The success's road TI 2000 系列 DSP 开发应用 www.farsight.com.cn
TI 2000 系列 DSP 开发应用 v1.tms320c2000 系列 DSP 介绍 v2.tms320c2000 系列 DSP 体系结构 v3.tms320c2000 系列 DSP 开发环境 v4.tms320c2000 系列 DSP 开发案例
1. TMS320C2000 系列 DSP 介绍 TMS320C24xx 系列 DSP 族谱 v TMS320LF240xA,LC240xA F2407,F2406,F2403,F2402, F2401 C 2406,C2404,C2402,C2401 v 16 位系列 3.3V,40MHz,40MIPS 32/16/8K Flash, 32/16/6K ROM 544DARAM,2K/1K/512 SARAM 64K 3 程序, 数据,I/O 寻址空间 144,100,64 pin v TMS320F24x,C24x F240,F243,F241 C240,C242 v 16 位早期系列 5V, 20MHz 16K/8K Flash 16K/4K Rom 256+288 RAM 132,144,64,68pin
TMS320C2000 系列 DSP 介绍 ( 续 ) TMS320C28xx 系列 DSP 族谱 v TMS320F280x,TMS320C280x F2809,F2808,F2806,F2802, F2801,F28044,F28016,F28015, UCD9501 C2802,C2801 v 新 32 位系列 1.8V/3.3V,100/60MHz 128K/64K/32K/16K Flash,32K/16K ROM 18K/10K/6K SARAM 100pin v TMS320F281x,C281x,R281x F2812,F2811,F2810 C2812,C2811,C2810 R2812,R2811 v 32 位系列 1.8V/3.3V,150MHz 128K/64K Flash, 128K/64K ROM 18K SARAM 1M 寻址空间 176/179,128 pin
2. C2000 的体系结构 vc2000 系列 DSP 的结构概述 vc2000 系列 DSP 的 CPU vc2000 系列 DSP 总线结构 vc2000 系列 DSP 的存储器 vc2000 系列 DSP 外部资源 vc2000 系列 DSP 指令体系
结构概述
CPU 内核 CPU 结构和功能
CPU 内核 ( 续 ) 具有八级流水线 独立寄存器空间 : 在 CPU 中含有一些被映像至数据空间的寄存器 32 位算术逻辑单元 (ALU) 32 32 位乘法器 (MAC) 被乘数寄存器 (XT) 64 位结果寄存器 (P PH PL) 累加器 (ACC,AH AL) 辅助寄存器 (XARO-XAR7,ARO- AR7)
总线结构
C 2 0 0 0 系列 DSP 的存储器
存储器 ( 续 ) F281x 具有统一的程序空间和数据空间 v 1. 存储器空间 v 2. 片内 SARAM v 3. 片内 Flash v 4. 片内 OTP v 5. 片内 Boot ROM v 6. 代码安全模块 CSM(Code Security Module) v 7. 中断向量 v 8. 外设帧 PF (peripheral frame) v 9. 扩展存储器接口
外部资源 vtms320c2000 系列 DSP 外部资源 External Interrupts CPU timer 3(2800) Watchdog JTAG GPIO EMIF(240,243,2407,2812) SCI SPI McBSP(281x) ecan I 2 C(280x)
外部资源 ( 续 ) vtms320c2000 系列 DSP 外部资源 Event-Manager (EV,16 位 ) EVA,EVB(240x,281x) PWM 16, 三相 PWM 2,QEP 2,CAP 6 Enhanced Control Peripherals 16 位 :PWM 16, 三相 PWM 2 HRPWM 4(150ps) 32 位 :QEP 2,CAP 4 ADC 10 位 (24x:850ns,240x:375ns) 12 位 (281x:80ns,280x:160ns) 2 8 通道, 两组同步采样
DSP 的指令系统 - 寻址方式 u 立即寻址方式 : v 短立即数寻址 :8 9 13 位的常数作为操作数 ; RPT #49 v 长立即数寻址 :16 位的常数作为操作数 ; ADD #16384,2 u 直接寻址方式该方式下, 数据存储器以 128 个字被分为若干块, 每个块称作数据页,64K 数据存储器包含 512 个数据页, 当前的数据页由状态寄存器 ST0 的 9 位页指针 DP 决定, CPU 访问的特定单元地址由数据页和指令包含的 7 位偏移量产生 u 间接寻址方式利用 8 个辅助寄存器 (AR0~AR7) 提供间接寻址的 16 位地址, 可以访问 64K 数据存储器的任意单元
DSP 的指令系统 - 常用指令分类 u 累加器 算术和逻辑指令 u 辅助寄存器和数据页指针指令 u TREG PREG 和乘法指令 u 转移指令 u 控制指令 u I/O 和存储器操作指令
DSP 的指令系统 - 常用伪指令 u 定义段的伪指令.bss: 未初始化变量段, 用于为未初始化的变量在.bss 段内保留空间.text: 程序代码段, 通常用于包含可执行程序代码.data: 初始化数据段, 用于包含已初始化的数据, 如表格数据等.sect: 定义一个已经初始化命名的段, 将代码和数据放入该段中.usect: 自定义未初始化段, 在未初始化命名段内保留空间 u 数据定义伪指令.byte,.word 和.int,.long,.string u 引用其它文件的伪指令.copy 和.include,.def,.ref,.global u 其它常用伪指令.if,.elseif,.else,.endif,.set 和.equ,.asg,.end,.mmregs:
3. TMS320C2000 系列 DSP 开发环境 v 开发软件需求 :Code Composer Studio (CCS) 集成开发环境 v 开发硬件 :JTAG 口仿真器 (Emulater) 并口 510pp USB 510USB PCI 560 v 目标板 评估板 自己的目标系统
开发环境 ( 续 ) CCS 环境下的目标系统硬件仿真开发过程 安装 CCS 软件开发工具和仿真器驱动 配置 CCS Setup 目标资源 安装仿真器硬件, 以 JTAG 口连接目标系统 启动 CCS 创建开发项目, 编制代码, 编译连接, 调试运行 烧写 Flash
开发环境 ( 续 ) CCS 下的代码开发流程
开发环境 ( 续 ) GEL 语言 其它可利用资源和工具 (General Extention Language) 语言是 C 语言的一个子集, 支持 return,if-else,while,for,break,gel 注释, 预处理语句等, 可用于扩展 CCS2 的用途, 比如用于定制用户工作区和自动测试 IQmath 伪浮点数学运算库 DMC 电机驱动库 2000 系列外围寄存器资源头文件 在 C 语言中嵌入单句汇编语言如 :asm( setcsxm ); //SXM 位置 1, 抑制符号位扩展
开发环境 ( 续 ) 其它需要注意的地方 ( 续 ) v2812 初始化 开关中断, 中断向量表, 外设等 vcmd 文件 vf2812 片内 FLASH 烧写 代码安全模块 CSM 0x3F,7FF8-0x3F,7FFF 间 128 位密码不可烧写为零, 否则 DSP 将被彻底锁死, 不可更改!
The success's road TMS320C2000 系列 DSP 开发案例 基于 C2000 DSP 的永磁无刷直流电机控制 www.farsight.com.cn
电磁转矩方程又可表示为 : T e = P / ω = 2E I / e S S ω 运动方程为 : T e T L Bω = J dw dt = JSω
系统软件设计 控制程序由主程序 PID 算法子程序 捕获单元中断子程序 定时器周期中断子程序 ADC 中断子程序 转子位置检测及换向子程序等程序模块组成
F2812 无刷直流电机控制系统软件设计 v 主程序及初始化 v 转子位置检测及换相 v 定时采样 数字滤波 v 数字 PID 控制 v 电流检测及电流控制 v 转速检测及转速控制 v 保护控制
TI DSP C2000 课程内容 v v v DSP 集成开发环境的原理与高级应用 GEL 语言运用和 CMD 文件配置 C2000 DSP 体系结构与应用电路设计 实验课 : CCS 开发环境和 GEL 语言应用 v v v GPIO 模块 CPU Timer EV 模块和 A/D 模块 实验课 : 基于 F2812 的事件管理器模块应用程序的开发
TI DSP C2000 课程内容 v v v v SCI 和 SPI 模块 CAN 和 McBSP 模块 无刷直流电机驱动控制系统开发案例 永磁同步电机驱动控制系统开发案例 实验课 : 电机驱动控制应用程序设计 v v 多变量耦合控制系统开发案例应用程序下载与 boot Loader 实验课 : 多变量耦合控制系统应用程序设计文件系统驱动, 程序下载和 Flash 烧写
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