TMS320F2812芯片介绍

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1 TMS320F2812芯片介绍

1 TMS320F2812芯片的特点 .......................................................................................................... 1

2 F2812内核组成 ..................................................................................................................................... 4

3 F2812外设介绍 ............................................................................................................................ 5

① 事件管理器 ......................................................................................................................... 6

② 模数转换模块 ..................................................................................................................... 6

③ SPI和SCI通信接口 .......................................................................................................... 6

④ CAN总线通信模块 ........................................................................................................... 7

⑤ 看门狗................................................................................................................................. 7

⑥ 通用目的数字量I/O .......................................................................................................... 7

⑦ PLL时钟模块 .................................................................................................................... 7

⑧ 多通道缓冲串口 ................................................................................................................. 7

⑨ 外部中断接口 ..................................................................................................................... 8

⑩ JTAG ................................................................................................................................... 8

1 TMS320F2812芯片的特点

TMS320F2812是TI公司推出的低价钱、高性能的32位定点DSP数字信号处置器，是到目前为止用于数字控制领域性能最好的DSP芯片。它是在TMS320C28x为内核的基础上扩展了相应的存储器并集成了大量的片内外设而成的新一代适用于工业控制的DSP芯片。图9为F2812控制器方框图。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

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图9 F2812控制器方框图

TMS320F2812 系统组成包括:150MHz、150MIPS的低电压3.3VCPU、片内存储器、中断管理模块、事件管理器模块、片内集成外围设备。

TMS320F2812的体系结构采用4级流水线技术,加速程序的执行。32位的CPU 内核提供了壮大的数据处置能力, 最高速度可达150MIPS，能够在单个指令周期内完成32*32位的乘累加运算。TMS320F2812采用增强的哈佛结构,芯片内部具有6 条32位总线, 程序存储器总线和数据存储器总线彼此独立, 支持并行的程序和操作数寻址, 因此CPU的读/写可在同一周期内进行。这种高速运算能力使各类复杂控制算法得以实现。芯片本身具有128KB的Flash，外部RAM能够按照需要进行扩充。另外，它还具有高性能的12位模/数转换能力，改良的通信接口和1MB的线性地址空间。外设模块丰硕且功能壮大，其中包括：事件管理器EVA和EVB，包括16个PWM输出，10个16位比较器和4个通用按时器；快速灵活的12位，16通道ADC，12.5MPS数据吞吐率；及其它丰硕的片内集成外设：2通道的SCI模块、SPI模块、eCAN2.0B模块、McBSP模块等。

软件方面，F2812开发既可利用C28x汇编也可利用ANSI C/C++语言，TI公司提供的集成开发环境Code Composer Studio3.3为用户提供了C/C++编译程序、汇编程序、连接程序等混合编程和基于Windows的调试程序。CCS通过主128K内部FLASH4K引导ROM20KRAM存储总线中断管理32X32位乘法器32位定时器（3）JATG中央算术逻辑单元32位移位器F2812 32位DSPXINTF外设总线时间管理器A时间管理器B12位ADC看门狗GPIOMcBSPCAN2.0SCI-ASCI-BSPI百度文库

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3 机和实时分析工具利用户加倍方便的对DSP目标进行完整的分析，可加速系统的开发和测试。F2812功能框图如图10所示,图11给出了F2812的实物图。

数据、地址和控制总线EVM-28124路DACJTAG16路A/D输入通道CAN、SPI、SCI接口Power接口RAMF2812EEPROM晶振

图10 EVM2812功能组成框图

图11 EVM2812实物图

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4 2 F2812内核组成

F2812内核主要包括中央处置单元(CPU)、测试单元和存储器及外设的接口单元三个部份，如图12所示。CPU单元完成数据/程序存储器的访问地址的产生、译码和执行指令、算术、逻辑和移位操作、控制CPU寄放器和数据/程序存储器之间的数据传输等操作。测试逻辑单元主要用来监测、控制DSP的各个部份及其运行状态，以方便调试。而接口信号单元完尽是存储器、外设、时钟、CPU和调试单元之间的信号传输通道。

① 算术逻辑单元(ALU)：32位ALU能够执行二进制补码运算和布尔逻辑运算。在做运算之前，ALU从寄放器、数据存储器或程序逻辑单元中接收数据；运算结束后，ALU将结果存入寄放器或数据存储器。通常情形下，中央处置单元对于用户是透明的。例如，完成一个算术运算，用户只需要写一个命令和相应的操作数据，读耿相应的结果寄放器的数据就可以够了。

② 乘法器：乘法器完成32x32位的2的补码的乘法运算，产生64位的乘法结果。乘法器能够完成两个符号数、两个无符号数或一个符号数和一个无符号数的乘法运算。

③ 移位器：完成数据的左移或右移操作，最大能够移16位。在C281x的内核中，共计有3个移位寄放器：输入数据定标移位寄放器、输出数据定标移位寄放器和乘积定标移位寄放器。

④ 寻址运算单元(ARAU)：ARAU为从数据存储器中掏出的值分派地址。对于数据读操作，它把地址放在数据读地址总线(DRAB)上；对于数据写操作，它把地址装入数据写地址总线(DWAB)。

⑤ 独立的寄放器空间：CPU内的寄放器包括独立的寄放器，并非映射到数据存储空间。寄放器主要包括系统控制寄放器、算术寄放器和数据指针。系统控制寄放器能够通过专用的指令访问，其他的寄放器能够采用专用的指令或特定的寻址模式(寄放器寻址模式)来访问。

⑥ 带保护流水线：带保护的流水线能够避免同时对一个地址空间的数据进行读/写。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

5 CPU仿真控制逻辑存储器接口信号时钟和控制信号复位和中断信号仿真信号

图12 CPU内核功能框图

3 F2812外设介绍

由于F2812数字信号处置器集成了很多内核能够访问和控制的外部设备，DSP内核需要通过某种方式来读/写外设。为此，处置器将所有的外设都映射到了数据存储器空间。每一个外设被分派一段相应的地址空间，主要包括配置寄放器、输入寄放器、输出寄放器和状态寄放器。每一个外设只要通过简单的访问存储器中的寄放器就可以够利用该设备。

外设通过总线（PBUS）连接到CPU的内部寄放器接口上，如图13所示。所有的外设包括看门狗和CPU时钟在内，在利用之前必需配置相应的控制寄放器。 百度文库 - 让每个人平等地提升自我

6 图13 TMS320F2812模块图

① 事件管理器

在F2812数字信号处置器上有两个事件管理器，EVA和EVB，是数字电机控制应用利用的超级重要的外设，能够实现机电设备控制的多种必要的功能。每一个事件管理器模块包括：按时器、比较器、捕捉单元、PWM逻辑电路、正交编码脉冲电路和中断逻辑电路等。各有两个通用16位按时器，能够直接产生6路PWM信号，控制三相全桥电机驱动模块。可直接连接编码器的反馈信号，有功率驱动保护中断功能。

② 模数转换模块

F2812数字信号处置器上的ADC模块将外部的模拟信号转换成数字量，ADC模块能够将一个控制信号进行滤波或实现运动系统的闭环控制。尤其是在电机控制系统当中，采用ADC模块收集电机的电流或电压实现电流环的闭环控制。

③ SPI和SCI通信接口

SPI是一个高速同步串行通信接口，能够实现DSP与外部设备或另一个DSP之间的高速串行通信。应用中常常利用SPI接口和扩展外设的一名寄放器、LCD显示和ADC等外设通信。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，仅需要4条线。SPISOMI：SPI从模式输出/主模式输入引脚；SPISIMO:

SPI从模式输入/主模式输出引脚；SPISTE：SPI从模式发送使能引脚；SPICLK：SPI 串行时钟引脚。