DSP3系统与实验教程_2812CPU
- 格式:ppt
- 大小:747.00 KB
- 文档页数:22
目录第一章芯片结构及性能概述 (3)1.1 TMS320C28x 系列芯片的结构及性能 (3)1.2 引脚分布及引脚功能 (7)第二章 TMS320F2812基本系统 (9)2.1 TMS320F2812时钟 (9)2.1.1 CPU 时钟 (9)2.1.2 片上外设时钟 (9)2.2 TMS320F2812 存贮空间的配置 (11)2.2.1 F2812 片上SARAM (11)2.2.2 F2812 片上FLASH 和OTP (12)2.2.3 F2812外部存储器接口 (12)2.3 McBSP (12)2.3.1 McBSP 的操作 (13)2.3.2 McBSP的引脚与信号 (13)2.3.3 McBSP通信协议 (13)2.4 SCI (14)2.4.1 SCI特点 (14)2.5 CAN (14)2.5.1 CAN原理框图 (14)2.5.2 CAN特点 (15)2.5.3 CAN引脚和信号 (15)2.6 ADC (15)2.6.1 ADC 特点 (16)2.8 定时器 (18)2.9 复位与中断 (19)2.9.1 F2812 中断的概述 (19)2.9.2 F2812 复位操作 (26)2.10 TMS320F2812 复位工作过程: (28)2.11 JTAG (30)2.12 F2812工作方式的配置 (30)第三章硬件电路详解 (31)3.1 关于电平转换及兼容性问题 (31)3.1.1 各种电平特性 (31)3.1.2 电平的兼容性问题 (31)3.1.3 电平转换常用方法 (31)3.2 LDO电源电路 (32)3.3 MAX811 复位电路 (33)3.4 时钟电路及PLL模块 (33)3.5 AD输入电路 (34)3.6 SPI 串行12 位D/A 转换电路 (34)3.7 SPI 方式的 TF卡接口电路 (35)3.8 SCI 串行通讯电路 (35)3.9 CAN通讯电路 (36)3.10 DSP和PLD的 JTAG 接口电路 (36)3.11 外扩512K字节SRAM电路 (36)3.12 外扩1M字节NOR FLASH电路 (37)3.13 外扩 256M 字节 NAND FLASH 电路 (38)3.14 走马灯与按键电路 (38)3.15 LCD接口电路 (38)3.16 TLV320AIC23音频电路及McBSP多路复用电路 (39)3.17 CPLD电路 (40)3.18 USB接口电路 (40)3.19 Ethernet以太网接口电路 (41)第四章 TMS320F2812硬件实验 (42)实验一汇编指令实验 (42)实验二数值运算 (46)实验三模拟信号发生器 (46)实验四模拟音频处理实验 (48)实验五模拟调制解调实验 (49)实验六流水灯实验 (50)实验七按键实验 (50)实验八外部SRAM实验 (51)实验九 NOR FLASH实验 (52)实验十外部NAND FLASH实验 (55)实验十一串口UART通讯实验 (56)实验十二以太网实验 (57)实验十三音频数据输入输出实验 (61)实验十四 DAC模拟实验 (62)实验十五 AD采样实验 (62)实验十六基于SPI接口的SD卡读写实验 (63)实验十七 CAN总线实验 (68)实验十八 RS485总线通讯实验 (70)实验十九主板流水灯实验 (73)实验二十主板LED数码管实验 (73)实验二十一主板LED阵列实验 (74)实验二十二 LED交通灯实验 (74)实验二十三 4*5按键矩阵实验 (75)实验二十四按键控制数码管实验 (76)实验二十五步进电机实验 (76)实验二十六直流电机实验 (78)实验二十七主板旋钮AD测量实验 (78)实验二十八彩色液晶控制实验 (79)第一章芯片结构及性能概述TMS320C2000 系列是美国TI 公司推出的最佳测控应用的定点DSP芯片,其主流产品分为四个系列:C20x、C24x、C27x和C28x。
dsp课程设计2812一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握DSP2812的基本原理、编程方法和应用技巧。
具体包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要了解DSP2812的结构、特性、指令集和编程环境。
能够熟练阅读DSP2812的 datasheet 和 reference manual,并掌握常用的数字信号处理算法。
2.技能目标:学生能够使用C语言进行DSP2812的程序设计,熟练使用CCS集成开发环境进行程序的编译、调试和烧写。
能够独立完成基于DSP2812的数字信号处理项目,具备一定的实际操作能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对DSP技术的兴趣和热情,使其认识到DSP技术在现代社会中的广泛应用和重要性。
培养学生独立思考、解决问题和团队协作的能力。
二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.DSP2812概述:介绍DSP2812的结构、特性、指令集和编程环境。
2.C语言编程基础:讲解C语言在DSP2812上的应用,包括数据类型、运算符、语句等。
3.数字信号处理算法:介绍常用的数字信号处理算法,如FFT、滤波器设计等。
4.中断和定时器:讲解DSP2812的中断系统、定时器及其应用。
5.串口和并口通信:介绍DSP2812的串口和并口通信原理及其应用。
6.实验操作:安排多个实验项目,让学生动手实践,巩固理论知识。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解基本概念、原理和算法。
2.讨论法:学生针对某一问题进行讨论,培养学生的独立思考能力。
3.案例分析法:分析实际项目案例,让学生了解DSP技术在工程中的应用。
4.实验法:安排多个实验项目,让学生动手实践,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用《DSP2812原理与应用》作为主教材,辅助以相关参考书籍。
2.多媒体资料:制作PPT、实验指导书等教学资料,以便于学生学习和复习。
实验指导书数字信号处理E300型教学实验系统Tech_v F2812漆为民、何立言、于军目录第一章实验系统介绍 (3)1.1 EL-DSP-E300型DSP实验系统介绍 (3)1.2 Techv_2812CPU板介绍 (13)第二章调试软件安装说明 ...................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 CCS的简介 ............................................ 错误!未定义书签。
2.2 CCS3.1软件的安装 ..................................... 错误!未定义书签。
3.3 CCS3.1软件的设置(以F2812为例) ..................... 错误!未定义书签。
第三章硬件安装说明 .............................................................................. 错误!未定义书签。
3.1 DSP硬件仿真器的安装 .................................. 错误!未定义书签。
3.2 DSP硬件仿真器的使用 .................................. 错误!未定义书签。
E300样例实验说明 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
第四章常规实验指导 ................................................................................ 错误!未定义书签。
实验一DSP数据存取实验实验要求:1、找到main函数入口地址4、观察从地址0x80000到0x80007的存储内容操作步骤:1、打开Setup CCStudio v3.3 ,系统配置为F2812 Device Simultor2、打开CCStudio v3.3,打开工程F2812\DSP281x_examples\Lab0201-Memory\Memory.pjt3、在main函数处设断点(F9),运行程序4、打开反汇编窗口(View>Disassembly),观察入口地址5、修改Memory.c中程序,完成存储区数据修改6、编译通过,加载.out 文件7、设置在变量定义处设置断点,点击运行(F5),单步运行(F11)8、打开观察窗(View>Watch Window)观察自己所设变量在单步运行时变化9、打开存储区窗口(View>Memory)观察地址为0x80000到0x80007的数据变化实验二指示灯与拨码开关实验实验要求:1、熟悉板上指示灯控制寄存器、开关控制寄存器2、指示灯点亮规则:只闭合拨码开关1:全灭;只闭合拨码开关2:全亮;只闭合拨码开关3: 顺序依次点亮;只闭合拨码开关4:反向顺序依次点亮;开关的其它状态:全灭;操作步骤:1、打开Setup CCStudio v3.3 ,系统配置为F2812 XDS510 Emulator_12、打开CCStudio v3.3,打开工程F2812\DSP281x_examples\Lab0201-Memory\led.pjt3、修改led.c,注意板上DIP开关控制寄存器地址为C0001h,板上指示灯控制寄存器地址为:C0000h。
这两个寄存器都是低四位有效。
4、观察实验现象实验三DSP定时器实验要求:1、利用定时器中断代替软件延时函数控制指示灯显示频率,要求1秒闪烁一次2、实物仿真时,通过CCS中的Clock功能统计延时函数的延时时间,与设定值进行比较操作步骤:1、打开Setup CCStudio v3.3 ,系统配置为F2812 XDS510 Emulator_12、打开CCStudio v3.3,打开工程F2812\DSP281x_examples\Lab0201-Memory\time.pjt3、修改time.c程序,写一个由定时器中断产生的以1s为单位的延时函数void delay(int time);4、在菜单中选择profile>Enable\View5、在延时函数前后各设置一个断点6、清零时钟计数器(双击清零),点击Run运行程序7、计算时间t=测得值/150000000(假如系统的时钟工作在150MHZ),与设定值进行比较实验四事件管理器实验实验要求1、利用事件管理器中的16路中的PWM1,输出一段连续变化的PWM波2、驱动扬声器蜂鸣器播放一段音乐声(声音频率文件参考Speaker.pjt)操作步骤1、打开Setup CCStudio v3.3 ,系统配置为F2812 XDS510 Emulator_12、打开CCStudio v3.3,打开工程F2812\DSP281x_examples\Lab0201-Memory\PWM.pjt和F2812\DSP281x_examples\Lab0201-Memory\Speaker.pjt3、在例程Speaker.c中是使用通用定时器TIME0来连续输出频率的方波,这里要求改为用EVA中的PWM1代替之。
第二章TMS320F2812的结构、资源、性能尽管TI公司将其DSP家族沿着2000、5000、6000的道路进行发展,但在TI家族,将其放到了MCU范畴里,处于高性能MCU的低端产品,再往上走就是ARM芯片了。
是因为2000系列对于纯数字信号处理方面工作较弱,但芯片集成了大量用于自动化的模块,定时器、PWM、捕获、中断、SCI、SPI、CAN模块等等,更接近于MCU,但2000系列不断地发展,从定点到浮点,双核DSP(PICCOLO系列的28035中的CLA核就是),功能更集中、管脚的复用率更大、工作频率更高,软件的硬件化更强大,芯片价格更加便宜……【PiccoloF2802x/3x/5x/6x/7x、Delfino F2833x/F2837x 】今天我就给大家介绍一下28系列的经典芯片2812。
作为2000系列大家族中的一员,我们不得不提一下2000系列的DSP第一节时钟、复位及JTAG引脚1.1 时钟2812是32位的定点DSP,它采用高性能的CMOS技术,他能达到150Mhz的频率,因此他的指令周期(机器周期)为6.67ns。
我们怎么得到150Mhz主频?通常常采用外部接入30Mhz 的晶振,配上2个24Pf的电容,接入X1/XCLKIN引脚。
在经过DSP内部的PLL倍频之后达到150Mhz的主频sysclkout。
这个频率一方面通过XCLKOUT引脚输出,另一方面作为系统内其他外设的频率输入。
The XCLKOUT signal is active when reset is active. Since XCLKOUT should reflect SYSCLKOUT/4 when reset is low, you can monitor this signal to detect if the device is being properly clocked during debug.There is no internal pullup or pulldown on the XCLKOUT pin. 1.2 电源2812采用功耗的设计模式,其内部有三类电压:内核电压:1.8vIO口电压:3.3vFlash编程电压:3.3v现在我们讨论一下IO口电压:如果我们对IO口输入的电压超过3.3v,那么就会烧坏DSP。
手把手教你学DSP-2812第一章如何开始DSP的学习和开发DSP是Digital Signal Processing的缩写,同时也是Digital Signal Processor的缩写。
它采用哈佛结构即数据空间和存储空间是分开的,通过独立的数据总线在程序空间和数据空间同时访问。
DSP 的优势是其强大的数据处理能力和较高的运行速度,所以多用于数据处理,例如加密/解密、调制/解调等。
值得一提的是,TI公司的C2000系列的DSP除了具有强大的运算能力外,也是控制领域的佼佼者。
MCU:采用冯诺依曼结构,数据空间和存储空间共用一个存储空间,通过一组总线(地址总线和数据总线)连接到CPU。
MCU的价格便宜。
ARM是Adnanced RISC(精简指令集)Machines的缩写,是面向低预算市场的RISC微处理器。
它具有较强的事务管理功能,适合用来跑跑界面、操作系统等,其优势主体体现在控制方面,像手持设备90%左右的市场份额均被其占有。
FPGA是Field Programmable Gate Array(现场可编程逻辑门阵列),它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物,是专用集成电路中集成度最高的一种。
FPGA适合用来开发数字电路,但是FPGA的价格通常比较昂贵,这是限制其应用的原因。
TMS320C2000系列,面向数字控制、运动控制领域,主要包括:TMS320C24xx/TSM320F24xx,TMS320C28xx/TMS320F28xx等。
使用较多的定点芯片是TMS320F2407、TMS320F2812、TMS320F2808和浮点芯片TMS320F2812(应用最广泛)。
TMS320C5000系列,面向低功耗、手持设备、无线终端应用领域。
TMS320C6000系列,面向高性能、多功能、复杂应用领域。
DSP开发的软件环境:CCS(Code Composer Studio)。
第一章 DSP 相关知识及TMS320F2812性能介绍数字信号处理(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。
在通常的实时信号处理中,它具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点,这都是模拟系统所不及的。
1.1 DSP系统构成数字信号处理器是利用计算机或专用处理设备,在模拟信号变换成数字信号以后,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等高速实时处理的专用处理器,其处理速度比最快的CPU还快10~50倍。
一个典型的DSP系统,输入信号首先进行带限滤波和抽样,然后进行A/D变换将信号变换成数字比特流。
DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号,DSP芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理,如进行一系列的乘累加操作(MAC)。
最后,经过处理后的数字样值再经D/A变换转换为模拟样值,之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形。
必须指出的是,上面给出的DSP系统模型是一个典型模型,但并不是所有的DSP系统都必须具有模型中的所有部件。
1.2 DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础,因此具有数字处理的全部优点:(1)接口和编程方便。
DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的,与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口容易得多;另外,DSP系统中的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级。
(2)稳定性和可重复性好。
DSP系统以数字处理为基础,受环境温度、湿度、噪声、电磁场的干扰和影响较小,可靠性高;数字系统的性能基本不受元器件参数性能变化的影响,因此数字系统便于测试、调试和大规模生产。
(3)精度高。
16位数字系统可以达到10-5的精度。
(4)特殊应用。
有些应用只有数字系统才能实现,例如信息无失真压缩、V 型滤波器、线性相位滤波器等等。
目录目录 (1)第一章实验平台说明 (2)§基本参数 (3)§使用方法 (4)第二章算法实验 (5)§基础实验 (5)§卷积计算 (7)§相关运算 (9)§快速傅里叶变换(FFT) 实现 (11)§有限冲击响应滤波器(FIR) 实现 (15)§无限冲击响应滤波器(IIR) 实现 (21)§自适应滤波器(LMS) 实现 (23)第三章外设接口实验 (26)§数码管控制实验 (26)§交通灯控制实验 (28)§液晶显示屏(LCD)实验 (30)§矩阵键盘扫描实验 (31)§通用异步串行接口(UART) 实验 (32)§通用串行总线(USB) 接口实验 (33)§内置A/D转换实验 (36)§高速A/D转换实验 (38)§高速D/A转换实验 (40)§直流电机控制实验 (42)§步进电机控制实验 (43)§以太网卡与TCP/IP协议实验 (45)§CAN总线实验 (49)第一章实验平台说明随着科学技术的飞速发展,人们对控制模型、控制算法要求越来越高,传统意义上的处理器很难满足发展的需求,而数字信号处理器DSP 经历了20 多年的发展与普及,应用领域几乎涵盖了所有的行业:通信、信息处理、自动控制、雷达、航空航天、医疗、日常消费品等。
德州仪器(TI)占据了整个DSP 市场的50%左右,很多高校、研究所、公司大量采用TI 的方案与芯片进行开发与研究。
DSP 是一门理论与实践并重的技术,在成功掌握了理论知识的同时再配合做一些经典的DSP 实验,从而加深对DSP 软、硬件的理解与掌握,为今后从事独立的开发打下扎实的基础。
目前很多高校都已经开设了数字信号处理的课程,对普及与推广DSP 做出了巨大的贡献。