第3章 TMS320F2812 DSP的内部资源

题目：基于TMS320F2812的DSP最小系统设计要求：TMS320F2812的DSP最小系统设计包括两个模块，即硬件设计模块和软件检测模块。

硬件设计模块包括电源设计、复位电路设计、时钟电路设计、存储器设计、JTAC接口设计等。

软件检测模块需要编写测试程序。

用Protel软件绘制原理图和PCB图。

从理论上分析，设计的系统要满足基本的信号处理要求。

DSP主要应用在数字信号处理中，目的是为了能够满足实时信号处理的要求，因此需要将数字信号处理中的常用运算执行的尽可能快。

这就决定了DSP的特点和关键技术。

适合数字信号处理的技术：DSP包涵乘法器，累加器，特殊地址发生器，领开销循环等；提高处理速度的技术：流水线技术，并行处理技术，超常指令等。

DSP对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部参与影响小；容易实现集成；VLSI 可以时分复用，共享处理器；方便调整处理器的系数实现自适应滤波；可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等；可用于频率非常低的信号。

关键词： TMS320F2812，CCS3.3，Protel99SE软件目录第1章绪论第2章系统设计2.1系统方案介绍2.2 系统结构设计第3章硬件电路设计3.1 TMS320F2812芯片介绍3.2电源及复位电路设计3.3 时钟电路设计3.4 DSP与JTAG接口设计3.5 DSP的串行接口设计3.6 通用扩展口设计3.7 总体电路原理图设计第4章软件设计4.1 程序设计4.2 仿真调试总结参考文献附录1：总体电路图附录2：程序代码第1章绪论数字化已成为电子、通信和信息技术的发展趋势与潮流。

在这种趋势与潮流的推动下，数字信号处理的理论与实现手段获得了快速的发展，已成为当代发展最快的学科之一。

而DSP芯片作为数字信号处理，尤其是实时数字信号处理的主要方法和手段，自20世纪70年代末、80年代初诞生以来，无论在性能上还是在价格上，都取得了突破性的迅猛发展。

10
BGA封装的F2812
179引脚GHH球形网格阵列BGA（Ball Grid Array）
11
BGA封装的机械尺寸
12
贴片封装的F2812
176引脚LQFP封装顶视图
128引脚PBK封装顶视图
13
贴片封装的机械尺寸
14
F2812电源
2812采用了高性能的静态CMOS技术，时钟 频率可达150MHZ（6.67ns），其核心电压 为1.8V，I/O口电压3.3V，Flash编程电压也 为3.3V。 在设计2812电源部分的时候，需要将常用 的5V电压转换成1.8V和3.3V的电压之后， 才能供给2812。
8
TMS320F2812的主要特点
4） 片上存储器 --有多达128K×16的FLASH存储器 （4个8K×16和 6个16K×16） --有多达128K×16的ROM 5）外部存储器接口 --有多达1MB的寻址空间 --三个独立的片选端 6）时钟与系统控制 --支持动态的改变锁相环（PLL）的频率 --片上振荡器 7）三个外部中断 8）外部中断扩展（PIE）模块，支持45外部中 断
MUX
Data Memory
XAR31-16
XAR15-0
=AR7-0
28
C28x Pipeline
A F1 F2 D1 D2 R1 R2 B C D E F G H
F1: 取指令地址 F2: 取指令内容 D1: 32/16判断边界 D2: 取指译码 R1: 操作数地址 R2: 取操作数 E: 指令执行 W: 写内容回存储单元
Program Bus

32-bit 定点DSP

32 x 32 bit MAC
2次单周期16 x 16 MAC (DMAC) 快速中断响应机制 单周期读、写、修改指令

周鹏安徽工程大学电气工程学院状态寄存器st0stl314cpu周鹏安徽工程大学电气工程学院寄存器大小描述复位后结果accahal32位累加器0x00000000xar0732位辅助寄存器070x00000000ar0716位辅助寄存器xar07的低16位0x0000dp16位数据页指针0x0000ifr16位中断标志寄存器0x0000ier16位允许中断寄存器0x0000dbgier16位允许中断调试寄存器0x0000pphpl32位乘积结果寄存器0x00000000pc22位程序计数器0x3fffc0pab是22位的周鹏安徽工程大学电气工程学院寄存器大小描述复位后结果rpc22位返回程序计数器0x00000000sp16位堆栈指针0x400st016位状态寄存器00x0000st116位状态寄存器10x080bxtttl32位被乘数寄存器0x00000000周鹏安徽工程大学电气工程学院累加器accahal周鹏安徽工程大学电气工程学院乘数寄存器xt的分半单独存取结构p寄存器的分半单独存取结构乘数寄存器xtttl和乘积寄存器pphpl周鹏安徽工程大学电气工程学院被乘数寄存器xt被乘数寄存器xt寄存器主要用于在32位乘法操作之前存放一个32位有符号整数值
容模式。在该模式下，目标码与C27xCPU完全兼容，且它的 循环—计数也与C27xCPU兼容。
▲ C2xLP源——兼容模式：该模式允许用户运行C2xLP的源代码，这
些源代码是用C28x代码生成工具编译生成的。
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
3.1.2 CPU的组成及主要特性
内核组成：
▲ CPU 内核——能够产生数据和地址存储地址，它的主要任务是编码和运行指令；
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
(3) 数据页指针寄存器(DP) 在直接寻址方式中，操作数的地址由两部分组成：一

TMS320F2812中文手册第1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。

C20x可用于通信设备、数字相机、嵌入式家电设备等；C24x主要用于数字马达控制、电机控制、工业自动化、电力转换系统等。

近年来，TI公司又推出了具有更高性能的改进型C27x和C28x系列芯片，进一步增强了芯片的接口能力和嵌入功能，从而拓宽了数字信号处理器的应用领域。

TMS320C28x系列是TI公司最新推出的DSP芯片，是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。

它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，特别适用于有大批量数据处理的测控场合，如工业自动化控制、电力电子技术应用、智能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统等。

本章将介绍TMS320C28x系列芯片的结构、性能及特点，并给出该系列芯片的引脚分布及引脚功能。

1.1 TMS320C28x 系列芯片的结构及性能C28x系列的主要片种为TMS320F2810和TMS320F2812。

两种芯片的差别是：F2812内含128K×16位的片内Flash存储器，有外部存储器接口，而F2810仅有64K×16位的片内Flash存储器，且无外部存储器接口。

其硬件特征如表1-1所示。

表1-1 硬件特征特征 F2810 F2812 指令周期（150MHz） 6.67ns 6.67ns SRAM（16位/字）18K 18K 3.3V片内Flash（16位/字） 64K 128K 片内Flash/SRAM的密钥有有有有 Boot ROM掩膜ROM 有有外部存储器接口无有事件管理器A和B（EVA和EVB）EVA、EVB EVA、EVB*通用定时器 4 4*比较寄存器/脉宽调制 16 16*捕获/正交解码脉冲电路 6/2 6/2 看门狗定时器有有 12位的ADC 有有*通道数 16 16TMS320C28x系列DSP的CPU与外设（上） ?2?续表特征 F2810 F2812 32位的CPU定时器 3 3 串行外围接口有有串行通信接口（SCI）A和B SCIA、SCIB SCIA、SCIB 控制器局域网络有有多通道缓冲串行接口有有数字输入/输出引脚（共享）有有外部中断源 3 3 核心电压1.8V 核心电压1.8V 供电电压 I/O电压3.3V I/O电压3.3V 封装128针PBK 179针GHH，176针PGF 温度选择‡ A：-40? ~ +85? PGF和GHH PBK S：-40? ~ +125? 仅适用于TMS 仅适用于TMS 产品状况‡‡产品预览（PP） AI AI 高级信息（AI）（TMP）‡‡‡ （TMP）‡‡‡ 产品数据（PD）注：‡ “S”是温度选择（-40? ~ +125?）的特征化数据，仅对TMS是适用的。