第2章TMS320LF240X系列DSP概述ppt課件

1、第第2章章 TMS320LF240X系列系列DSP概述概述眾多DSP廠商，美國德州儀器TI公司 世界最大的DSP廠商，TI公司于1982年推出MS320系列DSP是目前世界上最有影響的主流DSP產(chǎn)品，一直占有世界DSP市場的較大份額60左右。2.1 TI公司公司TMS320系列系列DSP簡介簡介TI的主流產(chǎn)品：TMS320系列，其體系構(gòu)造是專為實(shí)時(shí)數(shù)字信號處置而設(shè)計(jì)的，推出多代DSP產(chǎn)品。該系列包括：定點(diǎn)、浮點(diǎn)、多處置器。最具代表性的產(chǎn)品如下：定點(diǎn): TMS320C1x、TMS320C2x、TMS320C2xx、 TMS320C240 x、TMS320C5x、TMS320C54x、 TMS32

2、0C62xx系列等；浮點(diǎn)：TMS320C3x、TMS320C4x、 TMS320C67x系列等；多處置器DSP：TMS320C8x等；公用DSP：AV7xxx等。每一系列中又有許多不同種類。最有運(yùn)用前景的三大系列：TMS320C2000系列、TMS320C5000系列和TMS320C6000系列，如圖2.1所示。未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)的TI公司的主流DSP產(chǎn)品。2000系列：用于測控領(lǐng)域的最正確16位定點(diǎn)DSP，主要產(chǎn)品為兩個(gè)子系列：C20 x、C240 x以及具有更高性能的改良型C27x和C28x系列芯片。5000系列：低功耗高性能的16位定點(diǎn)DSP。主要用在無 線通訊和有線通訊設(shè)備中，如IP、P

3、DA、網(wǎng)絡(luò)。效力器、多種便攜式信息系統(tǒng)以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品等。6000系列是高性能DSP，具有最正確性能/價(jià)錢比。其中，C62xx為16位定點(diǎn)DSP，可用于無線基站、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、中心局交換機(jī)、數(shù)字音頻廣 播設(shè)備等；C67x是32位浮點(diǎn)芯片，可用于基站數(shù)字波束構(gòu)成、圖像處置、語音識別和3D圖形等。TMS320C2000系列DSP將閃存、10位A/D、CAN控制器局域網(wǎng)接口等各種片內(nèi)外設(shè)集成在一同，主要包括TMS320C20 x、TMS320C240 x及TMS320C28x等產(chǎn)品。TMS320C20 x系列主要用于、數(shù)字相機(jī)、嵌入式家電設(shè)備等。2.1.1 TMS320C2000系列系列1

4、. TMS320C20 x系列系列16位定點(diǎn)DSP，主要用于：數(shù)字電機(jī)控制、電機(jī)控 制、智能儀器儀表、工業(yè)自動化、機(jī)電一體化等。典型產(chǎn)品LF2407的速度為30MIPS，LF2407A的速度為40MIPS。TMS320C240 x系列也是本課所要引見的內(nèi)容。該系列的DSP為32位定點(diǎn)，速度為可達(dá)400MIPS。片內(nèi)集成有：閃存、12位A/D、CAN控制器局域網(wǎng)總線模塊、SPI、SCI等片內(nèi)外設(shè)。2. TMS320C240 x系列系列3. TMS320C28x系列系列代表性產(chǎn)品為TMS320F2812，主要性能目的如下：高性能的32位CPU，可直接進(jìn)展3232位的操作，改 進(jìn)的哈佛總線構(gòu)造。任務(wù)

5、速度為150MIPS；采用高性能的CMOS工藝，I/O供電電壓為3.3V，內(nèi)核供電電壓1.8V。片內(nèi)集成有128K字的閃爍存儲器，18K字的SRAM，1K字的OTP ROM存儲器，4K字的Boot ROM存儲器，最大可外擴(kuò)1M字的外部存儲器。在4個(gè)16位定時(shí)器的根底上，添加了3個(gè)32位的CPU定 時(shí)器。具有與LF2407一樣的PWM通道，通用I/O引腳56個(gè)。 16通道的12bit的ADC，采集速率80ns。由于TMS320LF2812的高性能，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。該系列高性能、多種片內(nèi)外設(shè)選擇、封裝小、省電、速度可達(dá)600MIPS、電源可降至0.9V。適用于無線電通訊、因特網(wǎng)等。目前已廣泛地用于數(shù)字

6、音樂唱機(jī)、3G、數(shù)字相機(jī)中。2.1.2 TMS320C5000系列系列 TMS320C54X系列 16位定點(diǎn),功耗0.32 mW/MIPS, 速度為32-532MIPS。2. TMS320C55X系列8-48位浮點(diǎn),功耗0.05 mW/MIPS, 速度為288-600MIPS，程序字寬度為32位。高性能DSP。包括:TMS320C62x定點(diǎn)系列、TMS320C64x 定點(diǎn)系列、TMS320C67x浮點(diǎn)系列。2.1.3 TMS320C6000系列系列1. TMS320C62X系列任務(wù)頻率：150-300MHz，運(yùn)轉(zhuǎn)速度：1200- 2400MIPS，內(nèi)部集成有2個(gè)乘法器，6個(gè)算術(shù)邏輯單元，超長指

7、令字VLIW構(gòu)造，大容量的片內(nèi)存儲器和大范圍的尋址才干，4個(gè)DMA接口，2個(gè)多通道緩存串口，2個(gè)32位片內(nèi)外設(shè)。任務(wù)頻率：400-600MHz，速度：3200-4800MIPS， 具有特殊功能的指令集。為高性能浮點(diǎn)DSP，任務(wù)頻率：100-225MHz，速度： 600-0MFLOPS。具有4個(gè)浮點(diǎn)/定點(diǎn)算術(shù)邏輯單元，2個(gè)定點(diǎn)算術(shù)邏輯單元，2個(gè)浮點(diǎn)/定點(diǎn)乘法器。2. TMS320C64X系列3. TMS320C67X系列2.2.1 TMS320LF240 x系列的各種型號產(chǎn)品TMS320LF240 x系列主要包括如下型號的產(chǎn)品：片內(nèi)閃存：TMS320LF2402、TMS320LF2406、 TM

8、S320LF2407、TMS320LF2407A片內(nèi)ROM：TMS320LC2402、TMS320LC2404、 TMS320LC2406其中最具革命性產(chǎn)品為LF2407/ LF2407A，是當(dāng)今世 界上集成度最高、性能最強(qiáng)的運(yùn)動控制DSP芯片。2.2 TMS320LF240 x系列系列DSP簡介簡介TMS320LF240 x系列DSP是專為數(shù)字電機(jī)控制和其它控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。高性能的C2xx CPU內(nèi)核，配置有高速數(shù)字信號處置的構(gòu)造，且有單片電機(jī)控制的外設(shè)。將高速運(yùn)算功能與面向電機(jī)的強(qiáng)大控制功能結(jié)合在 一同，成為傳統(tǒng)的多微處置器單元和多片系統(tǒng)的理想替代品，可用于控制功率開關(guān)轉(zhuǎn)換器，可提供多電

9、機(jī)的控制等。由于LF240 x的高集成度，一片芯片即構(gòu)成一個(gè)控制器。LF2407的處置速度為30MIPS，LF2407A為40MIPS。TMS LF240 x采用諸如自順應(yīng)控制、卡爾曼濾波和控制等先進(jìn)的控制算法，為各種電機(jī)提供了高速、 高效和全變速的先進(jìn)控制技術(shù)。TMS320LF240 x采用4級流水線構(gòu)造與改良的哈佛構(gòu)造。1雙8路或單16路的10位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間為375ns該目的視型號而不同。片內(nèi)外設(shè)及存儲器資源如下:2片內(nèi)存儲器：32K字閃存、2.5K字RAM，其中包含544字的雙端口RAM(DARAM)，2K字的單端口SARAM。341個(gè)可獨(dú)立編程的多路復(fù)用I/O引腳；4兩個(gè)事件

10、管理器EVA、EVB，適用于控制各種類型的電機(jī)，用于工業(yè)自動化。2個(gè)16位通用定時(shí)器；8個(gè)16位PWM通道；EVA、EVB包含有如下資源： 對外部事件進(jìn)展定時(shí)捕捉的3個(gè)捕捉單元，其中2個(gè) 還可直接與光電編碼器相銜接的才干； 防止擊穿缺點(diǎn)的可編程PWM死區(qū)控制；5串行通訊接口SCI模塊；6串行外設(shè)接口SPI模塊；7帶鎖相環(huán)PLL的時(shí)鐘模塊；85個(gè)外部中斷復(fù)位中斷、兩個(gè)驅(qū)動維護(hù)中斷 與兩個(gè)可屏蔽中斷；9CAN 2.0B模塊，即控制器局域網(wǎng)模塊；10看門狗WD定時(shí)器模塊；11可擴(kuò)展的192K字的空間，分別為64K字的程序 存儲器空間、64K字的數(shù)據(jù)存儲器空間、 64K 字的I/O空間。12用于仿真的

11、JTAG接口。144條引腳，如圖2.2。圖2.3所示功能構(gòu)造與各功能模塊相關(guān)的引腳。引腳及功能見表2.1P152.2.2 TMS320LF2407/2407A的引腳引見地址、數(shù)據(jù)、存儲器控制信號地址、數(shù)據(jù)、存儲器控制信號A0-A15：16位地址總線D0-D15：16位數(shù)據(jù)總線DS*：外部數(shù)據(jù)空間選通；PS*：外部程序空間選通；IS*：外部I/O空間選通；R/W*：讀寫選通，指明與外圍器件信號的傳送方向;W/R*/IOPC0：為R/W*的反；WE*：對外部3個(gè)空間寫；RD*：對外部3個(gè)空間讀；STRB*：外部存儲器選通；READY：插入等待形狀；MP/MC*：微處置器/微控制器方式，能否啟用片內(nèi)

12、程序存儲器；ENA_144：=1，使能外部信號； =0，無外部存儲器。VIS_OE*：可視輸出能夠。經(jīng)過外部總線跟蹤內(nèi)部數(shù)據(jù)。可視輸出的方式下，外部數(shù)據(jù)總線為輸出時(shí)，該引腳有效，可用作外部編碼邏輯，以防止數(shù) 據(jù)總線沖突。事件管理器事件管理器AEVACAP1/QEP1/IOPA3：捕捉輸入1/正交編碼脈沖輸入1或者通用IO；CAP2/QEP2/IOPA4：捕捉輸入2/正交編碼脈沖輸入2或者通用IO ；CAP3/IOPA5：捕捉輸入3或者通用IO ；PWM1/IOPA6：比較PWM1輸出或通用IO；PWM2/IOPA7：比較PWM2輸出或通用IO；PWM3/IOPB0：比較PWM3輸出或通用IO；

13、PWM4/IOPB1：比較PWM4輸出或通用IO；PWM5/IOPB2：比較PWM5輸出或通用IO；PWM6/IOPB3：比較PWM6輸出或通用IO；T1PWM/T1CMP/IOPB4：定時(shí)器1比較輸出或通用IO;T2PWM/T2CMP/IOPB5：定時(shí)器2比較輸出或通用IO;TDIRA/IOPB6：通用計(jì)數(shù)器方向選擇EVA 1:加計(jì)數(shù)；0:為減計(jì)數(shù)；TCLKINA/IOPB7：通用計(jì)數(shù)器EVA外部時(shí)鐘輸入。事件管理器事件管理器BEVBCAP4/QEP3/IOPE7：CAP5/QEP4/IOPF0：CAP6/IOPF1：PWM7/IOPE1 PWM12/IOPE6：T3PWM/T3CMP/IO

14、PF2：T4PWM/T4CMP/IOPF3：TDIRB/IOPF4：通用計(jì)數(shù)器方向選擇EVB 1:加計(jì)數(shù)；0:減計(jì)數(shù)；TCLKINB/IOPF5：通用計(jì)數(shù)器EVB外部時(shí)鐘輸入；模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCIN00 ADCIN15：ADC的模擬輸入；VREFHI：ADC的模擬參考電壓高電平輸入端；VREFLO：ADC的模擬參考電壓低電平輸入端；VCCA：ADC模擬供電電壓3.3V)；VSSA：ADC模擬地。CAN、SCI、SPICANRX/IOPC7：CAN接納數(shù)據(jù)腳或IO腳;CANTX/IOPC6：CAN發(fā)送數(shù)據(jù)腳或IO腳;SCITXD/IOPA0：SCI發(fā)送數(shù)據(jù)腳或IO腳;SCIRXD/IOP

15、A1：SCI接納數(shù)據(jù)腳或IO腳;SPICLK/IOPC4：SPI時(shí)鐘腳或IO腳;SPISIMO/IOPC2：SPI從輸入主輸出或IO腳;SPISOMI/IOPC3：SPI從輸出主輸入或IO腳;SPISTE*/IOPC5：SPI從發(fā)送使能或IO腳;外部中斷、時(shí)鐘外部中斷、時(shí)鐘RS*：復(fù)位引腳，當(dāng)RS*為高電平常，從程序存 儲器的0000h地址開場執(zhí)行程序；當(dāng)WD定 時(shí)器溢出時(shí)，在RS*腳產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)復(fù)位脈 沖；PDPINTA*：功率驅(qū)動維護(hù)中斷輸入，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動 不正常時(shí)，如出現(xiàn)過壓、過流時(shí)，該 中斷有效，PWM腳EVA置為高阻 態(tài)。XINT1/IOPA2：外中斷1或通用IO腳，極性可編 程；XI

16、NT2/ADCSOC/IOPD0：外中斷2或AD轉(zhuǎn)換開場 或通用IO腳，極性可編 程；CLKOUT/IOPE0：時(shí) 鐘輸出或通用IO腳；PDPINTB*：功率驅(qū)動維護(hù)中斷輸入，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動 不正常時(shí)，如出現(xiàn)過壓、過流時(shí)，該 中斷有效，將PWM腳EVB置為高 阻態(tài)。振蕩器、鎖相環(huán)、閃存、引導(dǎo)及其他振蕩器、鎖相環(huán)、閃存、引導(dǎo)及其他XTAL1/CLKIN：PLL振蕩器輸入引腳；XTAL2：PLL振蕩器輸出引腳；PLLVCCA：PLL電壓3.3V);IOPF6：通用IO腳;BOOT_EN*/XF：引導(dǎo)ROM使能，通用IOXF腳；PLLF1：PLL外接濾波器輸入1;PLLF2：PLL外接濾波器輸入2;VCCP5V：閃存編程電壓輸入端，在硬件仿 真時(shí)，該腳可為5V或0V。運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)，該腳必需接地。TP1Flash：Flash陣列測試引腳，懸空；TP2Flash：Flash陣列測試引腳，懸空；BIO*/IOPC1：分支控制輸入引腳或通用IO腳， 0：執(zhí)行分支程序； 1：不用該腳。 復(fù)位時(shí)，配置為分支控制輸入； 控制指令：BCND pma , BIO仿真和測試仿真和測試EMU0 ：帶內(nèi)部上拉的仿真引腳0；EMU1/OFF*：仿真引腳1；TCK：測試時(shí)鐘輸入；TDI：測試數(shù)