基本信息
书名:TMS320C2000DSP技术手册——硬件篇
定价:98.00元
作者:刘明,等
出版社:科学出版社
出版日期:2012-06-01
ISBN:9787030348128
字数:
页码:
版次:1
装帧:精装
开本:16开
商品重量:0.881kg
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内容提要
TMS320C2000 DSP技术手册:硬件篇以TMS320F2812为例,介绍TMS320C2000系列DSP的基本特点、应用场合、结构组成、内部各功能模块以及基本工作原理等内容,同时结合实际使用情况,针对处理器各功能模块的特点,分别给出有效的硬件连接原理图及测试结果、实现方法等,为用户了解相关处理器领域发展概况、快速掌握该处理器各功能模块的特点、设计出满足使用要求的数字控制系统提供参考。
TMS320C2000 DSP技术手册:硬件篇可供利用TI的TMS320C2000系列DSP进行数字控制系统设计及开发、调试的工程技术人员参考,也可作为高等院校电子及相关专业本科生和研究生的教材。
目录
前言
章 概述
1.1 TI的发展历程及文化
1.2 TI产品
1.3 微控制器产品简介
1.4 DSP基础知识
1.5 典型数字控制系统
1.6 其余DSP厂商简介
第2章 TMS320F281x处理器功能概述
2.1 概述
2.2 封装信息
2.3 TMS320F281x处理器主要特点
2.4 引脚分布及引脚功能
2.5 C28x内核
2.5.1 C28x内核兼容性
2.5.2 C28x内核组成
2.5.3 C28x的主要特性
2.5.4 仿真逻辑特性
2.5.5 C28x的主要信号
2.5.6 C28x的结构
2.5.7 C28x的总线
2.5.8 C28x的寄存器
2.5.9 程序流
2.5.10 乘法操作
2.5.11 移位操作
2.6 时钟系统
2.6.1 时钟和系统控制
2.6.2 时钟寄存器
2.6.3 振荡器OSC和锁相环PLL时钟模块
2.6.4 低功耗模式
2.6.5 XCLKOUT引脚
2.7 看门狗模块
2.8 CPU定时器
2.8.1 概述
2.8.2 CPU定时器的寄存器
2.9 通用I/O
2.9.1 概述
2.9.2 GPIO寄存器
第3章 TMS320F281x供电电源
3.1 供电电源概述
3.1.1 电源电压
3.1.2 电源引脚
3.2 供电时序
3.2.1 上电时序
3.2.2 掉电时序
3.3 电源设计
3.3.1 TI推荐的供电电源电路
3.3.2 供电电源方案
3.4 低功耗模式
3.4.1 低功耗模式介绍
3.4.2 低功耗模式控制寄存器
3.4.3 低功耗模式唤醒
第4章 TMS320F281x中断系统
4.1 中断源
4.2 PIE中断扩展
4.2.1 外设级中断
4.2.2 PIE级中断
4.2.3 CPU级中断
4.3 中断向量
4.3.1 中断的映射方式
4.3.2 复用PIE中断的处理
4.3.3 使能/禁止复用外设中断的处理
4.3.4 外设复用中断向CPU申请中断的流程
4.3.5 中断向量表
4.3.6 PIE寄存器
4.4 可屏蔽/不可屏蔽中断
4.4.1 可屏蔽中断处理
4.4.2 不可屏蔽中断处理
第5章 TMS320F281x存储空间及扩展接口
5.1 F2812内部存储空间
5.1.1 F2812片上程序/数据存储器
5.1.2 F2812片上保留空间
5.1.3 CPU中断向量表
5.2 片上存储器接口
5.2.1 CPU内部总线
5.2.2 32位数据访问的地址分配
5.3 片上Flash和OTP存储器
5.3.1 Flash存储器
5.3.2 Flash存储器寻址空间分配
5.4 外部扩展接口
5.4.1 外部接口描述
5.4.2 外部接口的访问
5.4.3 写操作紧跟读操作的流水线保护
5.4.4 外部接口的配置
5.4.5 配置建立、激活及跟踪等待状态
5.4.6 外部接口的寄存器
5.4.7 外部接口DMA访问
5.4.8 外部接口操作时序图
5.4.9 XINTF接口应用举例
第6章 TMS320F281x事件管理器模块
6.1 概述
6.1.1 事件管理器组成及功能
6.1.2 相对240x的EV增强特性
6.1.3 事件管理器的寄存器地址
6.1.4 GP定时器
6.1.5 使用GP定时器产生PWM输出
6.1.6 比较单元
6.2 PWM电路
6.2.1 有比较单元的PWM电路
6.2.2 PWM信号的产生
6.2.3 空间向量PWM
6.3 捕获单元
6.3.1 捕获单元概述
6.3.2 捕获单元的操作
6.3.3 捕获单元的FIFO堆栈
6.3.4 捕获单元的中断
6.3.5 QEP电路
6.4 事件管理器中断
6.4.1 EV中断概述
6.4.2 EV中断请求和服务
6.5 事件管理器寄存器
6.5.1 寄存器概述
6.5.2 定时器寄存器
6.5.3 比较寄存器
6.5.4 捕获单元寄存器
6.5.5 EV中断寄存器
6.5.6 EV扩展控制寄存器
6.5.7 寄存器位设置与240x的区别
第7章 TMS320F281x串行通信接口模块
7.1 增强型SCI模块概述
7.2 SCI模块结构及工作原理
7.2.1 SCI模块信号总结
7.2.2 多处理器和异步处理模式
7.2.3 SCI可编程数据格式
7.2.4 SCI多处理器通信
7.2.5 空闲线多处理器模式
7.2.6 地址位多处理器模式
7.2.7 SCI通信格式
7.2.8 SCI中断
7.2.9 SCI波特率计算
7.2.10 SCI增强特性
7.3 SCI的寄存器
7.3.1 SCI模块寄存器概述
7.3.2 SCI通信控制寄存器
7.3.3 SCI控制寄存器1
7.3.4 SCI波特率选择寄存器
7.3.5 SCI控制寄存器2
7.3.6 SCI接收器状态寄存器
7.3.7 接收数据缓冲寄存器
7.3.8 SCI发送数据缓冲寄存器
7.3.9 SCI FIFO寄存器
7.3.10 SCI优先级控制寄存器
第8章 TMS320F281x串行外围接口模块
8.1 SPI模块概述
8.1.1 SPI模块结构及工作原理
8.1.2 SPI模块信号概述
8.2 SPI模块寄存器概述
8.3 SPI操作
8.4 SPI中断
8.4.1 SPI中断控制位
8.4.2 数据格式
8.4.3 波特率和时钟设置
8.4.4 复位的初始化
8.4.5 数据传输实例
8.5 SPI FIFO描述
8.6 SPI寄存器和通信时序波形
8.6.1 SPI控制寄存器
8.6.2 SPI实例波形
8.7 SPI应用实例
第9章 TMS320F281x eCAN总线模块
9.1 CAN总线
9.1.1 CAN总线的发展
9.1.2 CAN总线相关概念和特征说明
9.1.3 CAN总线特点
9.1.4 CAN总线的协议层
9.1.5 CAN总线的物理连接
9.1.6 CAN总线的仲裁
9.1.7 CAN总线的通信错误
9.1.8 CAN总线数据格式
9.1.9 CAN总线通信接口硬件电路
9.2 eCAN模块介绍
9.2.1 eCAN模块特点
9.2.2 eCAN模块增强特性
9.3 eCAN控制器结构及内存映射
9.3.1 eCAN控制器结构
9.3.2 eCAN模块的内存映射
9.3.3 eCAN模块的控制和状态寄存器
9.4 CAN模块初始化
9.4.1 CAN模块的配置步骤
9.4.2 CAN位时间配置
9.4.3 CAN总线通信波特率的计算
9.4.4 SYSCLK=150MHz时位配置
9.4.5 EALLOW保护
9.5 eCAN模块消息发送
9.5.1 消息发送流程
9.5.2 配置发送邮箱
9.5.3 发送消息
9.6 eCAN模块消息接收
9.6.1 接收消息流程
9.6.2 配置接收邮箱
9.6.3 接收消息
9.7 过载情况的处理
9.8 远程帧邮箱的处理
9.8.1 发出数据请求
9.8.2 应答远程请求
9.8.3 刷新数据区
9.9 CAN模块中断及其应用
9.9.1 中断类型
9.9.2 中断配置
9.9.3 邮箱中断
9.9.4 中断处理
9.10 CAN模块的掉电模式
9.10.1 进入/退出局部掉电模式
9.10.2 防止器件进入/退出低功耗模式
9.10.3 屏蔽/使能CAN模块的时钟
0章 TMS320F281x多通道缓冲串口模块
10.1 McBSP概述
10.2 McBSP功能简介
10.2.1 McBSP数据传输过程
10.2.2 McBSP数据压缩解压模块
10.2.3 基本概念和术语
10.2.4 McBSP数据接收
10.2.5 McBSP数据发送
10.2.6 McBSP的采样速率发生器
10.2.7 McBSP可能出现的错误
10.3 多通道选择模式
10.3.1 2分区模式
10.3.2 8分区模式
10.3.3 多通道选择模式
10.4 A-bis模式
10.5 时钟停止模式
10.6 接收器和发送器的配置
10.6.1 复位、使能接收器/发送器
10.6.2 设置接收器/发送器相关引脚作为McBSP引脚
10.6.3 使能/禁止数字回路模式
10.6.4 使能/禁止时钟停止模式
10.6.5 使能/禁止接收/发送多通道选择模式
10.6.6 使能/禁止A-bis模式
10.6.7 设置接收帧/发送帧相位
10.6.8 设置接收/发送串行字长
10.6.9 设置接收/发送帧长度
10.6.10 使能/禁止异常接收/发送帧同步忽略功能
10.6.11 设置接收/发送压缩解压模式
10.6.12 设置接收/发送数据延迟
10.6.13 设置接收符号扩展和对齐模式
10.6.14 设置发送DXENA模式
10.6.15 设置接收/发送中断模式
10.6.16 设置接收帧同步模式
10.6.17 设置发送帧同步模式
10.6.18 设置接收/发送帧同步极性
10.6.19 设置SRG帧同步周期和脉冲宽度
10.6.20 设置接收/发送时钟模式
10.6.21 设置接收/发送时钟极性
10.6.22 设置SRG时钟分频参数
10.6.23 设置SRG时钟同步模式
10.6.24 设置SRG时钟模式(选择输入时钟)及极性
10.7 McBSP仿真模式及初始化操作
10.7.1 McBSP仿真模式
10.7.2 复位McBSP
10.7.3 McBSP初始化步骤
10.8 McBSP FIFO模式和中断
10.8.1 FIFO模式下McBSP的功能和使用限制
10.8.2 McBSP的FIFO操作
10.8.3 McBSP接收/发送中断的产生
10.8.4 访问FIFO数据寄存器的约束条件
10.8.5 McBSP FIFO错误标志
10.9 McBSP寄存器
1章 TMS320F281x模数转换模块
11.1 概述
11.2 自动转换序列发生器的工作原理
11.2.1 顺序采样模式
11.2.2 同步采样模式
11.3 不间断自动定序模式
11.3.1 序列发生器启动/停止模式
11.3.2 同步采样模式说明
11.3.3 输入触发器说明
11.3.4 定序转换期间的中断操作
11.4 ADC时钟预分频器
11.5 低功率模式
11.6 上电顺序
11.7 序列发生器覆盖功能
11.8 内部/外部参考电压选择
11.9 ADC模块电压基准校正
11.9.1 误差定义
11.9.2 影响分析
11.9.3 ADC校正
11.10 偏移误差校正
11.11 ADC寄存器
11.11.1 ADC模块控制寄存器
11.11.2 大转换通道寄存器
11.11.3 自动排序状态寄存器
11.11.4 ADC状态和标志寄存器
11.11.5 ADC输入通道选择排序控制寄存器
11.11.6 ADC转换结果缓冲寄存器
11.12 模数转换模块应用实例
2章 TMS320F281x Boot引导模式
12.1 Boot ROM简介
12.2 DSP启动过程
12.3 BootLoader特性
12.4 BootLoader数据流
12.5 各种引导模式
3章 TMS320F281x硬件设计参考
13.1 基本模块设计
13.1.1 时钟电路
13.1.2 复位和看门狗
13.1.3 调试接口
13.1.4 中断、通用的输入/输出和电路板上的外设
13.1.5 供电电源
13.1.6 引导模式与Flash程序选择
13.2 原理图和电路板布局设计
13.2.1 旁路电容
13.2.2 电源供电的位置
13.2.3 电源、地线的布线和电路板的层数
13.2.4 时钟脉冲电路
13.2.5 调试/测试
13.2.6 一般电路板的布局指南
13.3 电磁干扰/电磁兼容和静电释放事项
13.3.1 电磁干扰/电磁兼容
13.3.2 静电释放
13.4 本章小结
参考文献
作者介绍
文摘
序言
从一个注重系统集成和调试的角度来看,这本书提供了一个宝贵的“故障排除路线图”。虽然它主要侧重硬件篇,但其中穿插的许多调试技巧明显是基于大量实战经验总结出来的。比如,在讲解GPIO复用功能配置时,它特别强调了不同功能端口在硬件初始化顺序上的先后要求,并列举了如果顺序错误可能导致的上电自检失败案例。这种“反面教材”的警示作用,比单纯的正面指导更有冲击力。此外,书中对JTAG调试接口的底层握手协议和熔丝(eFUSE)烧录流程的描述,也为我今后进行量产级的固件固化和安全配置工作提供了坚实的理论支撑。读完这部分,我不再将JTAG视为一个简单的下载工具,而是将其视为一个深入诊断芯片内部状态的强大窗口。这本书真正帮助我建立起了一种“由内而外”的硬件理解深度,而不是停留在表面的API调用层面,它极大地提升了我对C2000硬件体系的信心。
评分这本厚重的书籍一入手,沉甸甸的分量就让人对它的内容深度有所期待。我本来对TMS320C2000系列芯片的理解还停留在比较表层的应用层面,尤其是在涉及底层寄存器操作和中断管理这些核心环节时,常常感到力不从心。这本书的结构安排非常务实,它没有过多纠缠于理论的宏大叙事,而是直接切入到硬件设计的实际痛点。例如,在讲解电源管理和时钟树配置的部分,作者图文并茂地展示了不同工作模式下的功耗曲线和对应的配置代码片段,这对我当前正在进行的一个低功耗嵌入式项目来说,简直是雪中送炭。我特别欣赏它对并行总线接口的详细剖析,那种对时序图的精确描绘,让原本抽象的信号交互过程变得可视化,这在调试硬件初始化失败时尤为关键。坦白说,市面上很多同类书籍往往将硬件手册的内容简单堆砌,缺乏针对性的解读和实战经验的提炼,但这本书明显花费了大量精力去“翻译”那些晦涩的官方文档,使得初学者也能较快地建立起对C2000内核硬件架构的完整认知框架。它更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你如何驾驭这颗强大的芯片。
评分我是一个偏爱从底层硬件视角理解系统的工程师,因此,我对那些深入到芯片物理层面的描述情有独钟。这本书在讲解内存映射和启动配置时,其深度让我感到惊喜。它没有止步于解释为什么需要Boot ROM,而是详细分析了不同Flash/SRAM分区的读写特性、ECC校验的启用条件以及如何通过FSC(Flash Status Control)寄存器进行安全启动的设置。对我来说,理解这些底层机制是构建健壮系统的基石。书中对于看门狗定时器(WDT)的不同复位模式的区分,以及如何利用其窗口模式进行更精细的软件监控,都提供了详尽的汇编级代码示例。这些细节对于开发需要长期稳定运行、对可靠性要求极高的工业控制系统至关重要。相比之下,很多市面上的教材往往只关注C语言层面的抽象函数调用,忽略了这些直接关系到系统“生死”的关键硬件细节。这本书的价值在于,它迫使你直面那些最底层、最容易被忽略但却最具决定性的硬件行为。
评分不得不说,这本书的排版和图表的质量,在技术书籍中也算是上乘。尤其是在描述复杂的片上总线结构,比如AXI/AHB的仲裁逻辑时,如果缺乏清晰的拓扑图,读者很容易在脑海中构建出一个混乱的模型。这本书在这方面做得非常出色,它使用的流程图和信号波形图,清晰地界定了各个模块数据流动的路径和瓶颈所在。我特别留意了关于片上DMA控制器配置的部分,作者用一个动态的例子展示了DMA如何接管数据传输,从而释放CPU资源进行并行计算,这对于理解C2000系列作为数字信号控制器的核心优势至关重要。在比较了不同外设的DMA请求优先级后,我立刻意识到了我之前在优化数据采集任务时走的一些弯路——我本应更早地启用特定DMA通道。这本书的价值在于,它不仅仅是知识的传授,更是一种优化思维的培养,它让你在设计之初就能预见到硬件资源分配可能带来的性能影响。
评分阅读这本书的过程中,我深刻体会到作者在处理复杂概念时的耐心和条理。最让我印象深刻的是关于外设模块中断向量的分配和优先级设置这一章节。这部分内容往往是DSP编程中最容易引发竞态条件和难以排查的Bug的温床。作者没有简单地罗列中断源,而是构建了一个清晰的逻辑层级,先讲解了硬件层面的仲裁机制,再过渡到软件层面的服务例程编写规范,其中穿插了几个关于“高精度定时器与PWM同步”的经典案例分析,这些案例的详尽程度远超我以往接触到的任何参考资料。我发现自己过去在处理多路电机控制算法时遇到的那些看似随机的时序错误,根源就在于对中断嵌套深度的理解不足,而这本书恰恰提供了这方面的深入洞察。再者,它对ADC模块的同步触发模式讲解得尤为透彻,对于需要进行高精度数据采集和快速反馈控制的应用场景,书中提供的多通道交错采样配置方案,简直是一套可以直接套用的“黄金模板”。总而言之,这本书的价值在于它将理论知识与工程实践的“粘合剂”做得非常到位。
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