DSP原理及應用：TMS320F28335架構、功能模塊及程序設計（簡體書）

本書主要介紹TI（美國德州儀器）公司生產的TMS320F28335 DSP 控制器硬件結構以及常用片上外設模塊應用程序開發方法。本書概述TMS320F28335的結構特點、電氣特性、封裝形式，簡要介紹CPU結構、CPU寄存器、片上每個外設模塊的基本結構和特性。詳細介紹了CCS 3.3所有菜單命令，包括提高數字信號處理算法調試效率的探針命令和GEL（通用擴展語言）命令。重點介紹了外部接口擴展技術，片上系統控制模塊、GPIO模塊、PIE模塊、ADC模塊、SCI模塊、SPI模塊的應用程序開發模板和開發方法。通過本書學習，讀者能夠全面掌握TMS320F28335軟硬件系統的設計方法和調試方法，能夠將不同片上外設模塊的工程模板組合到一個工程文件中，快速創建應用工程文件。另外，本書還詳細介紹了基2 DITFFT蝶形運算的微機迭代算法和DSP實現程序。本書還配有各章習題和參考答案，便於讀者自學。 本書可作為高等院校電子、通信、自動化、計算機等本科或研究生的教材，也可作為控制領域相關工程技術人員的參考書。

目錄




第1章DSP控制器概述

1.1DSP的概念

1.2DSP的特點

1.3DSP控制器結構與主要特點

1.4定點DSP和浮點DSP的數值處理方法

1.4.1二進制定點數定標表示法

1.4.2二進制定點數運算規則

1.4.3十二進制數手工快速轉換算法

1.4.4二十進制數手工快速轉換算法

1.4.5二十進制整數計算機典型轉換算法

1.4.6二十進制小數計算機典型轉換算法

1.4.7二進制浮點數數據格式與運算規則

1.5定點DSP與浮點DSP比較

1.6F28335與STM32系列ARM比較

1.7F28335的引腳與封裝圖

1.8F28335的主要電氣特性

1.8.1F28335的電源特性

1.8.2F28335電流消耗的減少方法

1.9F28335最小硬件系統設計

1.10CCS 3.3集成開發環境安裝與開發流程

1.10.1CCS 3.3安裝及設置

1.10.2F2833x浮點庫安裝

1.10.3CCS軟件開發工具

1.10.4CCS軟件開發流程

習題

小結

第2章TMS320F28335硬件結構

2.1概述

2.2CPU結構

2.2.1CPU內核

2.2.2乘法器

2.2.3移位器

2.2.4總線結構

2.2.5CPU寄存器

2.2.6狀態寄存器ST0/ST1

2.2.7CPU中斷控制寄存器

2.3存儲器結構

2.3.1存儲器映射圖

2.3.2片上通用存儲器塊

2.3.3片上安全密碼保護、雙映射存儲器塊

2.3.4片上DMA存儲器塊

2.3.5片上Flash存儲器塊

2.3.6片上OTP

2.3.7片上安全代碼模塊

2.3.8片上Boot ROM

2.4片上外設幀

2.4.1寫保護寄存器的訪問特性

2.4.2器件仿真寄存器

2.4.3Flash/OTP配置寄存器

2.4.4代碼安全模塊寄存器

2.4.5PIE向量表

2.4.6系統控制寄存器

2.4.7GPIO複用寄存器

2.4.8eCAN寄存器

2.4.9ePWM1～ePWM6寄存器

2.4.10XINTF寄存器

2.5外部接口XINTF

2.5.1外部接口XINTF時序

2.5.2XINTF的外存儲器擴展

2.5.3XINTF擴展I/O外設

2.6片上外設模塊功能劃分

2.7系統初始化模塊

2.7.1系統控制模塊

2.7.2通用目的I/O模塊

2.7.3外設中斷擴展模塊

2.8CPU定時器模塊

2.9串行通信接口模塊

2.9.1串行通信接口模塊的特性

2.9.2串行外設接口模塊

2.9.3多通道緩衝串行接口模塊

2.9.4控制局域網模塊

2.9.5兩線式串行總線模塊

2.10數據采集與控制模塊

2.10.1增強型A/D轉換器

2.10.2增強型脈寬調製模塊

2.10.3增強型正交編碼模塊

2.10.4增強型捕獲eCAP模塊

2.11直接存儲器存取模塊

2.11.1DMA模塊特性

2.11.2DMA模塊的工作原理

習題

小結

第3章DSP軟件開發基礎

3.1DSP軟件通用目標文件格式

3.2DSP的工程文件目錄結構

3.3CCS 3.3常用菜單命令

3.3.1文件菜單命令

3.3.2編輯菜單命令

3.3.3顯示菜單命令

3.3.4工程菜單命令

3.3.5調試菜單命令

3.3.6GEL菜單命令與通用擴展語言

3.3.7選項菜單命令

3.3.8剖析菜單命令

3.3.9工具菜單命令

3.3.10DSP/BIOS菜單命令

3.4鏈接器命令文件

3.4.1MEMORY偽指令表達式

3.4.2SECTIONS偽指令表達式

3.4.3F28335仿真用鏈接器命令文件模板

3.4.4F28335燒寫用鏈接器命令文件模板

3.4.5命名段定義#pragma編譯預處理指令

3.5F2833x軟件開發模板

3.5.1F2833x外設模塊頭文件模板

3.5.2片上外設模塊C語言源文件模板

3.6DSP應用程序開發方法

3.6.1DSP外設寄存器的訪問表達式

3.6.2DSP應用程序開發流程

習題

小結

第4章系統初始化模塊應用程序開發

4.1系統初始化模塊概述

4.1.1時鐘電路

4.1.2低功耗模式

4.1.3看門狗電路

4.1.4GPIO模塊

4.1.5PIE模塊

4.2系統初始化模塊寄存器組

4.2.1系統控制模塊寄存器組

4.2.2GPIO模塊控制寄存器組

4.2.3GPIO模塊數據寄存器組

4.2.4GPIO模塊中斷源和喚醒源選擇寄存器組

4.2.5PIE模塊寄存器組

4.3系統初始化模塊應用程序開發

4.3.1系統初始化模塊應用程序開發流程

4.3.2GPIO通用I/O引腳翻轉應用例程開發

4.3.3外部中斷源應用例程開發

習題

小結

第5章CPU定時器模塊應用程序開發

5.1CPU定時器模塊結構與原理

5.2CPU定時器模塊寄存器組

5.2.132位計數寄存器

5.2.232位週期寄存器

5.2.316位定時器控制寄存器

5.2.432位預分頻週期寄存器

5.3CPU定時器週期中斷應用例程開發

習題

小結

第6章常用串行接口模塊應用程序開發

6.1常用串行接口模塊概述

6.2SCI模塊概述

6.3SCI模塊結構與原理

6.3.1SCI模塊異步通信模式

6.3.2SCI模塊多機通信模式

6.3.3地址字節識別方法

6.3.4SCI模塊發送特性

6.3.5SCI模塊接收特性

6.3.6SCI模塊中斷

6.3.7SCI模塊的增強功能

6.4SCI模塊寄存器組

6.4.1SCI通信控制寄存器

6.4.2SCI控制寄存器1

6.4.3SCI波特率選擇寄存器

6.4.4SCI控制寄存器2

6.4.5SCI接收狀態寄存器

6.4.6SCI仿真數據緩衝寄存器

6.4.7SCI接收數據緩衝寄存器

6.4.8SCI發送數據緩衝寄存器

6.4.9SCI FIFO寄存器

6.4.10SCI優先權控制寄存器

6.5SCI異步串口通信應用例程開發

6.5.1SCI兩種多機通信模式

6.5.2空閒線多機通信步驟

6.5.3地址位多機通信步驟

6.5.4SCI發送FIFO應用程序開發

6.5.5SCI接收FIFO應用程序開發

6.5.6SCI自回環通信實例

6.5.7SCI模塊與電磁閥定位器通信實例

6.6串行外設接口模塊概述

6.6.1SPI模塊結構與操作原理

6.6.2SPI模塊操作模式

6.6.3SPI模塊中斷

6.6.4SPI模塊數據格式

6.6.5SPI模塊波特率和時鐘方案

6.6.6SPI複位初始化過程

6.6.7SPI數據傳輸實例

6.6.8SPI FIFO模式

6.7SPI寄存器組

6.7.1SPI配置控制寄存器

6.7.2SPI操作控制寄存器

6.7.3SPI狀態寄存器

6.7.4SPI波特率寄存器

6.7.5SPI仿真緩衝寄存器

6.7.6SPI串行接收緩衝寄存器

6.7.7SPI串行發送緩衝寄存器

6.7.8SPI串行數據寄存器

6.7.9SPI FIFO發送、接收和控制寄存器

6.7.10SPI優先級控制寄存器

6.8SPI發送FIFO應用程序開發

6.9SPI接收FIFO應用程序開發

6.10SPI自回環中斷例程

習題

小結

第7章ADC模塊應用程序開發

7.1概述

7.1.1A/D轉換器專用術語和工作原理

7.1.2A/D轉換器結構和特點

7.2自動轉換排序器操作原理

7.3自動轉換排序器操作模式

7.3.1順序採樣模式時序圖

7.3.2同步採樣模式時序圖

7.3.3不間斷(連續)自動排序模式

7.3.4排序器啟停模式

7.3.5同步採樣模式

7.4輸入觸發源描述

7.5自動轉換排序器中斷模式

7.6ADC模塊時鐘預定標器

7.7ADC模塊電氣特徵

7.7.1ADC模塊低功耗模式

7.7.2ADC模塊上電順序

7.7.3內部和外部參考電壓選擇

7.8ADC模塊校準

7.9排序器過載特性

7.10偏移誤差校正

7.11ADC到DMA的接口

7.12ADC模塊寄存器組

7.12.1ADC控制寄存器

7.12.2最大轉換通道寄存器

7.12.3自動排序狀態寄存器

7.12.4ADC狀態和標誌寄存器

7.12.5ADC參考源選擇寄存器

7.12.6ADC偏置校準寄存器

7.12.7ADC輸入通道選擇排序控制寄存器1/2/3/4

7.12.8ADC轉換結果緩衝寄存器

7.13ADC模塊應用程序開發實例

習題

小結

第8章FFT算法原理與DSP實現

8.1概述

8.2FFT算法原理

8.2.1旋轉因子WN特性

8.2.2按時間抽選的基2FFT算法

8.2.3DITFFT算法運算量分析

8.2.48點DITFFT蝶形運算符號圖

8.3C語言倒序雷德算法

8.3.1DSP彙編指令倒序原理

8.3.2C語言倒序原理

8.3.3雷德算法程序流程圖

8.4DITFFT的微機算法

8.4.1原址運算

8.4.2FFT蝶形運算旋轉因子變化規律

8.4.3FFT蝶形運算旋轉因子變化規律分析

8.4.4DITFFT微機算法

8.5基2 DITFFT微機算法DSP應用程序開發

習題

小結

附錄習題參考答案

第1章習題參考答案

第2章習題參考答案

第3章習題參考答案

第4章習題參考答案

第5章習題參考答案

第6章習題參考答案

第7章習題參考答案

第8章習題參考答案

參考文獻