本書介紹了TMS320F2833x DSP芯片的結(jié)構(gòu)原理、外設(shè)模塊、示例程序及工程應(yīng)用。
數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processor，DSP）是一種運(yùn)算速度快、處理能力強(qiáng)、外設(shè)資源豐富的微處理器，應(yīng)用于控制系統(tǒng)、電氣設(shè)備、信號(hào)處理、通信系統(tǒng)、語(yǔ)音圖像等方面。C2000系列DSP是美國(guó)德州儀器（Texas Instruments,TI）公司TMS320 DSP的三大系列之一，其針對(duì)實(shí)時(shí)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具有高性能集成外設(shè)。其數(shù)學(xué)優(yōu)化型內(nèi)核可提高系統(tǒng)效率、可靠性及靈活性，是理想的單芯片控制解決方案。
C2000系列DSP主要應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)控制、數(shù)字電源及先進(jìn)傳感。編者所在的合肥工業(yè)大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院DSP實(shí)驗(yàn)室，多年來(lái)將C2000系列DSP應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，從TMS320LF2407A到TMS320F2812，再到TMS320F2833x，特別是近幾年來(lái)，以TMS320F28335為核心，成功研制了基于DSP的全數(shù)字科里奧利質(zhì)量流量計(jì)、基于DSP的漿液型電磁流量計(jì)、基于DSP的不分光紅外氣體分析儀、基于DSP的矢量控制電動(dòng)執(zhí)行器等，均被企業(yè)采用，有的已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，編者所在的實(shí)驗(yàn)室研制的“基于DSP的信號(hào)處理與控制系統(tǒng)”在各種TI DSP創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中都取得了很好的成績(jī)。例如，“基于DSP的數(shù)字科里奧利質(zhì)量流量計(jì)”獲2010年TI DSP邀請(qǐng)賽系統(tǒng)應(yīng)用組第一名（兩年一度海峽兩岸TI DSP競(jìng)賽的最高獎(jiǎng)）；“基于TMS320F2812的漿液型電磁流量計(jì)”在2010年TI C2000 DSP大獎(jiǎng)賽自由命題組決賽中獲二等獎(jiǎng)；“數(shù)字紅外氣體分析儀”在2011~2012年TI C2000創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽中獲三等獎(jiǎng)；“基于DSP的矢量控制電動(dòng)執(zhí)行器”在2013年全國(guó)大學(xué)生測(cè)量控制與儀器創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽上獲得專業(yè)組特等獎(jiǎng)（最高獎(jiǎng)，TI杯）等。此外，編者所在的實(shí)驗(yàn)室在TI大學(xué)計(jì)劃的資助下，研制基于DSP的數(shù)字電源實(shí)驗(yàn)教學(xué)套件，將向全國(guó)高校的有關(guān)專業(yè)進(jìn)行推廣。多年來(lái)編者所在的實(shí)驗(yàn)室出版了多本DSP原理及應(yīng)用方面的教材和技術(shù)書籍，這次基于TMS320F2833x系列DSP系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，將針對(duì)初學(xué)者編寫一本“手把手”地教讀者使用DSP芯片進(jìn)行DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的教材。
本書以TMS320F2833x系列DSP為代表，介紹了F2833x系列DSP芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及片上功能模塊的工作原理與操作方法，并介紹了集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（Code Composer Studio，CCS）的使用方法。
本書注重知識(shí)點(diǎn)與讀者動(dòng)手實(shí)踐相結(jié)合。在DSP資源概述后，介紹了DSP最小硬件系統(tǒng)的組成及搭建方法。之后介紹了CCS開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用，包括CCS工程的建立、調(diào)試方法，以及DSP最小軟件系統(tǒng)的組成及配置。從第3章開(kāi)始，在每一章節(jié)都會(huì)配以1~2個(gè)應(yīng)用程序?qū)嵗@些程序是針對(duì)F2833x系列芯片中資源最為豐富的F28335型號(hào)DSP，供讀者參考。所配的程序有的來(lái)自TI官方網(wǎng)站，作為基礎(chǔ)鞏固；有的來(lái)自于編者項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中的實(shí)例，作為拓展提高。讀者在每學(xué)習(xí)完一個(gè)外設(shè)模塊后，都可以結(jié)合本書所附程序，動(dòng)手編寫該外設(shè)模塊的應(yīng)用程序，并在DSP目標(biāo)板上調(diào)試，進(jìn)而讓讀者在實(shí)際操作中掌握該外設(shè)模塊的操作方法。本書所附程序均已在DSP目標(biāo)板上調(diào)試通過(guò)。
本書共分8章，具體內(nèi)容如下：
第1章主要介紹DSP的定義、特點(diǎn)、發(fā)展、應(yīng)用、選型，以及本書主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法。
第2章介紹DSP性能與組成，主要包括TMS320F2833x系列DSP的性能概述、引腳描述、功能模塊及存儲(chǔ)映射、資源簡(jiǎn)述以及最小系統(tǒng)硬件。
第3章介紹CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，主要包括CCSv5的安裝、工程的建立、程序的編寫及調(diào)試方法。
第4章介紹DSP系統(tǒng)控制與中斷，主要包括系統(tǒng)時(shí)鐘和PLL、看門狗、CPU定時(shí)器、外設(shè)中斷擴(kuò)展（PIE），并給出了DSP寄存器控制與中斷例程。
第5章介紹DSP的接口與總線，包括通用輸入/輸出端口（GPIO）、外部接口（XINTF）及直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）模塊。
第6章介紹DSP片上控制與采樣外設(shè)，包括增強(qiáng)型脈沖寬度調(diào)制器（ePWM）、增強(qiáng)型捕獲（eCAP）模塊、增強(qiáng)型正交編碼（eQEP）模塊及模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。
第7章介紹DSP片上串行通信外設(shè)，包括串行外設(shè)接口（SPI）、多通道緩沖串行口（McBSP）、串行通信接口（SCI）及I2C模塊。
第8章為DSP在工程中的應(yīng)用實(shí)例，介紹了TMS320F2833x系列DSP在流量檢測(cè)、成分分析及電動(dòng)機(jī)控制領(lǐng)域的應(yīng)用。
本書由侯其立、石巖和徐科軍編寫。其中，侯其立編寫第1、2章以及第44、51、52、62、63、72、81、84節(jié)，石巖編寫第3章以及第41、42、43、45、53、61、64、71、73、74節(jié)，徐科軍編寫第82、83節(jié)，并審閱全書。本書編寫過(guò)程中，方敏、陶波波對(duì)第25節(jié)進(jìn)行了審閱修改；朱永強(qiáng)、李葉、李苗、熊文軍和劉翠參與了書稿的部分資料收集與整理工作，并參加數(shù)字式科里奧利質(zhì)量流量計(jì)研制，為編寫81節(jié)提供了素材；梁利平、楊雙龍、張然、張振和許偉參加漿液型電磁流量計(jì)研制，為編寫82節(jié)提供了素材；張玉超、陳桄紅和陶波波參加了數(shù)字式不分光紅外氣體分析儀研制，為編寫83節(jié)提供了素材；張冀參加基于矢量控制的電動(dòng)執(zhí)行器研制，為編寫84節(jié)提供了素材。美國(guó)德州儀器（TI）公司大學(xué)計(jì)劃的黃爭(zhēng)經(jīng)理和本課題組的楊雙龍對(duì)本書框架的確定和目錄的編寫提出了寶貴的意見(jiàn)。在此，向所有支持編寫本書的人員表示衷心感謝。
前言
第1章 緒論
1.1 DSP定義
1.2 DSP概述
1.2.1 DSP芯片的特點(diǎn)
1.2.2 DSP芯片的發(fā)展
1.2.3 DSP芯片的應(yīng)用
1.2.4 DSP芯片的選型
1.3 本書主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法
1.4 拓展閱讀
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 DSP性能與組成
2.1 TMS320F2833x性能概述
2.2 TMS320F2833x引腳描述
2.3 TMS320F2833x功能模塊及存儲(chǔ)映射
2.3.1 TMS320F2833x功能模塊
2.3.2 TMS320F2833x存儲(chǔ)映射
2.4 TMS320F2833x資源簡(jiǎn)述
2.5 TMS320F2833x最小系統(tǒng)硬件
2.5.1 電源與復(fù)位
2.5.2 時(shí)鐘
2.5.3 JTAG接口
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
3.1 CCSv5的安裝
3.2 CCSv5工程舉例
3.2.1 導(dǎo)入已有CCS工程
3.2.2 新建CCS工程
3.2.3 編寫CCS工程
3.2.4 CCSv5工程調(diào)試
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 DSP系統(tǒng)控制與中斷
4.1 系統(tǒng)時(shí)鐘和PLL
4.1.1 時(shí)鐘信號(hào)概述
4.1.2 晶體振蕩器和PLL模塊
4.1.3 時(shí)鐘、PLL及低功耗模塊寄存器
4.2 看門狗模塊
4.2.1 看門狗模塊概述
4.2.2 看門狗模塊寄存器
4.3 32位CPU定時(shí)器
4.3.1 CPU定時(shí)器概述
4.3.2 CPU定時(shí)寄存器
4.4 外設(shè)中斷擴(kuò)展（PIE）
4.4.1 PIE控制器概述
4.4.2 向量表映射
4.4.3 中斷源及中斷操作
4.4.4 中斷向量表
4.4.5 PIE寄存器
4.5 DSP系統(tǒng)控制與中斷例程
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 DSP接口與總線
5.1 通用輸入/輸出端口（GPIO）
5.1.1 GPIO配置
5.1.2 GPIO寄存器
5.1.3 GPIO應(yīng)用例程
5.2 外部接口（XINTF）
5.2.1 XINTF功能概述
5.2.2 XINTF配置
5.2.3 外部DMA接口支持（XHOLD，XHOLDA）
5.2.4 XINTF寄存器
5.2.5 XINTF應(yīng)用例程
5.3 直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)（DMA）模塊
5.3.1 DMA模塊總線結(jié)構(gòu)
5.3.2 CPU仲裁及通道優(yōu)先級(jí)
5.3.3 地址指針和傳送控制
5.3.4 ADC模塊同步特性
5.3.5 DMA超載
5.3.6 DMA模塊寄存器說(shuō)明
5.3.7 DMA應(yīng)用例程
本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 DSP片上控制與采樣外設(shè)
6.1 增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器（ePWM）模塊
6.1.1 ePWM模塊概述
6.1.2 ePWM子模塊功能
6.1.3 ePWM寄存器說(shuō)明
6.1.4 ePWM模塊例程
6.2 增強(qiáng)型捕獲（eCAP）模塊
6.2.1 eCAP概述
6.2.2 eCAP操作
6.2.3 eCAP寄存器
6.2.4 eCAP應(yīng)用例程
6.3 增強(qiáng)型正交編碼脈沖（eQEP）模塊
6.3.1 eQEP概述
6.3.2 eQEP各功能子模塊
6.3.3 eQEP中斷結(jié)構(gòu)
6.3.4 eQEP寄存器
6.3.5 eQEP應(yīng)用例程
6.4 ADC模塊
6.4.1 ADC模塊的特性
6.4.2 ADC模塊的工作模式
6.4.3 ADC模塊的校準(zhǔn)
6.4.4 ADC模塊寄存器說(shuō)明
6.4.5 ADC模塊的應(yīng)用例程
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 DSP片上串行通信外設(shè)
7.1 串行外設(shè)接口（SPI）
7.1.1 SPI模塊概述
7.1.2 SPI模塊工作模式
7.1.3 SPI模塊寄存器說(shuō)明
7.1.4 SPI應(yīng)用例程
7.2 多通道緩沖串行口（McBSP）
7.2.1 McBSP概述
7.2.2 McBSP操作
7.2.3 McBSP異常/錯(cuò)誤狀態(tài)
7.2.4 多通道選擇模式
7.2.5 時(shí)鐘停止模式完成SPI操作
7.2.6 McBSP寄存器
7.2.7 McBSP應(yīng)用例程
7.3 串行通信接口（SCI）
7.3.1 SCI模塊概述
7.3.2 SCI模塊寄存器說(shuō)明
7.3.3 SCI應(yīng)用例程
7.4 I2C模塊
7.4.1 I2C模塊概述
7.4.2 I2C模塊操作
7.4.3 I2C模塊中斷請(qǐng)求
7.4.4 I2C模塊寄存器說(shuō)明
7.4.5 I2C模塊應(yīng)用例程
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 DSP工程應(yīng)用實(shí)例
8.1 數(shù)字式科里奧利質(zhì)量流量計(jì)
8.1.1 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)概述
8.1.2 系統(tǒng)硬件
8.1.3 系統(tǒng)軟件
8.2 漿液型電磁流量計(jì)
8.2.1 電磁流量計(jì)概述
8.2.2 系統(tǒng)硬件
8.2.3 系統(tǒng)軟件
8.3 數(shù)字式不分光紅外氣體分析儀
8.3.1 紅外氣體分析儀概述
8.3.2 系統(tǒng)硬件
8.3.3 系統(tǒng)軟件
8.4 基于矢量控制的電動(dòng)執(zhí)行器
8.4.1 電動(dòng)執(zhí)行器概述
8.4.2 系統(tǒng)硬件
8.4.3 系統(tǒng)軟件
本章小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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