS320F2833x 系列微控制器 2

1.2.1 主要特性 2

1.2.2 芯片封裝與引腳 4

1.2.3 內部結構 4

習題與思考題 7

第2章 硬件基礎 8

2.1 DSP總體結構 8

2.1.1 概述 8

2.1.2 片內結構及其功能 9

2.2 總線與流水線 10

2.2.1 總線及其結構 10

2.2.2 流水線機制 11

2.3 中央處理單元（CPU） 11

2.3.1 中央處理單元執行機構 11

2.3.2 中央處理單元寄存器組 12

2.4 FPU 及其寄存器組 14

2.4.1 FPU 協處理器 14

2.4.2 FPU 寄存器組 15

2.5 存儲器與存儲空間 16

2.5.1 概述 16

2.5.2 存儲空間映射與存儲空間配置 16

2.5.3 外部存儲器接口 XINTF 應用實例 20

2.6 時鐘系統 23

2.6.1 時鐘系統概述 23

2.6.2 時鐘系統子模塊 24

2.6.3 低功耗模式 30

2.7 電源與復位系統 32

2.7.1 電源系統 32

2.7.2 復位系統 33

習題與思考題 33

第3章 軟件編程基礎 34

3.1 DSP 軟件開發流程 34

3.2 匯編語言基礎 35

3.2.1 尋址方式與尋址指令 36

3.2.2 匯編指令格式與編程 38

3.2.3 公共目標文件格式 39

3.2.4 匯編語言程序設計 41

3.3 TMS320C28x C/C++編程基礎 43

3.3.1 C 語言標識符與數據類型 44

3.3.2 關鍵詞與 pragma 指令 45

3.3.3 中斷處理 49

3.4 C/C++和匯編語言混合編程 49

3.4.1 C/C++編譯器運行環境 50

3.4.2 C/C++與匯編語言接口 55

3.5 CCS 開發環境 57

3.5.1 CCS 簡介與安裝 57

3.5.2 工程創建 58

3.5.3 工程導入 61

3.5.4 工程編譯與下載 63

3.5.5 在線調試總結 64

習題與思考題 64

第4章 基本外設及其應用 66

4.1 通用輸入輸出（GPIO）模塊 66

4.1.1 概述 66

4.1.2 GPIO 模塊結構 66

4.1.3 GPIO 模塊寄存器 67

4.1.4 GPIO 模塊埠應用示例 73

4.2 中斷管理系統 77

4.2.1 概述 77

4.2.2 三級中斷管理體系 77

4.2.3 中斷向量尋址 83

4.2.4 中斷響應 86

4.3 CPU 定時器 87

4.3.1 概述 87

4.3.2 定時器結構與工作原理 88

4.3.3 定時器寄存器 89

4.3.4 定時器綜合應用示例 91

4.4 模/數轉換（ADC）模塊 92

4.4.1 ADC 模塊結構與排序器 92

4.4.2 ADC 模塊採樣 95

4.4.3 ADC 模塊轉換模式 98

4.4.4 ADC 模塊中斷與 DMA 訪問 99

4.4.5 參考電壓與低功耗模式 100

4.4.6 ADC 模塊時鐘系統 100

4.4.7 ADC 模塊寄存器 102

4.4.8 ADC 模塊應用 106

4.5 直接存儲訪問（DMA）模塊 108

4.5.1 DMA 簡介 108

4.5.2 DMA 結構與中斷機制 109

4.5.3 管道吞吐、CPU 仲裁與通道優先級 111

4.5.4 地址指針和傳輸控制 112

4.5.5 ADC 模塊同步與溢出檢測 114

4.5.6 DMA 寄存器 115

習題與思考題 120

第5章 控制類外設及其應用 121

5.1 增強脈寬調制（ePWM）模塊 121

5.1.1 概述 121

5.1.2 ePWM 模塊結構 121

5.1.3 ePWM 功能單元 123

5.1.4 PWM 波產生示例 139

5.2 增強捕獲（eCAP）模塊 143

5.2.1 捕獲模式 144

5.2.2 APWM 模式 145

5.2.3 寄存器及其應用 147

5.2.4 eCAP 應用示例 149

5.3 增強正交編碼（eQEP）模塊 151

5.3.1 光電編碼器及其工作原理 151

5.3.2 eQEP 模塊結構及工作原理 153

5.3.3 eQEPx 子模塊功能單元 154

5.3.4 eQEPx 中斷寄存器 167

5.3.5 eQEPx 應用示例 168

習題與思考題 169

第6章 異步與同步通信 170

6.1 異步通信（SCI）模塊 170

6.1.1 SCI 通信概述 170

6.1.2 模塊結構與工作原理 170

6.1.3 SCI 通信原理 174

6.1.4 SCI 模塊增強功能 179

6.1.5 SCI 模塊寄存器 180

6.1.6 SCI 模塊應用 184

6.2 同步通信模塊（SPI） 186

6.2.1 SPI 結構與工作原理 186

6.2.2 通信原理 189

6.2.3 FIFO 增強模式 192

6.2.4 SPI 模塊寄存器 192

6.2.5 SPI 模塊應用 196

習題與思考題 201

第7章 串行通信總線 202

7.1 I2C 通信 202

7.1.1 I2C 總線 202

7.1.2 I2C 模塊結構與工作原理 203

7.1.3 I2C 通信典型信號 205

7.1.4 I2C 通信原理 207

7.1.5 時鐘與中斷 208

7.1.6 I2C 模塊寄存器 209

7.1.7 應用示例 214

7.2 增強局域網控制器（eCAN） 221

7.2.1 CAN 總線 221

7.2.2 CAN 模塊結構 222

7.2.3 消息郵箱及其寄存器 224

7.2.4 eCAN 模塊寄存器 227

7.2.5 模塊初始化 235

7.2.6 接收/發送操作 236

7.2.7 模塊中斷 238

7.2.8 CAN 模塊應用 240

7.3 多通道緩沖串行埠模塊（McBSP） 244

7.3.1 概述 244

7.3.2 系統結構 245

7.3.3 基本工作原理 247

7.3.4 多通道通信 252

7.3.5 McBSP 寄存器 254

習題與思考題 262

第8章 DSP應用系統設計 263

8.1 應用系統概述 263

8.2 DSP 最小系統設計 263

8.2.1 電源電路設計 264

8.2.2 時鐘與復位電路設計 265

8.2.3 JTAG 電路設計 265

8.3 鍵盤系統設計 266

8.3.1 按鍵檢測方法 266

8.3.2 行列掃描原理與程序設計 267

8.4 數碼管顯示系統設計 270

8.4.1 GPIO 埠驅動 270

8.4.2 移位寄存器驅動 270

8.5 串行通信系統設計 272

8.5.1 SPI 同步通信 272

8.5.2 SCI 異步通信 277

8.5.3 I2C 通信 278

參考文獻 286

附錄A TMS320F28335應用系統電路原理圖 288

附錄B F28335 LQFP封裝176引腳分配和功能描述 290