第2章F281xDSP控制器总体结构

TI公司三大系列DSP芯片内部结构之比较班级：SJ1126 姓名：张晖学号：201120195012摘要：随着数字信号处理技术和集成电路技术的发展，以及数字系统的显著优越性，导致了DSP芯片的产生和迅速发展，DSP技术的地位凸显出来。

在世界上众多的DSP厂商中，德州仪器公司的DSP始终占据着较大的市场份额（45% ~60%），本文概略的介绍目前得到广泛应用的TI三大DSP处理器系列，TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000。

关键字：TI DSP正文：一、TMS320系列DSP命名TMS 320 F 2812 PGF A温度范围（缺省为L）前缀L=0 ~70℃TMX=A=-40 ~85℃TMP=Q=-40~125℃TMS=封装形式DSP PGF=176—引脚LQFP320=TMS320系列PAG=64—引脚塑料TQFPPGE=144-引脚塑料TQFPPZ=100-引脚塑料TQFP器件型号工艺C=COMSE=COMS EPROMF=Flash EEPROMLC=Low—voltage COMS（3.3V）VC=Low—voltage COMS（3V）TMS320包括了定点、浮点和多处理器数字信号处理芯片。

主要分为三种不同指令集的三大系列：TMS320C2000、TMS320C5000和TMS320C6000。

TMS320系列中的同一子系列产品具有相同的CPU结构，只是片内存储器和片内外设配置不同，同一子系列产品的软件完全兼容。

二、TMS320C2000系列TMS320C2000是作为优化控制的DS P系列。

TMS320C2000系列DSP集成CPU核和控制外设于一体，提供了高速的ADC和PWM发生器等，集成强大灵活的特定控制接口。

C2000 DSP既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，非常实用于工业、汽车、医疗和消费类市场中数字电机控制、数字电源和高级感应技术。

第三章DSP芯片系统实验实验3.1 ：数据存取实验一．实验目的1.了解TMS320F2812A的内部存储器空间的分配及指令寻址方式。

2.了解ICETEK-F2812-A评估板扩展存储器空间寻址方法，及其应用。

3.了解ICETEK-F2812-EDU实验箱扩展存储器空间寻址方法，及其应用。

4.学习用Code Composer Studio修改、填充DSP内存单元的方法。

5.学习操作TMS32028xx内存空间的指令。

二．实验设备计算机，ICETEK-F2812-A-EDU实验箱（或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A评估板+相关连线及电源）。

三．实验内容在外部SARAM的0x80000~0x8000f单元置数0～0xf，将该单元块存储的数据复制到0x80100~0x8010f处，最后通过“Memory”查看窗口观察各存储区中的数据。

四．实验原理TMS32028xx DSP内部存储器资源介绍：TMS32028xx系列DSP基于增强的哈佛结构，可以通过三组并行总线访问多个存储空间。

它们分别是：程序地址总线（PAB）、数据读地址总线（DRAB）和数据写地址总线（DW AB）。

由于总线工作是独立的，所以可以同时访问程序和数据空间。

TMS32028xx系列DSP的地址映象请参考第一章1.2.4节ICETEK-F2812-A评估板的存储空间定义及寄存器映射说明中的介绍。

五．实验步骤1.实验准备连接实验设备。

参见第一章1．3．1节中的“硬件连接方法”。

连接仿真器USB口接线，打开实验箱电源开关，接通评估板电源（关闭实验箱上的扩展模块和信号源电源开关）。

2.设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行。

参见第一章1．4．2节中的“设置CCS工作在硬件仿真环境”。

3.启动Code Composer Studio 2.21选择菜单Debug→Reset CPU。

D S P -F 2812-S P I -F I F O 调试总结2010-5-231、调试运行期间，不可间断，哪怕是用刷新一下寄存器的值也不可以。

因为，SP I的运行是以时钟为基准的，即便是很短暂的延时或是外界干扰，也可能导致数据不正确。

而你如果刷新一下寄存器，在实时调试期间，无论程序运行在何处，都会有很短暂的延时，对D S P 来说，不能忽略！2、如果想查看通信传输的结果是否正确，只需运行一段时间，停止，查看事先设置好的暂存数据的数组即可。

3、下面的例程调试时，是将从机烧写到另一块D S P 的F L A S H 里面，主机采用实时调试方式。

4、把从机程序写到f l a s h时要注意：一定要在R A M区初始化F L A S H ，只有这样，其代码的运行速度才可以达到一个相对来说比较高的水平。

5、像这种反复进出中断的程序，在时序上的确让人很头疼，在中断里有时即便有很短暂的延时，也会出现错误，或者是刚开始运行正常，可过不了多久，传输数据就会出现差错。

6、主机的程序如下，从机的几乎是一样的，只是把主从设置为改了即可。

#i n c l u d e " D S P 281x _D e v i c e . h "#i n c l u d e " D S P 281x _E x a m p l e s . h "#d e f i n e G p i o S e l e c t ( E A L L O W ; \G p i o M u x R e g s . G P F M U X . a l l = 0x 000F ; \ E D I Si n t e r r u p t v o i d S p i T x I s r (v o i d ;i n t e r r u p t v o i d S p i R x I s r (v o i d ;v o i d I n i t S p i F I F O (v o i d ;v o i d E r r o r ( ;u n s i g n e d i n t i = 0, r d a t a [8], s d a t a [8];v o i d m a i n (v o i d{I n i t S y s C t r l ( ; //初始化系统时钟G p i o S e l e c t ( ; //初始化G P I O ，配置本例程需要G P I O 端口 D I N T ; //关C P U 级总中断I E R = 0x 0; //关P I E 级所有中断I F R = 0x 0;I n i t P i e C t r l ( ; //初始化P I E 控制寄存器I n i t P i e V e c t T a b l e ( ; //将P I E 中断向量表重新映射到特定位置,使能P I E 级中断E A L L O W ;P i e V e c t T a b l e . S P I R X I N T A = &S p i R x I s r ; //指定中断服务子程序的入口地址P i e V e c t T a b l e . S P I T X I N T A = &S p i T x I s r ;E D I S ;P i e C t r l R e g s . P I E I E R 6. b i t . I N T x 1 = 1; //使能P I E 级的S P I R X I N T 中断P i e C t r l R e g s . P I E I E R 6. b i t . I N T x 2 = 1;I E R |= M _I N T 6; //使能第六组P I E 级中断E I N T ; //开放C P U 级中断E R T M ; //使能实时调试中断P i e C t r l R e g s . P I E A C K . a l l = P I E A C K _G R O U P 6; //允许接受该组的中断请求I n i t S p i F I F O ( ; //初始化S P I , 配置成所需模式D E L A Y _U S (1 ;f o r (; ; ; //等待中断}v o i d I n i t S p i F I F O (v o i d{S p i a R e g s . S P I C C R . a l l = 0x 000F ; //S P I配置寄存器，复位、禁止自测模式、下降沿发送数据、字符长度为16 S p i a R e g s . S P I C T L . a l l = 0x 000E ; //S P I操作寄存器，为主机模式、yo u 延时、主机、允许发送S p i a R e g s . S P I B R R = 124; //S P I波特率寄存器，300K H zS p i a R e g s . S P I F F T X . a l l = 0x c 028; //复位、使能F I F O模式、使能T X 匹配中断、8级中断匹配 S p i a R e g s . S P I F F R X . a l l = 0x 0028; //复位、使能R X 匹配中断、8级响应中断S p i a R e g s . S P I F F C T . a l l = 0x 0; //无延时S p i a R e g s . S P I F F R X . b i t . R X F I F O R E S E T = 1; //退出复位 S p i a R e g s . S P I F F T X . b i t . T X F I F O = 1;S p i a R e g s . S P I C C R . b i t . S P I S W R E S E T = 1;}i n t e r r u p t v o i d S p i T x I s r (v o i d{f o r (i =0; i <8; i ++{s d a t a [i ] = i +1; //初始化发送数据S p i a R e g s . S P I T X B U F = s d a t a [i ];}S p i a R e g s . S P I F F T X . b i t . T X F F I N T C L R = 1; //清除发送中断，已可以响应其他中断P i e C t r l R e g s . P I E A C K . a l l = P I E A C K _G R O U P 6; //允许响应该组其他的中断}i n t e r r u p t v o i d S p i R x I s r (v o i d{注丗发送级别最好设为0否则可能出现意向不到的问题f o r (i =0; i <8; i ++{r d a t a [i ] = S p i a R e g s . S P I R X B U F ;i f (r d a t a [i ] == 0 i = 0; //舍去伪数据，实验时发现刚开始收的数据都是0，在此姑且这么认为i f (r d a t a [i ] ! = s d a t a [i ] E r r o r ( ; //收发数据不相等，报错，停止}S p i a R e g s . S P I F F R X . b i t . R X F F I N T C L R = 1; //清除接受中断 P i e C t r l R e g s . P I E A C K . a l l = P I E A C K _G R O U P 6;}v o i d E r r o r (v o i d{a s m (" E S T O P 0" ; //错误，则调试终止f o r (; ; ;}。

编号南京航空航天大学毕业论文题目基于MCBSP的多通道高精度D/A转换实现学生姓名吴田学号050810218学院机电学院专业机械工程及自动化班级0509102指导教师薛重德副教授二〇一三年六月南京航空航天大学本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

作者签名：年月日（学号）：基于McBSP的多通道高精度D/A转换实现摘要数字信号处理器(DSP)是针对数字信号处理需要而设计的一种可编程的单片机，有两大特色：强大数据处理能力和高运行速度。

DSP获得了越来越广泛的应用，学习DSP 有重要的现实意义。

本文主要是利用TMS320F2812 DSP的McBSP（多通道缓冲串行口）接口设计多通道高精度的D/A转换电路，并编程实现。

F2812是TI公司最新推出的DSP芯片，属于TMS320C2000系列。

F2812核心支持全新CCS环境的C 编译器，提供C 语言中直接嵌入汇编语言的程开发界面，可在C 语言的环境中搭配汇编语言来撰写程序。

利用自主设计的32位TMS320F2812 DSP 开发板开展工作，F2812 DSP本身不带D/A转换器，其中要使用MCBSP实现SPI协议，编写通过McBSP接口对D/A转换器进行操控程序，通过DSP采集信号发送给DAC，启动DAC实现DA转换，所使用的DAC为DAC8568，它有8个DAC通道，从而实现多路D/A同步或异步高精度转换。

关键词：SPI，MCBSP，DAC8568，多通道，高精度，D/A转换Based on McBSP multi-channel high-precision D / A converter to achieveAbstractDigital signal processor (DSP) for digital signal processing requires the design of a programmable microcontroller, there are two features: powerful data processing capability and high speed. DSP gained more and more widely, learning DSP has important practical significance.In this paper, the use of TMS320F2812 DSP McBSP (multichannel buffered serial port) interface design high-precision multi-channel D / A converter circuit and programming.F2812 is TI's latest DSP chip, belonging TMS320C2000 series. F2812 core supports the new CCS C compiler environment, provides a C language embedded directly in assembly language interface, process development, in an environment with C language to write assembly language program.The use of self-designed 32 TMS320F2812 DSP development board to work, F2812 DSP itself, without D / A converters, which use MCBSP to implement the SPI protocol, prepared through McBSP interface for D / A converter control procedures, through the DSP signal acquisition send to a DAC, DAC started to achieve DA conversion, as used in DAC DAC8568, which has eight DAC channels, enabling multi-channel D / A conversion precision synchronous or asynchronous.Key Words:SPI; MCBSP; dac ;Multi-channel;High-precision D / A converter目录摘要 (i)Abstract .............................................................................................................................................................. i i 目录 ................................................................................................................................................................... i ii 第一章引言 ................................................................................................................................................... - 1 -1.1论文研究背景 .................................................................................................................................... - 1 -1.2 主要方法及意义 ............................................................................................................................... - 1 -1.3主要工作 ............................................................................................................................................ - 1 -第二章 TMS320F2812 DSP控制板的简单介绍 .......................................................................................... - 3 -2.1 数字信号处理与DSP器件 ............................................................................................................... - 3 -2.2 TMS320F2812性能概述 .................................................................................................................... - 4 -第三章MCBSP ................................................................................................................................................ - 6 -3.1 McBSP简介 ........................................................................................................................................ - 6 -3.2 TMS320F281212的MCBSP ................................................................................................................. - 6 -3.3 用MCBSP实现SPI协议 ................................................................................................................... - 8 -3.31 SPI协议 ...................................................................................................................................... - 8 -3.32 SPI协议实现方法 ...................................................................................................................... - 8 -3.33 MCBSP实现SPI协议 ................................................................................................................. - 9 -3.34 MCBSP作为SPI的相关配置 .................................................................................................... - 10 -3.4 MCBSP串口寄存器 .......................................................................................................................... - 11 -3.41串口控制寄存器1的详细说明（SPCR1） .............................................................................. - 11 -3.42 串口控制寄存器2的详细说明（SPCR2 ） ........................................................................... - 12 -3.5串口的接收控制 .............................................................................................................................. - 13 -3.51接收控制寄存器1（RCR1）说明 ............................................................................................. - 13 -3.52接收控制寄存器2（RCR2）说明 ............................................................................................. - 13 -3.6串口的发送控制 .............................................................................................................................. - 13 -3.61发送控制寄存器1（XCR1）说明 ............................................................................................. - 13 -3.62发送控制寄存器2（XCR2）说明 ............................................................................................. - 14 -3.7采样率发生器及采样率发生控制器寄存器 .................................................................................. - 14 -3.71采样率发生器 ............................................................................................................................ - 14 -3.72采样率发生器控制寄存器（SRGR1/2） .................................................................................. - 15 -第四章DAC8568 .......................................................................................................................................... - 16 -4.1 dac8568的简单介绍 ...................................................................................................................... - 16 -4.2 DAC8568 DA转换原理 .................................................................................................................... - 20 -4.3串行接口 .......................................................................................................................................... - 21 -4.4输入移位寄存器 .............................................................................................................................. - 22 -第五章设计及编程 ................................................................................................................................... - 23 -5.1 CCS的简单介绍 .............................................................................................................................. - 23 -5.2建立一个完整的CCS工程 .............................................................................................................. - 24 -5.3接口电路的设计 .............................................................................................................................. - 25 -5.4软件实现 .......................................................................................................................................... - 26 -第六章总结和展望 ................................................................................................................................... - 27 -参考文献 ..................................................................................................................................................... - 28 -致谢 ............................................................................................................................................................. - 29 -附录 ............................................................................................................................................................. - 30 -第一章引言1.1论文研究背景数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。

TMS320F28x ConfigCpuTimer()函数关于ConfigCpuTimer()函数的说明在共享文件DSP281x_CpuTimers.c 中，包含了两个函数：一个是定时器初始化函数InitCpuTimers()，另一个就是CPU 定时器配置函数ConfigCpuTimer()。

这里将整个定时器配置函数列出，除了对指令进行注释之外，还对出现在函数中指针的用法进行说明，作为第1 章位域结构体访问方法的补充。

1．对指令“Timer→RegsAddr→TCR.bit.TRB = 1”的注解"struct CPUTIMER_V ARS *Timer"* 为指针运算符，Timer（可用其他字母替代）是一个具有CPUTIMER_V ARS 结构体类型的指针变量，它指向结构体CPUTIMER_V ARS。

通过（*Timer）.xxx 可以访问CPUTIMER_V ARS 结构体中的xxx 成员。

在C 语言中，为了使用方便和使之直观，可以把（*Timer）.xxx 用Timer→xxx 来代替。

“→”是成员选择（指针）。

有了这个基本概念之后，再来看下面的指令：Timer->RegsAddr->TCR.bit.TRB=1;为了弄清前面两个指针的含义，先引入结构体CPUTIMER_V ARS 有关定义：struct CPUTIMER_V ARS //该函数由DSP281x_CpuTimers.h 文件建立{volatile struct CPUTIMER_REGS *RegsAddr;Uint32 InterruptCount;float CPUFreqInMHz;float PeriodInUSec;};这个结构体列出了CPU 定时器所支持的变量，其第一个成员是一个包含CPU 定时器所有专用寄存器的结构体（CPUTIMER_REGS），RegsAddr 是一个具有CPUTIMER_REGS 结构体类型的指针变量，其他3 个成员与定时器寄存器有联系，但不属于定时器专用寄存器。

DSP复习资料1、什么是数字信号处理器(DSP)？DSP 可以分为哪两类？a、数字信号处理器是⼀种专门⽤于实现各种数字信号处理算法的微处理器，通常可分为专⽤DSP和通⽤DSP两类。

b、⽤于实现某些特定数字信号处理功能的DSP 属于专⽤DSP。

什么是DSP？DSP：Digtal Signal Processing 数字信号处理技术典型的微处理器系统根据CPU特点，可以分为：1）通⽤单⽚机(Micro-controller) 8/16bit优点：成本低、体积⼩。

缺点：运算与扩展能⼒较弱。

编程：汇编、C语⾔。

2）PC及其兼容机(Micro-processor)缺点：成本⾼、体积⼤、实时性差。

优点：运算与扩展能⼒强，软件资源丰富。

编程：汇编及多种⾼级语⾔。

3）DSP（Digital Signal Processor）16/32bit特点：运算能⼒相当强、实时性、体积⼩、成本较低、功耗较低编程：汇编、C、C＋＋。

4）专⽤微处理器特点：使⽤简单，灵活性差，主要⽤于⼀些批量⽣产的产品。

如家⽤电器的智能控制、⼯业控制。

DSP: Digtal Signal Processor 数字信号处理器TI公司从80代初推出了全球第⼀款“数字信号处理器”TMS320C010，从此引发了⼀场“数字信号处理”⾰命。

我们现在所说的DSP，如果没有特殊说明，⼀般均指“数字信号处理器”。

2、DSP 芯⽚的主要特点有哪些？DSP 从结构上进⾏了优化，使其更适合于哪类运算，从⽽可以⾼速实现多种不同的数字信号处理算法？DSP的特点:在⼀个指令周期内可完成⼀次乘法和⼀次加法运算程序和数据空间分开，可以同时访问指令空间和数据空间⽚内具有快速RAM，通常可通过独⽴的数据总线在两块中同时访问具有低开销或⽆开销循环及跳转的硬件⽀持快速的中断处理和硬件I/O⽀持具有在单周期内操作的多个硬件地址产⽣器可以并⾏执⾏多个操作⽀持流⽔线操作，使取指令、译码、取操作数和执⾏指令等可以重叠执⾏。