TMS320F28027课件_第一讲_绪论

数字信号处理与模拟信号处理的特点比较
比较内容 数字处理 模拟处理
灵活性
可靠性 精 度
好
高 高 差
差
差 差 好
实时性
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三、DSP芯片分类 1、按用途分类
– 通用型DSP芯片
一般指可以用指令编程的 DSP 芯片，适合普通的 DSP 应 用，如TI公司的一系列DSP芯片属于通用型DSP芯片。 – 专用型DSP芯片 为特定的 DSP运算而设计，如数字滤波、卷积和 FFT 等， 通过加载数据、控制参数或在管脚上加控制信号的方 法使其 具 有有限 的 可编程 能 力 。如 Motorola 公 司 的 DSP56200（FIR数字滤波）。
• 第三代：TMS320C30/C31/C32， • 第四代：TMS320C40/C44， • 第五代：TMS320C50/C51/C52/C53/C54和集多个 DSP于一体的高性能DSP芯片TMS320C80/C82等 • 第六代：TMS320C62x/C67x等,代表DSP顶尖水平
五、TI公司DSP芯片发展 1、TMS320C6000系列---高性能
七、2802x系列概述 – 代码安全模块，128位密码保护，防止固件逆向工程
– 增强型控制外设：增强型脉宽调制器(ePWM)、高分辨
率PWM (HRPWM)、增强型捕捉(eCAP)、模数转换 器(ADC)、片上温度传感器、比较器、通信外设 （SCI、I2C、SPI） – 16 x 16 和32 x 32 媒介访问控制(MAC) 运算
4、 BOOT ROM – 8KW 上电引导程序区 向量表(32个向量)
n
•幅值上连续 •时间上连续
11
•幅值上量化 •时间上离散
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二、模拟(Analog )与数字(Digital)信号 模拟信号处理
W1 R2 + R1 A1 R5 R7 + A3 C + A2 R6 R8
-
x(t )
W2
R3 R4
-
y (t )
-
y (t ) K P x (t ) K I
Lecture4 SCI ---------------------------2Class Lecture5 ADC--------------------------4Class Lecture6 PWM-------------------------8Class Lecture7 HRPWM --------------------2Class
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六、TMS320F28x系列 1、C28x ----------------基本型
C28x目前有23种芯片。典型器件： •F2812 :32位定点，150MHz,128KW Flash，18KW ram，16ch ADC，电机控制接口…
2、 Piccolo（短笛）-----小封装
教材与软硬件
• 硬件：
仿真器
开发板
口袋实验板
教材与软硬件
口袋实验板电路图
课堂授课时间分配: (32学时)
Lecture1 Introduction-----------------2Class Lecture2 PIE----------------------------2Class
Lecture3 GPIO-------------------------4Class
九、内存映射 1、 SARAM – 6KW
M0，1KW –向量表 M1，1KW –常作为堆栈
常配置为Data L0，4KW –双重映射 配置为Data或Prog
九、内存映射 2、 FLASH – 32KW
程序写入该存储器，受CSM保护， 防止非法读取。
九、内存映射 3、 OTP – 1KW 使用较少
– 3.3V 单电源供电
– 高速60MHz（16.67ns），50MHz，和40MHz
–
PLL锁相环技术
– 集成型上电和欠压复位 – 两个内部零引脚振荡器
– 多达22 个复用通用输入/出(GPIO) 引脚，输入尖脉冲滤波
– 三个32 位CPU 定时器 – 片载闪存、SRAM、一次性可编程(OTP) 内存、引导ROM
PROTEUS V8.1
教材与软硬件
调试窗口
变量，观察，寄存 器口
程序窗口
控制台窗口
CCS V5.5
教材与软硬件
PROTUES V8.1
教材与软硬件
CCS5.5 百度云盘下载地址 http://pan.baidu.com/s/1dDEiXxf
protues 8.1百度云盘下载地址 http://pan.baidu.coLeabharlann Baidu/s/1bn2HG1x
八、28027芯片功能 5、CLOCK 两个内部零引脚振荡器（INTOSC1、INTOSC2） 外部时钟源
PLL 支持高达12 个输入时钟缩放比
外设的时钟可被启用/禁用以减少功耗 32 位CPU 定时器(Timer0，Timer1，Timer2) 看门狗WatchDog
八、28027芯片功能 5、CLOCK 低功耗运行
32 x 32 位MAC 64 位处理能力
带有关键寄存器自动断点保存的快速中断响应 8 级流水线操作
八、28027芯片功能 2、BUS（总线） 多总线 内存总线（哈弗架构）
哈佛总线结构
外设总线
•指令与数据使用各自存储器 •指令与数据使用各自总线 •指令与数据同时操作
八、28027芯片功能 3、MEMORY Flash：32KW (16位)
主要用于音频、视频和宽带设施领域。早期C62x/C64x/C67x三个子系列。C62x和 C64x是32位定点DSP，C67x是32位浮点DSP。近些年，TI公司又推出了DaVinci数字媒 体处理器、OMAP开放式多媒体应用平台和融入ARM内核的多核产品。
2、TMS320C5000系列---低功耗
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七、2802x系列概述
TMS320F28027、 TMS320F28026、 TMS320F28023、 TMS320F28022、 TMS320F28021、 TMS320F28020、 TMS320F280200、
七、2802x系列概述
七、2802x系列概述 – 高效32 位中央处理单元(CPU)
Lecture8 eCAP -------------------------2Class
Lecture9 Application -----------------2Class Experiment -----------------------------4Class
期末成绩评定
• 期末考试： 80% • 上机实验： 10% • 考勤和作业： 10%
公司)
☉1986年以来得到突飞猛进的发展。 ☉现今主要 DSP 芯片生产商：德州仪器公司（ TI) 、美国 模拟器件公司(ADI) 、Motorola公司、Freescale、ARM、 MIPS ；
五、TI公司DSP芯片发展 • 第一代：TMS32010及其系列产品（1982年）
• 第二代：TMS320C20、TMS320C25/C26/C28
进处理的方法与技术。
二、模拟(Analog )与数字(Digital)信号 信号：是随时间变化的物理量，是信息的载体， 信息反映系统状态与特性。 1）、模拟信号
x(t ) 3 2 1
1
2）、数字信号
y ( n) 011 010 001 000 111
x(t )
t
A/D S&H
y ( n)
1
3
7
9
八、28027芯片功能 6、 Peripheral Device 增强型脉宽调制器(ePWM) 高分辨率PWM (HRPWM)
增强型捕捉(eCAP)
模数转换器(ADC) (片上温度传感器) 比较器(COMP) 串行接口外设（SPI、SCI、I2C）
九、内存映射 程序空间（Prog Space） –保存程序代码及常量 –掉电不丢失 数据空间（Data Space） –保存寄存器及临时变量值 –掉电丢失
目前有9种芯片。典型产品： •F28335:32位浮点，150MHz,256KW Flash，34KW ram，16ch ADC，增强电机控制接口…
4、 Concerto（协奏曲）--多核型
将ARM Cortex-M3内核与C28x内核结合到一个芯片上，实现了连接和控制一体化。同 时还可以将通信和控制分开设计。该系列目前有34种芯片供选择。
三、DSP芯片分类 2、按数据格式分
– 定点 DSP
数据以定点格式工作的 DSP芯片称为定点 DSP芯 片，该芯片简单、成本较低。两种基本表示方法： • 整数表示方法： 主要用于控制操作、地址计算 和其他非信号处理的应用。 • 小数表示方法：主要用于数字和各种信号处理算 法的计算中。定点表示并不意味着一定是整数表示。
教材：《32位数字信号控制器原理及应用》
《DSP原理及应用》
Lecture1 Introduction
黄灿水 2015.3
教材与软硬件 • 教材：
《 32位数字信号控制器原理及应
用—基于TMS320F28027 DSC口
袋实验板》.刘和平等编著.北京航 空航天大学出版社，2014.11
• 软件：
CCS V5.5
三、DSP芯片分类 2、按数据格式分 – 浮点 DSP 数据以浮点格式工作的DSP芯片称为浮点DSP芯片，
该芯片运算精度高、运行速度快。
浮点数在运算中，表示数的范围由于其指数可自动
调节，因此可避免数的规格化和溢出等问题。但浮点
DSP一般比定点DSP复杂，成本较高。
四、DSP芯片发展 ☉1978年第一片DSP诞生S2811 (Microsystems公司AMI子
低功耗16位定点DSP。两个子系列：C54x和C55x。该系列DSP待机功率小于0.15mW ，工作功率小于0.15mW/MHz，是业界功耗最低的16位DSP，主要用于语音处理、移动 通信、医疗监测等便携设备。
3、TMS320C2000系列---强控制
不但具有DSP内核，而且还具有用于电机控制的片上外设，从而将高速运算与灵 活控制融于一体。主要用于电机控制、数字电源和再生能源、电动汽车及LED照明等 领域。该系列产品目前仍有119种在生产。由于该系列DSP主要用于控制领域，TI公司 又将该系列DSP芯片归类为DSC（即数字信号控制器），习惯仍称其为DSP。
数字信号处理
x(t )
前置 滤波器 S&H A/D
x(t )dt
D/A ZOH 平滑 滤波器
x(n) 数字信号处理 y (n)
器（DSP)
y (t )
y(n) K P [ x(n) x(n 1)] K I x(n) y(n 1)
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二、模拟(Analog )与数字(Digital)信号
Lecture1 Introduction 一、DSP与DSP技术 ☉DSP(Digital Signal Processing)----数字信号处理
的理论和方法。
☉DSP(Digital Signal Processor)----用于数字信号处 理的可编程微处理器。 ☉DSP技术(Digital Signal Process)----是利用专门或 通用数字信号处理芯片，通过数字计算的方法对信号
– 16 x 16 双MAC
– 哈佛(Harvard) 总线架构 –可支持所有外设中断的外设中断扩展(PIE) 模块
八、28027芯片功能 CPU BUS JTAG
MEMORY
PIE CLOCK GPIO Peripheral Device
八、28027芯片功能 1、CPU 32 位定点架构 高效的C/C++ 引擎
目前有48种芯片。典型器件： •F28027:32位定点，60MHz,32KW Flash，6KW ram，13ch ADC，38,48Pin，… •F28069:32位浮点，90MHz，CLA、VCU，128KW Flash，50KW ram，16ch ADC，80,100Pin，…
3、 Delfino（海豚）-----高性能
SARAM：M0-1KW、M1-1KW、L0SARAM-4KW
Boot ROM：8KW OPT存储器：1KW
八、28027芯片功能 4、PIE 支持多达96 个外设中断，分成8 组 F2802x使用33个
可以通过硬件和软件控制中断的优先级
可以在PIE 内启用/禁用每个中断 支持3 个可屏蔽外部中断