DSP入門基礎(chǔ)知識(shí)資料免費(fèi)下載

　　TI公司在1982年成功推出其第一代DSP芯片之后，相繼推出了多種適合不同應(yīng)用、不同規(guī)格的DSP系列。TMS320F240x DSP是為了滿足控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，屬于TMS320C2xx系列。通過把一個(gè)高性能的DSP內(nèi)核和微處理器的片內(nèi)外部設(shè)備集成在一個(gè)芯片的方案，TMS320LF240x DSP成為傳統(tǒng)微控制器和昂貴的多片設(shè)計(jì)的一種廉價(jià)替代產(chǎn)品。3OMIPS的處理速度，使TMS320IF240x DSP可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的16位微控制器和微處理器的性能。筆者曾用該系列芯片中的TMS320F2406開發(fā)過電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，得到了滿意的結(jié)果。結(jié)合自己的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，筆者簡要介紹TMS320LF240xDSP的硬件結(jié)構(gòu)、C程序開發(fā)過程中若干關(guān)鍵的問題。其中很多包括筆者的心得和體會(huì)。

　　TMS320LF240X DSP硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　TMS320LF240x DSP有以下一些特點(diǎn)：采用高性能靜態(tài)CMOS技術(shù)，使得供電電壓降為3．3V，減少了功耗；基于TMS320C2xxDSP的CPU核，保證與TMS320系列DSP代碼兼容；片內(nèi)有高達(dá)32K字的Flash程序存儲(chǔ)器，544字的雙口RAM（DARAM）和2K字的單口RAM（SARAM）；兩個(gè)事件管理器模塊EVA和EVB，適用于控制各類電機(jī)；看門狗定時(shí)器模塊（WDT）；控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN）2．0B模塊；串行通信接口（SCI）模塊；16位的串行外設(shè)接口（SPI）模塊；JTAG接口，使得在系統(tǒng)編程（ISP，）很容易實(shí)現(xiàn)；10位A／D轉(zhuǎn)換器最小的轉(zhuǎn)換時(shí)間為500ns，可選擇由兩個(gè)事件管理器來觸發(fā)2個(gè)8通道輸入A／D轉(zhuǎn)換器或1個(gè)16通道輸入A／D轉(zhuǎn)換器，而每次要轉(zhuǎn)換的通道都可通過編程來選擇。需要說明的是，TMS320LF240x DSF是定點(diǎn)l6位芯片，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位是16位的字，每個(gè)地址（包括程序地址、數(shù)據(jù)地址及I／O地址）所存的數(shù)據(jù)都是16位。

　　1．1 改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)和流水線操作

　　DSP采用程序空間和數(shù)據(jù)空間完全分開的哈佛（Havard）結(jié)構(gòu)，允許同時(shí)取指令和操作數(shù)，而且允許在程序空間和數(shù)據(jù)空間之間相互傳遞數(shù)據(jù)，即改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)。TMS320LF240x DSP的cPu核心具有獨(dú)立的內(nèi)部數(shù)據(jù)和程序總線結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)和程序總線分為6條l6位的總線，分別為：PAB，程序地址總線，為讀寫程序空間提供地址；DRAB，數(shù)據(jù)讀地址總線，為讀數(shù)據(jù)空間提地址；DWAB，數(shù)據(jù)寫地址總線，為寫數(shù)據(jù)空間提供地址；PRDB，從程序空間向c．PU傳送代碼、立即操作數(shù)和表信息的程序讀總線；DRDB，從數(shù)據(jù)空間向中央算術(shù)邏輯單元（CALU）和輔助寄存器算術(shù)單元（ARAU）傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀總線；DWEB，可以傳送數(shù)據(jù)到程序空間和數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)寫總線。數(shù)據(jù)讀地址總線（DRAB）和數(shù)據(jù)寫地址總線（DWAB）是相互獨(dú)立的地址總線，CPU 在相同的機(jī)器周期內(nèi)可以同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作。

　　TMS320LF240x DSP流水線具有四個(gè)獨(dú)立的階段：取指令、指令譯碼、取操作數(shù)以及指令執(zhí)行。一般情況下，取指令占用PAB和PRDB；指令譯碼不占用任何程序和數(shù)據(jù)總線；取操作數(shù)占用DRAB和DRDB；指令執(zhí)行包括將執(zhí)行結(jié)果寫回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將占用DWAB和DWEB?？梢?，TMS320LF240x DSP獨(dú)特的總線結(jié)構(gòu)大大減少了流水線沖突，極大提高了指令的運(yùn)行速度。

　　1. 2事件管理器模塊

　　事件管理器模塊提供了許多適用于運(yùn)動(dòng)控制和電機(jī)控制的功能。每個(gè)240x器件都包括兩個(gè)事件管理器模塊：EVA和EVB。每個(gè)事件管理器模塊包括兩個(gè)16位69通用定時(shí)器、比較單元、捕獲單元、8個(gè)16位的脈寬調(diào)制（PWM）通道以及正交編碼脈沖輸入電路。它們能夠?qū)崿F(xiàn)：三相反相器控制；PWM的對(duì)稱和非對(duì)稱波形；編程的PWM死區(qū)控制以防止上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通而引起短路。事件管理器模塊適用于控制交流感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、多級(jí)電機(jī)以及逆變器。