基于dspf2812的交通灯设计

电子信息工程专业CDIO三级项目项目设计说明书（2011/2012学年第二学期）

项目名称：DSP应用系统

题目：DSPICETEK—f2812B控制交通灯

专业班级：电子信息工程

学生姓名：

学号：

指导教师：

设计周数：2周

设计成绩：

2012年7月6日

目录

1、项目设计目的 (2)

2、项目设计正文 (2)

2.1硬件设计 (2)

2.1.1总体方案设计 (2)

2.1.2 数码管驱动显示电路设计 (3)

2.1.3交通灯亮灭控制电路设计 (3)

2.2项目软件设计 (6)

2.2.1软件系统分析 (6)

2.2.2 软件系统设计 (7)

2.2.3 软件系统实施 (7)

2.2.4软件开发环境的使用 (8)

3、项目设计总结 (10)

4、参考文献 (12)

5、附录： (11)

1、项目设计目的

本学期我们主要学习了DSP 硬件方面的一些基本原理，对于如何通过软件来控制DSP 从而实现我们最终的需求，还不是很了解。本次设计的目的就是基于TMS320CF2812平台的进行C 语言编程，了解软件编程开发的基本流程，以及软硬件是如何共同协调工作从而实现最终的控制的。熟练掌握TMS320F2812控制交通灯方法，树立正确的设计思想提高分析问题与解决具体问题的能力。并通过此次项目设计熟练软件CCS 的操作和使用，能够实现程序的编译、运行以及烧写。 2、项目设计正文 2.1硬件设计

2.1.1总体方案设计

本次设计过程中主要利用了F2812的通用I/O 来实现对东西南北方向红绿黄灯亮灭的控制，以及数码管显示的控制。而实现定时的操作主要通过通用定时器0的中断调用来实现。硬件设计的总体框图如图1所示。

图1 硬件设计总体框图

2.1.1.1 F2812 GPIO 介绍

TMS320F2812 DSP 有多达56个通用数字量输入输出端口（GPIO ），其中绝大部分是通用I/O 和专用功能复用引脚。数字量I/O 端口模块采用一种灵活配置的方法控制服用引脚功能，GPIOMUX 寄存器用来选择F2812的引脚操作模式，可以通过该寄存器独立设置每个引脚的功能。如果选择数字量I/O 模式，可以通过GPxDIR 寄存器配置数字量I/O 的方向，并通过GPxQUAL 进一步消除数字量I/O 引脚的噪声信号。此外，处理器提供GPxSET 和GPxCLEAR 寄存器对数字量进行置位和清零，还可以通过GPxDAT 寄存器独立读/写I/O 信号。

2.1.1.2 定时器0及其中断介绍

DSP

GPIOA 最 小

系

GPIOB

统

数码管驱动电路

发光二极管显示电路

数码管显示电路

F2812器件上有3个32位的CPU 定时器（TIMER0/1/2）。定时器1和2留给实时操作系统DSP/BIOS 使用，只有定时器0可以在应用程序中使用。

若处理器采用30MHz 的外部时钟经过锁相环10/2倍频之后，系统时钟工作在150MHz,一旦定时器被使能，定时器时钟经过与预定标计数器递减计数，预订标计数器产生下溢之后向定时器的32位计数器借位。最后定时器产生溢出使定时器想CPU 发出中断。每次预订标计数器产生溢出后使用分频寄存器中的值重新装载，同样32位的周期寄存器为32位的计数器提供重新装载值。

2.1.1.3 基于F2812构成的最小系统 F2812构成的最小系统如图2所示。

图2 F2812最小系统原理图

F2812芯片的最小系统，由11、12号引脚接外部时钟电路，用30MHz 的晶振提供时钟周期。用1117电平转换芯片将外部寄存的电平+5V 转换为F2812能支持的电平+3.3V ，接到15号引脚（VDD ）给F2812提供电源。F2812芯片的复位电路由14号引脚接入。

2.1.2 数码管驱动显示电路设计

本次设计为了节省F2812的端口的使用采用芯片CD4511来实现数码管的驱动以及显示。CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS 电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED 显示器。

其引脚图如图3所示。

GPIOA0_PWM11GPIOA0_PWM22GPIOA0_PWM33GPIOA0_PWM44GPIOA0_PWM55GPIOA0_PWM6

6

GPIOB0_PWM77GPIOB0_PWM88GPIOB0_PWM99GPIOB0_PWM10

10

X111

X212VDD

15

TESTSEL 13

XRS

14

U1

F2812

P1P2P3P4P5P6

P7P8P9P10

+5V

Y1

30MHz 24p f

C2

24p f R145.1k

+C322u f

S1SW-PB-4

VCC

Vin 1

G N D

2

Vout

3

U3LM1117

图3 CD4511引脚电路图

CD4511引脚功能介绍如下：

BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA 状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g为译码输出端，输出为高电平1有效。

为了让数码管正常显示，进行引脚的焊接时BI与LT引脚接电源VCC，LE则连接地。CD4511正常显示时用的真值表如表一：

表一 CD4511真值表

输入输出LE BI LI A3 A2 A1 A4 a b c d e f g 显示

0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0

0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1

0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 2

0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 3

0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 4

0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 5

0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 6

0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 7

0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8

0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 9