TIC2000DSP培训

2008TIC2000DSP培训合众达电子2008主要内容:嵌入式系统开发C2000系列DSP概述F2812芯片介绍CCS开发环境和软件设计能得到的支持和服务2008嵌入式系统开发2008嵌入式系统的特点所谓嵌入式，专指嵌入到其它系统内部，满足特定需求的专用计算机系统。它的概念非常广泛，只要是具有包含软硬件等计算机专有属性的系统都可以称之为嵌入式系统.嵌入式系统的特点：体积小速度快可移动功耗低成本低接口丰富2008嵌入式系统的结构2008嵌入式系统CPU单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)简称单片机.ARM（AdvancedRISCMachines）DSP（Digitalsignalprocessing）FPGA(FieldProgrammableGateArray),即现场可编程门阵列.2008嵌入式系统开发的前景一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件，如BootLoader、BoardSupportPackage(像PC的BIOS一样，往下驱动硬件，往上支持操作系统).另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发.嵌入式硬件设计完后，各种功能就全靠软件来实现了，嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件.2008嵌入式系统应用行业通信类:手机、可视电话、基站、交换机、路由器等.消费电子类:VCD/DVD/MP3Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、机顶盒(SetTopBox)、高清电视(HDTV)、游戏机等.医疗电子类:医疗检测装置、医疗监护装置等.机械控制类:数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、能源转化等.2008C2000系列DSP概述2008德德州仪器(TexasInstruments)，简称TI，是全球领先的半导体公司，为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术,居全球数位讯号处理器(DSP)及类比技术领先地位.()合众达电子（SEED）国内唯一具有美国TI公司授予代理商和第三方双重资质的公司.08年荣获TI授予的“2007年度亚太区最佳DSP分销商”.()2008DSP的特点改进的哈佛结构（Havard）结构采用多级的流水线采用硬件乘法器特殊的DSP指令快速的指令周期2008哈佛结构哈佛结构:DSP的程序存储器空间和数据存储器空间分开,即每个存储器空间独立编址，独立访问,并具有独立的程序总线和数据总线，取指和执行能完全重叠进行。允许数据存放在程序存储器中，并被算术指令运算指令直接使用.程序存储器CPU数据存储器哈佛结构2008流水线操作100AddSubMpyStore指令周期F1101D1F2102R1D2103E1R2D3F3F4104E2R3D4105E3R4106E4F－取指D－译码R－读数E－执行完整的流水线2008经典的数字信号处理方法：时域：信号滤波FIR、IIR频域：频谱分析FFT数字信号处理的特点：ΣAi×Xi高速实时数字信号处理器（DigitalSignalProcessor）：结构上进行优化，更适宜完成乘加累积运算主频足够快，能实时完成各种数字信号处理DSP：特指数字信号处理器运算特点2008DSP硬件多总线：片内多条数据、地址和控制总线流水线执行：多个控制和运算部件并行工作硬件乘法器特殊指令：MAC（连乘加指令，单周期同时完成乘法和加法运算）RPTS和RPTB（硬件判断循环边界条件，避免破坏流水线）特殊寻址方式：位倒序寻址（实现FFT快速倒序）循环寻址特殊片上外设：软件插等待电路或EMIF控制寄存器（便于与各类存储器设备接口）数字锁相电路PLL（有利系统稳定）DMA／EDMA控制器（加速数据传输）HPI接口、PCI接口（方便实现多处理器系统）VideoPort、McASP等应用专用的接口（方便与视频、音频器件无缝连接）丰富片上存储器类型：RAM、ROM、Flash等丰富片上外设：Timer、串口（异步／同步）、CAN总线、A/D、PWM和通用I/O口等2008DSP的主要指标主频：决定处理器机器时钟周期的长短.数据宽度：主要为16位和32位.决定一次能和CPU交换的数据的最大宽度.数据类型：浮点和定点.浮点型数据以指数的形式表示，定点型数据以整数的形式表示.MIPS(MillionInstructionsPerSecond)/MFLOPS(Millionfloating-pointoperationspersecond):每秒能执行定点/浮点运算的次数.片上存储器大小.片上外设接口等.2008C2000DSP概述2008RenewableEnergyGenerationAutomotiveRadar&ElectricPowerSteeringPowerLineCommunicationsTelecomDigitalPowerACDrives,Industrial&ConsumerMotorControlConsumer&AutomotiveDigitalPowerLEDLightingC2000C2000ControllersApplications2008C2000系列DSPC2xx子系列：16位定点DSP、20MIPS代表器件：TMS320F206PZC24x子系列：16位定点DSP、20MIPS代表器件：TMS320F240LF240x子系列：16位定点DSP、40MIPS代表器件：TMS320LF2407F28x子系列：32位定点DSP、150MIPS代表器件：TMS320F281x/TMS320F280xF2833x系列：32位浮点DSP、150MFLOPS代表器件：TMS320F2833x2008PerformanceFutureDevelopmentSamplingProductionDeviceF2812C/R2812F2811C/R2811F2810C2810C281xTM•150MIPS•128-256KB•12.5MSPSADCC280xTM•100MIPS•32-256KB•150psPWM•pin-compatibledevicesF2801F2808C24xTM•40MIPS•16-64KB•10-bitADC10DevicesLF/C240xA3DevicesF24xC2801C2802F2802F2806F28xxxF28015F28016F2809F28044C28xxxLowerCostC2000系列DSP2008DSP实现的功能DSP处理器模拟信号AD转换数据输入通道数据输出通道DA模拟信号HPIEMACPWMGPIOUARTCAN控制/通信2008F281220082008片内资源2008事件管理器2008模块组成事件管理器（EV）模块为控制系统（运动控制和电机控制）的开发提供了强大功能。F2812包括两个事件管理器模块:EVA和EVB。每个事件管理器模块包括：2个16-位定时器、3个全比较器、3个事件捕捉器、1个正交编码脉冲通道。产生8个PWM波输出。2008PWM控制的基本思想重要理论基础——面积等效原理冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量窄脉冲的面积效果基本相同环节的输出响应波形基本相同形状不同而冲量相同的各种窄脉冲d)单位脉冲函数f(t)d(t)tOa)矩形脉冲b)三角形脉冲c)正弦半波脉冲tOtOtOf(t)f(t)f(t)2008PWM的生成过程OuωtOuωtOuωt2008DSP的实现原理计数寄存器连续不断地进行增减计数，就可以模拟连续的波形，比较寄存器中存放的幅度值与计数寄存器中的值不断进行比较，得到PWM波形。以输出正弦PWM波为例，由经过采样的正弦波与三角波相交，由交点得出脉冲宽度，其载波频率要求足够高。2008EVA结构图2008定时间器2008定时器一个可读写的16位双向计数器的寄存器TxCNT，它存储了计数器的当前值，并根据计数方向进行增计数或减计数。一个可读写的16位定时器比较寄存器TxCMPR。一个可读写的16位定时器周期寄存器TxPR。一个可读写的16位定时器控制寄存器TxCON。一个GP定时器比较输出引脚，TxCMP。控制和中断逻辑。其他全局控制寄存器。2008定时器的计数模式GP定时器有四种可选的操作模式：停止/保持模式连续递增计数模式定向增/减计数模式连续增/减计数模式相应的定时器控制寄存器TxCON中的位模式决定了通用定器的操作模式。2008停止／保持模式：通用定时器的操作停止并保持其当前状态，定时器的计数器、比较输出和预定标计数器都保持不变。连续递增计数模式：2008定向的增/减计数模式：定时器将根据TDIRA／B引脚的输入，对定标的时钟进行递增或递减计数。2008连续增/减计数模式：定时器的计数方向仅在定时器的值达到周期寄存器的值时,才改变计数方式。2008定时器的PWM输出为了设置通用定时器以产生PWM输出，需做以下工作：根据预定的PWM(载波)周期设置TxPR。设置控制寄存器TxCON以确定计数模式和时钟源，并启动PWM输出操作。将对应于PWM脉冲的在线计算宽度(占空比)的值加载到TxCMPR寄存器中。2008PWM的产生定时器比较单元产生的PWM(TxPWM)2008比较单元的PWM输出三个比较单元中的每一个都可与事件管理器的GP定时器用于产生一对可编程死区和输出极性的PWM输出。对于每个EV模块中的三个比较单元，共六个输出PWM引脚可用来控制三相交流感应电机或无刷直流电机。根据上下桥臂功率管导通顺序的不同以及导通时间的长短不同，即可达到对电机的变频调速驱动芯片V6V4V2V5V3V12008功能单元2008比较单元PWM输出PWM信号产生：用一定时器重复产生与PWM周期相同的计数周期，一个比较寄存器保持着调制值，在相应的输出上进行匹配。死区：在许多的运动/电机控制和功率电子应用场合中，两个功率器件（上级和下级）被串联在一个功率支路中，为避免击穿失效，两个器件的打开的周期不能重叠，所以通常加入死区保护。2008寄存器操作用比较单元和相应的电路产生所有三种PWM波形均需要对相同的EV寄存器进行配置，配置过程需要以下步骤：设置和装载ACTRx(比较动作控制寄存器)如需死区，则设置和装载DBTCONx寄存器初始化CMPRx寄存器设置和装载COMCONx(比较控制寄存器)设置和装载T1CON或T3CON寄存器，来启动比较操做更新CMPRx寄存器的值2008PWM的产生可编程死区控制的比较单元产生的PWM（对称）通过改变PWM载波频率来改变PWM频率可根据需要改变PWM的占空比可改变PWM输出的极性，如高、低、强制高和强制低可设置死区的大小无论对于大多交流电机，其实质就是根据实际情况来实时调整这3对PWM的输出，如输出极性、周期和输出占空比等，来对电机进行变频调速，以达到很好的效果，可以采用PID控制，模糊控制等。2008电机调速系统组成控制部分驱动部分电机对于电机的调速系统，通常有3部分组成，控制部分、驱动部分和电机三部分组成。其中，控制部分作为系统的CPU，主要是数据处理以及根据一些反馈信号等产生合适的输出信号，如PWM等；驱动部分主要是根据控制部分的输出信号将电源电压逆变为电机供电，控制电机的通电顺序和通电时间的长短等，这样就可以达到对电机的调速。对于三相直流无刷电机的调速系统，板卡SEED-DEC2812相当于控制部分，SEED-BLDC相当于驱动部分。2008逆变电路由功率开关管V1~V6等组成，可以为功率晶体管GTR、功率场效应管MOSFET、绝缘栅极管IGBT、可关断晶闸管G