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DSPTMS320F2812实验讲义

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I 目 次

第一章 .............................................................................................................. 2

1.1 系统概述 ............................................................................................. 2

1.2 实验箱整体配置与特点 ........................................................................ 2

1.3 实验箱功能实现 ................................................................................... 4

第二章 .............................................................................................................. 5

2.1 电源设计 ............................................................................................. 5

2.2 复位电路设计 ...................................................................................... 7

2.3 时钟电路设计 ...................................................................................... 9

第三章 ............................................................................................................ 11

3.1 硬件仿真器的安装 ............................................................................. 11

3.2 CCS软件设置与项目管理 .................................................................. 18

3.3 CCS常用工具与窗口 ......................................................................... 33

第四章 ............................................................................................................ 40

4.1 CCS入门实验（C语言的使用） ....................................................... 40

4.2 片上外设实验----定时器控制实验 ....................................................... 43

4.3 片上外设实验----A/D采集实验 .......................................................... 47

4.4 有限冲击响应滤波器（FIR）算法实验 .............................................. 54

4.5 快速傅立叶变换（FFT）算法实验 ..................................................... 60

附录 ................................................................................................................ 65 II 定时器工作寄存器 ................................................................................... 67

AD转换功能寄存器 ................................................................................. 70

第一章

实验系统介绍

1.1 系统概述

SEED-DTK（DSP Teaching Kit）是由合众达公司提供的一套可以满足大学本科、研究生和教师科研工作的综合实验设备，具有独特的多DSP结构、较强的DSP主板功能、丰富的外围实验电路、与教学内容紧密结合的实验例程。

下面主要介绍下SEED-DTK2812实验箱，它由SEED-DEC2812板卡以及SEED-DTK_MBoard构成：其中主控板是合众达公司生产的SEED-DEC2812，母板是由该公司生产的SEED-DTK_MBoard板卡。此外，该款实验箱还可以配置DSK板卡、图像处理卡等多种子卡。

1.1.1 SEED-DTK2812实验箱实验例程

■ SEED_DEC2812板卡实验例程

1. CCS软件应用实验：

介绍CCS的使用，编写简单的实验例程。

2. DSP片上资源应用实验

本部分例程介绍的是DSP的片上资源。

3. SEED_DEC2812板卡应用实验

SEED_DEC2812板卡与实验箱资源的应用实验。包括：异步、同步串口通讯；扩展I/O口使用；AD/DA的使用。

4. 算法实验 2 包括FFT，滤波（FIR、IIR），卷积，自适应滤波器算法实验

5. 参考实验

包括USB使用实验、自举程序的编写以及SEED_DEC2812板卡与SEED-DTK_MBoard板卡之间数据传递实验。

■ 母板实验例程

1.DSP5402片上资源应用实验

本部分例程主要是DSP片上资源的使用介绍。

2.实验箱外设实验

实验箱母板资源的应用实验。包括：键盘、液晶、信号源的使用。

■ 其他板卡实验程序

该部分程序将根据实验箱的具体配置提供。

1.1.2 SEED-DTK2812的原理框图如下：

1.2 实验箱整体配置与特点

1.2.1 实验箱整体配置

SEED-DTK2812实验箱由以下几个部分构成：

1. SEED-DEC2812 实验箱DSP基本系统 3 高性能DSP：TMS320F2812,主频150MHZ

外扩SRAM，最大容量为512K×16位

512字节的EEPROM+RTC实时时钟

16路AD输入

4路DA输出

12路PWM输出，6路捕捉输入

双路URAT接口，接口标准为RS232/RS422/RS485，可配置

符合USB2.0标准的高速Host端接口

1路CAN总线接口，符合CAN2.0协议

2. SEED-MBoard 实验箱人机接口模块

处理器为TMS320C5402

SRAM：64K×16位（可扩展至256×16位）

FLASH: 256×16位(用于存放二级标准汉字库及驻留实验程序)

提供手动复位

1路RS232接口

4路12位10微秒建立时间10V输出D/A

17键薄膜键盘

240*128大屏幕液晶显示

交通灯演示模块

1.2.2 实验箱特点

模块化的产品结构：

SEED-DEC2812

实验箱的DSP基本系统

可替换其他系列的DSP SEED-DEC×××× 产品

SEED-Mboard

人机接口模块、处理器为TMS320C5402DSP

SEED-DTK_PWMDRV

电机驱动模块

实验箱特点：

双DSP结构，可以完成DSP间的通讯实验；提供了比较 4 1.3 实验箱功能实现

1.3.1 SEED-DEC2812

实验箱中SEED-DEC2812工作状态如下

1． Boot模式：直接将MP/MC接地，工作在MC模式下，将SCITXDA上拉，工作在“Jump to Flash”自举模式下。

2． 输入时钟源：外部30M时钟晶体，通过对软件寄存器PLLCR设置，使PLL锁相环倍频，最后产生150M系统时钟。

1.3.2 SEED-Mboard

实验箱中本模块工作状态如下：

1. 工作方式的选择

SEED-Mboard的工作模式为MC工作方式。

2. BOOT模式

当SEED_Mboard处于MC工作方式时，只能用FLASH引导方式，既程序存放在FLASH中，上电或复位后，DSP将FLASH中的程序BOOTTLOAD到SRAM中，程序在SRAM中运行

3. 工作频率

使用10MHZ外部频率输入：当复位后，PLL硬件初始化设置为5倍频。其芯片管脚CLKMD3-CLKMD1设置为010；便于DSP读取FLASH的程序。系统工作正常后，可通过设置CPU的寄存器CLKMD，将PLL设置需要的倍频数。

4. 串口通讯

MCBSP0用于 UART通讯，因MCBSP0是一种同步串口，而UART是一种异步串口，所以VC5402没有直接和UART通讯的片内外设，只有通过软件方式，用MCBSP 和DMA来完成UART通讯功能，在硬件电路上，BDX0 作为数据发送端，BDR0和 BFSR0作为数据接收端。

MCBSP1用于与SEED_DEC2812的MCBSP串口通讯。

5. 增强型HPI口

SEED_Mboard使用HPI口作为GPIO口，用做键盘扫描，HP口的HD0-HD3,XF做输出，工作时置为0，而HD4-HD7,BIO做输入，工作时接上拉电阻，实现键盘操作

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TMS320F2812DSP入门指导

TMS320F2812DSP入门指导

教学改革广角

67中国电力教育2010年第12期 总第163期随着16位DSP（数字信号处理器）的广泛应用，其价格也越来越低，无论是在通信产品上还是在数字控制领域都占有越来越多的份额。其逐渐从高端向中低端嵌入式系统应用领域渗透，各高校也逐渐开展了关于16位DSP（数字信号处理器）本科教学。随着通信产品（比如手机）的功能越来越强大，数字控制产品的精度越来越高，32位DSP芯片的应用也越来越广泛，随着价格的降低，使32位DSP芯片应用于中档产品上成为可能。同时培养高级DSP应用型人才也势在必行。由于32位DSP芯片的复制结构和强大的功能对于本科教学难度较大，华北水利水电学院（以下简称“我校”）关于32位DSP课程的教学主要是针对电子通信类和自动控制类专业的研究生开展的，这门课程主要由笔者担当主讲。我校的研究生偏向于工业控制方面，所以选择的DSP型号为TI公司新近推出的TMS320F2812。TMS320F2812一经上市就吸引了国内许多研发人员的注意，TMS320F2812提供了强大的计算能力，最高运行速度可达150MIPS，应用于电机的数学化控制和三相逆变器等方面显得游刃有余。TMS320F2812与现有240x系列DSP控制芯片代码兼容的同时，具有处理性能更强、外设集成度更高、存储器容量更大以及A/D转换速度更快等特点，是240x系列DSP芯片的升级产品。在讲授DSP课程的初期，笔者发现，很多学生面对厚厚的TMS320F2812教材，都产生了非常恐惧的心理，觉得DSP这门课程太难了。这是很正常的现象。TMS320F2812芯片由于其功能强大，片内外设丰富，因此其结构当然十分复杂，但是掌握起来并不是很困难。关键要抓住DSP的核心部分，各个击破。只要稍微多花一些时间，掌握TMS320F2812就如同掌握单片机MCS-51一样简单。针对近两年关于DSP TMS320F2812的授课体会，总结几点经验，如下文所述，希望对DSP感兴趣的学生及初学者有所帮助。一、抓住核心学过微机原理或者单片机MCS-51课程的学生都知道，无论是通用微型计算机还是单芯片微型计算机，其核心是以CPU为重点展开的。对于TMS320F2812的理解，笔者个人认为应该以存储器为核心展开讲解更为合适。尽管片内高性能32位CPU占据着重要的位置，CPU内核丰富的多总线结构（三种地址总线，三种数据总线）也是为了多通道快速访问存储器和外设，而外设的地址空间又映射了存储器空间，因此以存储器为核心逐步展开讲解，更容易使初学者快速入门。TMS320F2812存储器包括片上存储器和外部存储器接口两个部分。但TMS320F2812所有存储空间采用统一寻址。什么是统一寻址呢？也就是无论是程序存储空间还是数据存储空间以及外设寄存器映射空间都统一编排地址。统一寻址范围为：00000000H~0FFFFFFFFH，外设寄存器映射空间的地址是唯一的，程序存储空间或数据存储空间不能占用。有一些存储空间既可以当作程序存储空间也可以当作数据存储空间来使用。对于确定的嵌入式应用系统来说，一旦存储空间配置好以后，程序存储空间和数据存储空间是不能重复的。而240x系列DSP采用的是独立寻址方式。也就是说程序存储空间、数据存储空间和外设存储空间是独立的存储空间。它们的地址可以相同，但通过不同的方式访问不同的存储空间。这一点对初学者来说很容易混淆，也会给程序的编写制造麻烦。但统一编制就简单得多，反正都在一个存储空间，面对不同的物理存储介质和分散的外设寄存器，地址不同，访问起来也不容易出错。统一寻址空间如表1所示。二、掌握外设TMS320F2812片上外设极其丰富，不仅包括多种类型的存储器，还包括：JTAG边界扫描接口、外部扩展接口、时钟和系统控制电路、外围中断扩展模块、3个32位CPU定时器、2个事件管理器、2个异步通信接口SCI、串行外设接口SPI、增强型CAN总线、SPI模式的多通道缓冲串口McBSP、12位16通道A/D转换器、56个独立可编程的多路通用输入/输出（GPIO）引脚等。尽管TMS320F2812片上外设十分丰富，但是只要掌握一种外设的应用，其它外设的应用也不难理解。就拿可编程的多路通用输入/输出（GPIO）引脚的应用来说，这些引脚绝大部分是多功能复用引脚，即这些引脚既可以当作数字I/O引脚来使用，也可以当作外设引脚来使用。但必须通过相应的寄存器TMS320F2812 DSP入门指导熊军华 王亭岭摘要：DSP课程教学的目的是培养掌握复杂嵌入式系统的应用型人才，本文按照“数字信号处理器”课程的结构特点，针对近几年讲授数字信号课程的感受，总结了几点体会，希望对DSP感兴趣的同仁及初学者有所帮助。关键词：TMS320F2812；DSP；存储器；统一寻址作者简介：熊军华（1973-），女，河南罗山人，华北水利水电学院电力学院，讲师，北京航空航天大学机械学院博士研究生，（北京 100191），主要研究方向：电力系统自动化、电力电子、嵌入式系统、机械设计及理论；王亭岭（1975-），男，内蒙古呼伦贝尔人，华北水利水电学院电力学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：自动化及嵌入式系统。（河南 郑州 450011）DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2010.12.029教学改革广角68中国电力教育2010年第12期 总第163期

DSP实验报告

DSP实验报告

姓名： 班级：自动化15 学号：2015

实验一 数据存储实验

一 实验目的

1。掌握TMS320F2812程序空间的分配；

2。掌握TMS320F2812数据空间的分配；

3。能够熟练运用TMS320F2812数据空间的指令。

二 实验步骤与内容

实验步骤

1. 在进行DSP实验之前，需先连接好仿真器、实验箱及计算机,连接方法如下所示：

2. F2812CPU板的JUMP1的1和2脚短接，拨码开关SW1的第二位置ON；其余OFF

3. E300底板的开关SW4的第2位置ON，其余位置OFF.其余开关设置为OFF.

4. 上电复位

在硬件安装完成后，确认安装正确、各实验部件及电源连接无误后，启动计算机，接通仿真器电源，此时，仿真器上的指示灯应点亮，否则DSP开发系统与计算机连接存在问题。

5. 运行CCS程序

1) 待计算机启动成功后,实验箱220V电源置“ON",实验箱上电

2) 启动CCS5.5，工作环境的路径选择：E:\E300Program\E300 TechV-2812\normal ；

6. 成功运行CCS5.5程序后，出现如下图所示界面:

7. 右键点击Project Explorer窗口下的工程文件“e300_01_mem”，选择“Open Project"命令打开该工程，如下图所示，可以双击才看左侧源文件；

8. 点击菜单栏Project/Build All命令编译整个工程，编译完成后点击按钮进入仿真模式，完全进入后如下图所示：

9. 用“View"下拉菜单中的“Memory/Browser”查看内存单元,参数设置如下图:注意:下面的参数设置都是以16进制。

此时可以观测到以0x003F9020为起始地址的存储单元内的数据；

10. 单击按钮，开始运行程序,一段时间后,单击按钮，停止程序运行，0x003F9020H～ 0x3F902FH单元的数据的变化，如下图所示：

DSP实验报告 2

DSP实验报告 2

实验一：CPU 定时器实验

一：实验目的

1、熟悉 F2812 的 CPU 定时器；

2、掌握 F2812 的 CPU 定时器的控制方法；

3、学会使用 CPU 定时器中断方式控制程序流程。

二：实验设备

计算机，CCS 3.1 版软件，DSP 硬件仿真器，E300 实验箱，2812CPU 板。

三：实验原理

样例实验是采用 CPU 定时器来定时使 LED 亮灭的。

F2812 的 CPU 定时器不同于事件管理器模块（EVA、EVB）中的通用定时器（GP）。F2812

的 CPU共有三个定时器，其中，CPU 定时器 1 和 2 被保留用作实时操作系统 OS(例如

DSPBIOS)，CPU 定时器0 可以供用户使用。

定时器的一般操作如下：将周期寄存器 PRDH:PRD 中的值装入 32 为计数器寄存器

TIMH:TIM。然后计数器寄存器以 F281x 的 SYSCLKOUT 速率递减。当计数器减到 0 时，就会产生一个定时器中断输出信号（一个中断脉冲）。

下图为 CPU 定时器的内部结构：

四：实验步骤

1 、 F2812CPU 板的 JUMP1 的 1 和 2 脚短接，拨码开关 SW1 的第二位置 ON；其余置 OFF。

2 、 E300 底板的开关 SW4 的第 2 位置 ON，其余位置 OFF。其余开关设置为 OFF。

3 、 运行 CCS 软件，调入样例程序，装载并运行；（进入 CCS 界面后需要点“Debug--Connect”）

4 、 加载“..\ e300_03_cpu_timer\Debug\Example_281x_cpu_timer.out”；

5 、 单击“Debug \ Animate”运行，

可观察到灯 LED1~LED8 的变化规律：

6 、单击“Debug \ Halt”，暂停程序运行，LED 灯停止闪烁；单击“Debug \ Run”，运行程序，LED 灯又开始按上述规律变化；

基于TMS320F2812的双DSP芯片并行处理系统设计

基于TMS320F2812的双DSP芯片并行处理系统设计

・机械研究与应用・　植测与控制　

基于ＴＭＳ３２０　８１２的双ＤＳＰ芯片并行处理系统设计　

蔡卓恩　，李小青　

（１．兰州工业高等专科学校，甘肃兰州７３００５０；２．兰州军区６９２２３部队，甘肃兰州７３００００）　

摘要：提出一种以两片ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２为核心的双ＤＳＰ芯片并行处理系统，给出了该系统的硬件结构，包括信号采集　模块、信号调理模块、双ＤＳＰ并行处理模块以及人机接口模块的设计。并在此硬件基础上。对两块ＤＳＰ的任　务做了分配，讨论了软件流程设计及Ｃ语言实现。　关键词：并行处理系统；ＤＳＰ；模块　中图分类号：ＴＰ２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４４１４（２０１０）０２—００８３—０３　

Ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｄｕａｌ—ＤＳＰ—ｃｈｉｐ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＴＭＳ３２ＯＦ２８１２　

Ｃａｉ　Ｚｈｕｏ—ｅｎ　．Ｌｉ　Ｘｉａｏ—ｑｉｎｇ　

（１．Ｌａｎｚｈｏｕ　ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｃａｎｓｕ　７３００５０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｎｏ．６２２３　ｏｆＰＬＡ　Ｌａｎｚｈｏｕ　ｍｉｌｉｔａｒｙ　ｃｏｍｍ￣ｌｚｄ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｇａｎｓｕ　７３００００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｄｕａｌ—ＤＳＰ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｗｏ　ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２　ｃｈｉｐｓ　ｉｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　８　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｏｕｔ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｉｇｎａｌ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌｅ，ｓｉｇｎａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅ，ｄｕａｌ—ＤＳＰ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｒｏ－　ｃｅａｓｉｎｇ　ｍｏｄｕｌｅｓ　ａｎｄ　ｍａｎ—ｍａｃｈｉｎｅ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｗｏ　ＤＳＰ　ｃｈｉｐｓ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｃｌｅａｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｂａｓｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｃ　ｌａｎｇｕａｇｅ　ｔｏ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐａｒａｌｌｅｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳＰ；ｍｏｄｕｌｅ