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功能強(qiáng)大的TMS320F2812,作為32位定點(diǎn)DSP有哪些質(zhì)的飛躍,?

2022-08-30
來(lái)源:潛力變實(shí)力
關(guān)鍵詞: DSP控制器 ad CAN

  [導(dǎo)讀]速度比TMS320LF2407A有了質(zhì)的飛躍,,從最高40M躍升到TMS320F2812的150M,,處理數(shù)據(jù)位數(shù)也從16位定點(diǎn)躍升到32位定點(diǎn)。

  速度比TMS320LF2407A有了質(zhì)的飛躍,,從最高40M躍升到TMS320F2812的150M,處理數(shù)據(jù)位數(shù)也從16位定點(diǎn)躍升到32位定點(diǎn),。最大的亮點(diǎn)是其擁有EVA,、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD數(shù)據(jù)采集,,使其對(duì)電機(jī)控制得心應(yīng)手。再加上豐富的外設(shè)接口,,如CAN,、SCI等,在工控領(lǐng)域占有不少份額,。

  TMS320F2812是基于代碼兼容的C28x內(nèi)核的新型高性能32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,,其代碼與F24x/LF240x系列DSP代碼及部分功能相兼容,C28x內(nèi)核的指令執(zhí)行周期達(dá)到了6.67ns,,最高運(yùn)行頻率可以達(dá)到150MHz,,保證了控制系統(tǒng)有足夠的運(yùn)算能力。此外,,F(xiàn)2812集成有許多外設(shè),,提供了整套的片上系統(tǒng),從降低了系統(tǒng)成本,,實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單,、高效的控制。其片上外設(shè)主要包括2×8路12位ADC(最快80ns轉(zhuǎn)換時(shí)間),,2路SCI,,1路SPI,1路McBSP,,1路eCAN接口等,,并帶有兩個(gè)事件管理模塊(EVA、EVB),,分別包括6路PWM/CMP,,2路Q(chēng)EP,3路CAP,,2路16位定時(shí)器(或TxPWM/TxCMP),。另外,該器件還有3個(gè)獨(dú)立的32位CPU定時(shí)器,,以及多達(dá)56個(gè)獨(dú)立編程的GPIO引腳,。由此可見(jiàn),F(xiàn)2812在具備數(shù)字信號(hào)處理器卓越的數(shù)據(jù)處理能力的同時(shí),,又具有適于控制的片內(nèi)外設(shè)及接口,,可廣泛應(yīng)用于各種高性能的系統(tǒng)控制中。F2812不同于F24xx系列DSP,,它采用統(tǒng)一編址方式,。

  芯片內(nèi)部有18K的SARAM,包括MO、M1,、L0,、L1、H0共5個(gè)存儲(chǔ)塊,。各存儲(chǔ)塊保持獨(dú)立,,可以在同一機(jī)器周期對(duì)不同的RAM塊進(jìn)行訪問(wèn),從而減少流水線時(shí)延,。而且F2812內(nèi)部有128K字的FLASH,,地址空間3D8000h~3F7FFFh,適用于低功耗,、高性能的控制系統(tǒng),。此外F2812提供了外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口(XINTF),方便進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展,,其尋址空間可以達(dá)到1MB,。F2812有多種上電引導(dǎo)方式可供選擇,可以通過(guò)設(shè)置GPIOF4,、GPIOF12,、GPIOF3、GPIOF2的不同狀態(tài)進(jìn)行DSP上電時(shí)的程序引導(dǎo)控制,。

  DSP2812是TI公司新推出的功能強(qiáng)大的TMS320F2812的32位定點(diǎn)DSP,,是TMS320LF2407A的升級(jí)版本,最大的特點(diǎn)是速度比TMS320LF2407A有了質(zhì)的飛躍,,從最高40M躍升到TMS320F2812的150M,,處理數(shù)據(jù)位數(shù)也從16位定點(diǎn)躍升到32位定點(diǎn)。最大的亮點(diǎn)是其擁有EVA,、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD數(shù)據(jù)采集,,使其對(duì)電機(jī)控制得心應(yīng)手。再加上豐富的外設(shè)接口,,如CAN,、SCI等,在工控領(lǐng)域占有不少份額,。TMS320F28335數(shù)字信號(hào)處理器是TI公司最新推出的32位浮點(diǎn)DSP控制器,。與TMS320F2812定點(diǎn)DSP相比,TMS320F28335增加了單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)和高精度PWM,,且Flash增加了一倍(256K×16Bit),,同時(shí)增加了DMA功能,可將ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果直接存入DSP的任一存儲(chǔ)空間,。此外,,它還增加了CAN通訊模塊,、SCI接口和SPI接口。TMS320F28355的主頻最高為150MHz,,同時(shí)具有外部存儲(chǔ)擴(kuò)展接口,、看門(mén)狗、三個(gè)定時(shí)器,、18個(gè)PWM輸出和16通道的12位AD轉(zhuǎn)換器。

  F28335擁有類(lèi)似2812的XINTF(External Interface外部接口),,但其功能更為強(qiáng)大,,是16/32位數(shù)據(jù)位寬可配置,DMA可控制的,。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),,可以通過(guò)該接口很方便地?cái)U(kuò)展片外存儲(chǔ)器和其他外設(shè),獨(dú)立設(shè)置它們的控制時(shí)這對(duì)于現(xiàn)在電力電子變流裝置的控制十分重要,。因?yàn)槠贤庠O(shè)往往并不能滿足系統(tǒng)全部的控制要求,,這就需要系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。F28335的可擴(kuò)展性相比F2808上了一個(gè)臺(tái)階,。

  28335和2812同屬C2000系列,,最大不同是28335硬件支持浮點(diǎn)運(yùn)算,處理浮點(diǎn)數(shù)性能優(yōu)越,。同時(shí)PWM,、eCAP、eQEP尤其是PWM每一路都可以單獨(dú)控制,。最主要的是定浮點(diǎn),,283XX或者2803X都是浮點(diǎn)芯片,28XX都是定點(diǎn)的,,其他的功能模塊總線什么的C2000大同小異,,連寄存器配置都差不多。

  DSP2812是TI公司推出的DSP芯片TMS320F2812的簡(jiǎn)稱(chēng),。這款CPU芯片具有很高的性?xún)r(jià)比,,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制,尤其是處理速度,、處理精度方面要求較高的領(lǐng)域,,在電子控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。該芯片主要特點(diǎn):

  處理速度快,,最高可達(dá)到150MHz;

  片內(nèi)自帶SRAM,、Flash;

  外部存儲(chǔ)器接口,外部最多可擴(kuò)展1M*16b存儲(chǔ)空間,;

  眾多的外部設(shè)備,,如SCI、SPI、CAN,、EV,、ADC等;

  大量的可控制的GPIO口,,方便控制外部設(shè)備,。

  外部接口(XINTF)是DSP2812與外部設(shè)備進(jìn)行通信的重要接口,這些外部接口分別對(duì)應(yīng)CPU某個(gè)存儲(chǔ)空間,,CPU通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫(xiě)操作間接控制外部接口,。外部接口通常用于擴(kuò)展SRAM、Flash,、ADC等,。

  在DSP2812中,外部接口被映射到5個(gè)固定的存儲(chǔ)空間區(qū)域——Zone(0,、1,、2、6,、7),,每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)片選信號(hào),每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域都可以獨(dú)立地設(shè)置訪問(wèn)時(shí)序,。

  外部接口的信號(hào)線主要有片選信號(hào)線(XZCS0AND1,、XZCS2、XZCS6AND7),、16根數(shù)據(jù)總線(XD(15:0)),、19根地址總線(XA(18:0))、讀寫(xiě)使能信號(hào)線以及其他信號(hào)線,。

  在DSp2812中,,共有5個(gè)區(qū)域,對(duì)應(yīng)5個(gè)片選信號(hào),,但有兩對(duì)區(qū)域分別共用一個(gè)片選信號(hào):區(qū)域0和區(qū)域1共用XZCS0AND1,,區(qū)域6和區(qū)域7共用XZCS6AND7。對(duì)于這些共用的區(qū)域,,可根據(jù)實(shí)際需求,,設(shè)計(jì)成一個(gè)存儲(chǔ)空間或采用外部邏輯來(lái)產(chǎn)生兩個(gè)尋址空間。

  5個(gè)區(qū)域共用19根地址總線和16根數(shù)據(jù)總線,,根據(jù)數(shù)據(jù)總線和地址總線的數(shù)量,,一個(gè)外部區(qū)域?qū)?yīng)的外部尋址空間最大為512K*16b。

  根據(jù)以上信息,,對(duì)每個(gè)區(qū)域的訪問(wèn)要采用合理的邏輯,,以防止訪問(wèn)沖突,。

  區(qū)域0和區(qū)域1

  區(qū)域0和區(qū)域1共用XZCS0AND1,但兩個(gè)區(qū)域的地址總線不同,,區(qū)域0使用的地址總線為0x2000~0x3FFF,,區(qū)域1使用的地址總線為0x4000~0x5FFF,因此可以采用下面的邏輯來(lái)區(qū)分兩個(gè)區(qū)域:

  TMS320F2812是基于代碼兼容的C28x內(nèi)核的新型高性能32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,,其代碼與F24x/LF240x系列DSP代碼及部分功能相兼容,,C28x內(nèi)核的指令執(zhí)行周期達(dá)到了6.67ns,最高運(yùn)行頻率可以達(dá)到150MHz,,保證了控制系統(tǒng)有足夠的運(yùn)算能力,。此外,F(xiàn)2812集成有許多外設(shè),,提供了整套的片上系統(tǒng),從降低了系統(tǒng)成本,,實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單,、高效的控制。其片上外設(shè)主要包括2×8路12位ADC(最快80ns轉(zhuǎn)換時(shí)間),,2路SCI,,1路SPI,1路McBSP,,1路eCAN接口等,,并帶有兩個(gè)事件管理模塊(EVA、EVB),,分別包括6路PWM/CMP,,2路Q(chēng)EP,3路CAP,,2路16位定時(shí)器(或TxPWM/TxCMP),。另外,該器件還有3個(gè)獨(dú)立的32位CPU定時(shí)器,,以及多達(dá)56個(gè)獨(dú)立編程的GPIO引腳,。由此可見(jiàn),F(xiàn)2812在具備數(shù)字信號(hào)處理器卓越的數(shù)據(jù)處理能力的同時(shí),,又具有適于控制的片內(nèi)外設(shè)及接口,,可廣泛應(yīng)用于各種高性能的系統(tǒng)控制中。F2812不同于F24xx系列DSP,,它采用統(tǒng)一編址方式,。芯片內(nèi)部有18K的SARAM,包括MO,、M1,、L0,、L1、H0共5個(gè)存儲(chǔ)塊,。各存儲(chǔ)塊保持獨(dú)立,,可以在同一機(jī)器周期對(duì)不同的RAM塊進(jìn)行訪問(wèn),從而減少流水線時(shí)延,。而且F2812內(nèi)部有128K字的FLASH,,地址空間3D8000h~3F7FFFh,適用于低功耗,、高性能的控制系統(tǒng),。此外F2812提供了外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口(XINTF),方便進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展,,其尋址空間可以達(dá)到1MB,。F2812有多種上電引導(dǎo)方式可供選擇,可以通過(guò)設(shè)置GPIOF4,、GPIOF12,、GPIOF3、GPIOF2的不同狀態(tài)進(jìn)行DSP上電時(shí)的程序引導(dǎo)控制,。



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