TMS320F28335 DSP原理,开发及应用

本书介绍了TI公司的TMS320F28335  DSP在工业控制与电机驱动系统中的开发与应用。以CCS  6.x版本为基础，讲述了其编程开发的方法与流程，并描述了编译器与链接器的各种典型选项及其含义。基于TMS320F28335  DSP的众多片上外设，描述了电机控制中常用片上外设与接口，如GPIO、ADC、ePWM、eQEP、eCAP、SCI、SPI、DMA、XINTF、HRPWM、eCAN等的使用方法，并附有具体的例程。最后，描述了电机控制常用算法的具体实现，并给出了控制永磁同步电机的典型例子。

Contents

第1章电机控制DSP简介

1．1DSP芯片的主要特点

1．2常用电机控制芯片

1．3TI公司的DSP介绍

1．3．1C2000电机控制DSP的分类

1．3．2F28335系列的特点

1．3．3F28335系列的引脚说明

1．4F28335  DSP的内核

1．4．1CPU介绍

1．4．2总线结构

1．4．3流水线机制

1．4．4FPU流水线

1．5F28335  DSP的存储器

1．5．1存储器映射

1．5．2代码安全模块

1．6F28335  DSP的片上外设

1．7习题

第2章软件开发平台与编程方法

2．1基于CCS的开发流程

2．2链接时的命令文件——cmd文件

2．3外设寄存器的头文件与初始化

2．4数值的处理

2．4．1二进制下2的补码

2．4．2F28335的符号扩展模式

2．4．3二进制乘法

2．4．4二进制小数

2．4．5定点编程与浮点编程

2．4．6IEEE754单精度浮点

2．4．7调用TI的实时浮点库

2．5DSP编程中的数据类型

2．6基于CCS  6．x的开发流程

2．6．1新建工程

2．6．2添加文件

2．6．3工程属性配置

2．6．4程序调试

2．6．5烧写Flash

2．6．6CCS在线学习功能

2．6．7controlSUITETM学习套件

2．7习题

TMS320F28335  DSP原理、开发及应用

第3章DSP的高级编程选项

3．1处理器选项

3．2程序优化选项

3．3调试与路径选项

3．4控制与语言选项

3．5预处理与诊断

3．6运行时模型

3．7钩子函数与库函数

3．8汇编器选项

3．9文件、与扩展名

3．10代码规范MISRAC

3．11链接器的基本选项

3．12C代码的入口程序c_int00

3．13典型的编译器配置选项

3．14实时运行库RTS的选择

3．15习题

第4章F28335系统时钟与中断控制

4．1OSC与PLL模块

4．1．1PLL功能配置

4．1．2时钟信号监视电路

4．1．3相关寄存器

4．1．4PLL配置注意事项

4．2外设时钟信号

4.2.1相关寄存器

4．2．2XCLKOUT信号

4．3低功耗模式

4．4看门狗模块

4．4．1工作原理

4．4．2相关寄存器

4．5CPU定时器0/1/2

4．5．1工作原理

4．5．2相关寄存器

4．6寄存器EALLOW保护

4．7外设中断扩展模块PIE

4．7．1PIE模块概述

4．7．2中断向量列表的映射地址

4．7．3中断源

4．7．4中断向量列表

4．7．5PIE模块相关寄存器

4．7．6CPU中断控制相关寄存器

4.7.7外部中断控制寄存器

4．7．8应用实例

4．8习题

第5章通用输入/输出端口

5．1GPIO概述

5．1．1GPIO工作模式

5．1．2数字I/O工作模式下的控制

5．1．3输入限定功能

5．2相关寄存器

5．2．1功能选择寄存器

5．2．2其他相关寄存器

5．3应用实例

5．3．1GPIO配置步骤

5．3．2软件设计

5．4习题

第6章模/数转换模块

6．1ADC概述

6．2转换序列发生器工作原理

6．3不间断自动定序模式

6．3．1启动/停止模式

6．3．2ADC中断控制

6．4转换时钟

6．5ADC基本电气特性

6．5．1低功耗模式

6．5．2上电时配置顺序

6．5．3片内/片外参考电压选择

6．6ADC高级功能

6．6．1输入校正功能

6．6．2序列发生器覆盖功能

6．6．3DMA接口

6．7相关寄存器

6．7．1控制寄存器

6．7．2输入通道选择寄存器

6．7．3其他相关寄存器

6．8应用实例

6．9习题

第7章增强型脉宽调制模块

7.1概述

7.2ePWM各子模块介绍

7.2.1时间基准子模块

7.2.2比较功能子模块

7.2.3动作限定子模块

7.2.4死区产生子模块

7.2.5斩波控制子模块

7.2.6故障捕获子模块

7.2.7事件触发子模块

7.3相关寄存器

7.3.1时间基准子模块寄存器

7.3.2比较功能子模块寄存器

7.3.3动作限定子模块寄存器

7.3.4死区产生子模块寄存器

7.3.5斩波控制子模块寄存器

7.3.6故障捕获子模块寄存器

7.3.7事件触发子模块寄存器

7.4应用实例

7.4.1BUCK电路的控制

7.4.2半H桥逆变器的控制

7.4.3三相逆变器的控制

7.5习题

第8章增强型正交编码脉冲模块

8.1概述

8.1.1常用编码器结构

8.1.2转速测量方法

8.1.3eQEP模块整体结构

8.2正交解码单元

8.2.1位置计数器的输入模式

8.2.2eQEP输入极性选择

8.2.3位置比较同步输出功能

8.3位置计数器及控制单元

8.3.1位置计数器的运行模式

8.3.2位置计数器的锁存

8.3.3位置计数器的初始化

8.3.4eQEP位置比较单元

8.4边沿捕获单元

8.5eQEP看门狗电路

8.6中断结构

8.7相关寄存器

8.8应用实例

8.8.1eQEP模块配置

8.8.2应用程序

8.9习题

第9章增强型捕获模块

9.1概述

9.1.1eCAP模块简介

9.1.2eCAP工作模式介绍

9.2捕获工作模式

9.2.1事件预分频

9.2.2边沿极性选择与量化

9.2.3连续/单次捕获控制

9.2.432位计数器及相位控制

9.2.5CAP1~CAP4寄存器

9.2.6中断控制

9.3APWM工作模式

9.4相关寄存器

9.5应用实例

9.5.1捕获模式下绝对时间的获取

9.5.2捕获模式下差分时间的获取

9.5.3APWM模式下的应用

9.6习题

第10章串行通信接口模块

10.1概述

10.2SCI模块结构及功能介绍

10.2.1SCI功能概述

10.2.2SCI多处理器通信

10.2.3空闲线多处理器模式

10.2.4地址位多处理器模式

10.2.5SCI通信格式

10.2.6SCI的中断

10.2.7SCI波特率计算

10.2.8SCI增强功能

10.3相关寄存器

10.4应用实例

10.5习题

第11章串行外设接口模块

11.1概述

11.2SPI模块工作方式介绍

11.2.1工作方式概述

11.2.2SPI模块主控制器与从控制器工作模式

11.3SPI中断及其他相关配置

11.3.1SPI中断

11.3.2数据格式

11.3.3波特率及时钟方案

11.3.4复位后的初始化

11.3.5数据传送实例

11.4SPI  FIFO功能介绍

11.5相关寄存器

11.6应用实例

11.7习题

第12章直接存储器访问模块

12.1概述

12.2DMA结构

12.2.1DMA模块结构

12.2.2外设中断事件触发源

12.2.3DMA总线

12.3流水线时序及流量

12.4CPU仲裁

12.4.1外部存储区XINTF的仲裁

12.4.2其他区域的仲裁

12.5通道优先级

12.5.1循环优先级方案

12.5.2CH1高优先级方案

12.6地址指针及发送控制

12.7ADC同步特性

12.8溢出检测特性

12.9相关寄存器

12.10应用实例

12.11习题

第13章外部接口模块

13.1概述

13.1.1与TMS320x281x  XINTF接口的区别

13.1.2与TMS320x2834x  XINTF接口的区别

13.1.3XINTF区域的访问

13.1.4XINTF的“读访问紧跟写访问”的保护

13.2XINTF功能配置简介

13.2.1XINTF配置顺序

13.2.2时钟信号

13.2.3写缓冲器

13.2.4区域访问的建立时间、有效时间及跟踪时间

13.2.5区域的XREADY采样

13.2.6数据总线宽度及连接方式

13.3建立时间、有效时间及跟踪时间的具体配置

13.4XBANK区域切换

13.5XINTF的DMA读/写访问

13.6相关寄存器

13.7读/写时序图

13.8习题

第14章高分辨率HRPWM

14.1HRPWM的特点

14.2HRPWM的原理

14.2.1控制HRPWM

14.2.2配置HRPWM

14.2.3HRPWM的运行方式

14.2.4MEP折算因子的优化软件

14.2.5使用优化的汇编代码的HRPWM示例

14.3HRWPM的寄存器

14.4SFO的使用

14.5习题

第15章增强的控制器局域网络

15.1eCAN概述

15.2CAN网络

15.3eCAN控制器概述

15.3.1标准CAN控制器(SCC)模式

15.3.2内存映射

15.3.3到控制和状态寄存器的32位访问

15.3.4eCAN控制和状态寄存器

15.4消息对象

15.5消息邮箱

15.5.1发送邮箱

15.5.2接收邮箱

15.5.3CAN模块运行在正常配置中

15.6eCAN寄存器

15.7eCAN配置

15.7.1eCAN模块初始化

15.7.2配置eCAN的步骤

15.7.3远程帧邮箱的处理

15.7.4中断

15.7.5eCAN断电模式

15.8应用实例

15.9习题

第16章交流调速中常用算法及其DSP实现

16.1交流电机变频调速原理

16.1.1变压变频调速基本原理

16.1.2变压变频调速中的脉宽调制技术

16.1.3交流电机矢量控制系统

16.2坐标变换原理及实现

16.2.1坐标变换时的功率不变原则

16.2.2Clarke变换原理及实现

16.2.3Park变换原理及实现

16.3电压空间矢量PWM技术的实现

16.3.1SVPWM技术基本原理

16.3.2基于DSP的实现

16.4数字PID调节器的实现

16.4.1PID调节器的离散化

16.4.2基于DSP的实现

第17章永磁同步电机矢量控制系统的DSP解决方案

17.1永磁同步电机简介

17.2永磁同步电机数学模型

17.3永磁同步电机矢量控制系统

17.3.1isd=0控制策略

17.3.2控制系统结构

17.4基于DSP的实现

17.4.1程序整体结构设计

17.4.2ADC模块配置

17.4.3eQEP模块配置

17.4.4ePWM模块配置

17.4.5PMSM转子磁极定向矢量控制系统源程序

第18章自己动手打造最小系统板

18.1Boot引导方式选择

18.1.1Boot介绍

18.1.2引导方式的选择

18.2硬件系统设计

18.2.1电源电路设计

18.2.2复位电路设计

18.2.3时钟电路设计

18.2.4JTAG接口电路设计

18.2.5GPIO电平转换及驱动电路设计

18.2.6ADC输入前端处理电路设计

18.2.7XINTF接口与FPGA的通信设计

18.3PCB布局布线及EMI抑制措施

18.3.1PCB设计原则

18.3.2EMI抑制措施

18.3.3硬件调试方法

参考文献