原装TMS320F2812电路原理图

简介：德州仪器所生产的TMS320F2812 数字讯号处理器是针对数字控制所设计的DSP，整合了DSP 及微控制器的最佳特性，主要使用在嵌入式控制应用，如数字电机控制(digital motor control, DMC)、资料撷取及I/O 控制(data acquisition and control, DAQ)等领域。

针对应用最佳化，并有效缩短产品开发周期，F28x 核心支持全新CCS环境的C compiler，提供C 语言中直接嵌入汇编语言的程序开发介面，可在C 语言的环境中搭配汇编语言来撰写程序。

值得一提的是，F28x DSP 核心支持特殊的IQ-math 函式库，系统开发人员可以使用便宜的定点数DSP 来发展所需的浮点运算算法。

F28x 系列DSP预计发展至400MHz，目前已发展至150MHz 的Flash 型式。

1.高性能静态CMOS制成技术(1)150MHz(6.67ns周期时间)(2)省电设计(1.8VCore，3.3VI/O)(3)3.3V快取可程序电压2.JTAG扫描支持3.高效能32BitCPU(1)16x16和32x32MAC Operations(2)16x16Dual MAC(3)哈佛总线结构(4)快速中断响应(5)4M线性程序寻址空间(LinearProgramAddressReach)(6)4M线性数据寻址空间(LinearDataAddressReach)(7)TMS320F24X/LF240X程序核心兼容4.芯片上(On-Chip)的内存(1)128Kx16 Flash(4个8Kx16，6个16Kx16)(2)1Kx16OTPROM(单次可程序只读存储器)(3)L0和L1：2组4Kx16 SARAM(4)H0：1组8Kx16SARAM(5)M0和M1：2组1Kx16 SARAM共128Kx16 Flash，18Kx16 SARAM5.外部内存接口(1)支持1M的外部内存(2)可程序的Wait States(3)可程序的Read/Write StrobeTi最小g(4)三个独立的芯片选择(Chip Selects)6.频率与系统控制(1)支持动态的相位锁定模块(PLL)比率变更(2)On-Chip振荡器(3)看门狗定时器模块7.三个外部中断?8.外围中断扩展方块(PIE)，支持45个外围中断9.128位保护密码(1)保护Flash/ROM/OTP及L0/L1SARAM(2)防止韧体逆向工程10.三个32位CPU Tim er11.电动机控制外围(1)两个事件管理模块(EVA，EVB)(2)与240xADSP相容12. (1)同步串行外围接口SPI模块(2)两个异步串行通讯接口SCI模块，标准UART(3)eCAN(Enhanced Controller Area Network)(4)McBSP With SPI Mode13.16个信道12位模拟-数字转换模块(ADC)(1)2x8通道的输入多任务(2)两个独立的取样-保持(Sample-and-Hold)电路(3)可单一或同步转换(4)快速的转换率：80ns/12.5MSPS图1TMS320F2812功能方块图。

5.1.1 通用定时器 5.1.2 脉宽调制电路PWM 5.1.3 捕获单元 5.1.4 事件管理器模块的中断 5.1.5 应用事件管理器产生PWM
华东交通大学电气学院
第5.1节 事件管理器（EV）
F2812提供了2个结构和功能相同的事件管理器EVA和 EVB模块，具有强大的控制功能，特别在运动控制和电机控 制领域。
PDPINTB CMP4/5/6INT CAPINT4/5/6n B T3CINT,T3PINT T3UFINT,T3OFINT
PIE 中断 模块
T3CTRIP PDPINTB
T4CINT,T4PINT
T4C华TR东IP 交通大学电气学院
T4UFINT,T4OFINT
EVA和EVB模块信号引脚
EV模块
通用定时器的寄存器?1通用定时器控制寄存器t1cont2con?选择4种计数模式的一种?使用内部还是外部时钟?确定输入时钟使用的预定标参数?确定比较寄存器重新装载的条件?使能或禁止通用定时器?使能或禁止通用定时器的比较操作?定时器2或1的周期寄存器?定时器4或3的周期寄存器1通用定时器控制寄存器t1cont2confreesoftreservedtmode1tmode0tps2tps1tps0t2swt1t4swt3tenabletclks1tclks0tcld1tcld0tecmprselt1prselt3prd15d14d13d12d11d10d9d8d7d6d5d4d3d2d1d0通用定时器控制寄存器txcon计数模式选择countmodeselection00停止保持01连续增减计数模式10连续增计数模式11定向递增减计数模式定时器使能控制位timerenable0禁止定时器操作1使能定时器操作定时器比较使能位timercompareenable0禁止定时器比较操作1使能定时器比较操作2全局通用定时器控制寄存器gptconab?确定通用定时器实现具体任务需采取的操作方式并明计数方向通用定时器2的状态0递减计数1递增计数reservedt2statt1statt2ctripet1ctripet2toadct1toadcr0r1r1rw1t1toadctcmpoet2cmpoet1cmpoet2pint1pind15d14d13d12d11d10d9d8rw1rw0rw0d7d6d5d4d3d2d1d0rw0rw0rw0通用定时器1比较输出的极性选择位00强制低01低有效10高有效11强制高rw0rw0rw0通用定时器a控制寄存器gptcona通用定时器1的状态0递减计数1递增计数2全局通用定时器控制寄存器gptconabreservedt4statt3statt4ctripet3ctripet4toadct3toadcr0r1r1rw1d7d6d5d4d3d2d1d0t3toadctcmpoet4cmpoet3cmpoet4pint3pind15d14d13d12d11d10d9d8rw1rw0rw0rw0rw0rw0rw0rw0rw0通用定时器b控制寄存器gptconb3通用定时器比较寄存器txcmpr?比较寄存器中的值与通用定时器的计数值进行比较比较匹配时产生

摘要随着DSP应用领域不断的拓宽及其市场高速的增长，DSP系统广泛地存在于我们的生活和工作中。

本课题主要针对美国TI公司生产的TMS320F2812 DSP所组成的最小系统进行实验研究，以TMS320F2812为核心，并且进行了外接扩展的数据存储RAM、DC-DC电源系统、JTAG接口、通讯接口等的设计，最终能完成硬件设计以及ADC、SCI模块的软件调试。

文章详细地介绍了DSP的发展历程、各部分电路的设计方法和调试过程。

该最小系统既可以满足教学要求，也可以用于简单的工程研究和应用开发。

在通常的实时信号处理中，DSP芯片具有可程控、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。

关键词：DSP，TMS320F2812，最小系统设计ABSTRACTAs the applications of DSP constantly expanding and its market growing in a high-speed, DSP systems are widely used in our lives and work. This issue mainly aim to the experimental study of the United States TI TMS320F2812 DSP minimum system.It mainly discusses TMS320F2812 and studies add extended data storage RAM, DC-DC power systems, JTAG interface, communication interface.Finally,completing the hardware design , software debugging and making it out.This article introduces the history, circuit parts design methods and the debugging process of DSP. This minimum system not only meet the teaching requirements, but also for simple engineering researches and application development. In the usual real-time signal processing, DSP chip has so many advantages like good predictability, precision, stability, reliability and repeatability and easy to implement adaptive algorithm, which analog systems is less than it.Keywords: DSP, TMS320F2812, Minimum System Design目录1 绪论 (1)1.1 DSP的发展 (1)1.2 DSP系统构成及其特点 (2)1.3 DSP芯片的应用 (3)1.4 DSP的发展前景 (3)1.5 选题背景及意义 (5)2 系统总体设计 (6)2.1 TMS320F2812芯片的选择 (6)2.2 TMS320F2812芯片的主要特性 (6)2.3 DSP最小系统 (8)2.4 电源模块的设计 (9)2.5 时钟信号的设计 (10)2.6 JTAG边界扫描接口的设计 (11)2.7 DSP外围电路的设计 (12)2.8 DSP电路板设计 (16)2.9 数据采集模块的软件设计 (17)3 软件调试及设计 (18)3.1 ADC模块的软件设计 (18)3.2 A/D采集实现 (19)3.3 A/D校正实现 (21)3.4 SCI模块的软件设计 (22)4 系统抗干扰设计 (25)4.1 干扰的来源及后果 (25)4.2 软件硬件抗干扰设计 (25)5 系统调试 (27)5.1 ADC模块的软、硬件调试 (27)5.2 SCI模块的软、硬件调试 (28)6 结论与展望 (29)致谢 (32)附录A 控制部分硬件原理图 (33)附录B PCB版 (34)附录C A/D转换主程序 (35)1 绪论数字信号处理（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。

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BGA封装的F2812
179引脚GHH球形网格阵列BGA（Ball Grid Array）
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BGA封装的机械尺寸
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贴片封装的F2812
176引脚LQFP封装顶视图
128引脚PBK封装顶视图
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贴片封装的机械尺寸
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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。
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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
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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