TMS320F281x DSP原理及应用技术

第1章绪论

1.1TMS320系列DSP芯片

1.2TMS320C28x系列DSP芯片简介

1.3TMS320F281x系列DSP芯片

1.3.1TMS320F281x的功能和特点

1.3.2TMS320F281x的主要外设模块

1.3.3TMS320F281x芯片的封装

1.4基于DSP的运动控制系统

1.4.1数字控制系统

1.4.2运动控制技术

1.4.3基于TMS320F281x的运动控制系统

习题与思考题

第2章系统控制及中断

2.1时钟及系统控制

2.1.1时钟概述

2.1.2振荡器与基于锁相环的时钟模块

2.1.3外设时钟的配置

2.1.4低功耗模式

2.1.5看门狗

2.2CPU定时器

2.3通用数字I/O

2.3.1GPIO概述

2.3.2GPIO寄存器

2.4外设中断扩展模块

2.4.1PIE控制器概述

2.4.2中断向量表的映射

2.4.3中断源及其响应过程

2.4.4PIE中断向量表

2.4.5定时器0中断举例

习题与思考题

第3章存储器及外部接口

3.1片内存储器接口

3.1.1CPU内部总线

3.1.232位数据访问的地址分配

3.2存储器映射

3.3片内Flash存储器

3.3.1Flash存储器概述

3.3.2Flash存储器空间分配

3.4外部扩展接口

3.4.1外部接口功能描述

3.4.2XINTF的配置

3.4.3配置建立、有效和保持阶段的等待状态

3.4.4XINTF的寄存器

3.4.5外部接口的DMA访问

3.5外部接口的应用

3.5.1扩展外部存储器

3.5.2扩展D/A转换器

习题与思考题

第4章串行通信接口

4.1SCI模块

4.1.1SCI模块概述

4.1.2SCI模块的结构

4.1.3SCI的通信格式

4.1.4波特率设置

4.1.5SCI的中断

4.1.6SCI的FIFO操作

4.2SCI模块的多处理器通信

4.2.1多处理器通信概述

4.2.2空闲线多处理器模式

4.2.3地址位多处理器模式

4.3SCI的寄存器

4.4SCI应用举例

4.4.1标准串行总线接口

4.4.2通信接口电路

4.4.3SCI接口编程举例

4.4.4SCI通信软件设计

习题与思考题

第5章串行外设接口

5.1SPI模块概述

5.2SPI的操作模式

5.2.1SPI的数据发送和接收

5.2.2SPI的主/从操作模式

5.3SPI模块的设置

5.3.1SPI的数据格式

5.3.2设置波特率和时钟模式

5.3.3SPI的中断控制

5.3.4SPI的初始化

5.3.5数据传输举例

5.4SPI的FIFO操作

5.5SPI模块的寄存器

5.6SPI模块应用举例

5.6.1与温度传感器芯片ADT7301的接口

5.6.2与D/A转换器MAX5253的接口

5.6.3扩展多个SPI接口外设芯片

习题与思考题

第6章增强型CAN控制器

6.1eCAN模块概述

6.2eCAN网络与功能模块

6.2.1CAN协议概述

6.2.2eCAN控制器

6.2.3消息邮箱

6.3eCAN模块的寄存器

6.4eCAN模块的配置与操作

6.4.1CAN模块的初始化

6.4.2eCAN模块的配置步骤

6.4.3远程帧邮箱的处理

6.4.4CAN模块的中断操作

6.4.5CAN模块的掉电模式

6.5eCAN模块的应用

6.5.1CAN网络接口

6.5.2eCAN模块应用举例

6.5.3eCAN模块点对点通信举例

习题与思考题

第7章事件管理器

7.1事件管理器概述

7.2通用定时器

7.2.1通用定时器概述

7.2.2通用定时器的功能模块

7.2.3通用定时器的计数操作

7.2.4通用定时器的比较操作

7.2.5应用通用定时器产生PWM信号

7.3比较单元及PWM电路

7.3.1全比较单元

7.3.2与比较单元相关的PWM电路

7.3.3PWM波形的产生

7.3.4空间矢量PWM波形的产生

7.3.5应用事件管理器产生PWM波形

7.4捕获单元

7.4.1捕获单元的结构

7.4.2捕获单元的操作

7.4.3正交编码脉冲电路

7.5事件管理器的中断

7.5.1事件管理器的中断概述

7.5.2事件管理器的中断寄存器

习题与思考题

第8章A/D转换模块

8.1A/D转换模块概述

8.2自动转换排序器的工作原理

8.3ADC模块的转换操作

8.3.1排序器的连续排序模式

8.3.2排序器的启动停止模式

8.3.3启动A/D转换的触发源

8.3.4排序转换时的中断操作

8.4ADC时钟的预定标

8.5低功耗模式与上电次序

8.6ADC模块的寄存器

8.7ADC模块应用举例

习题与思考题

第9章DSP系统硬件设计基础

9.1DSP系统设计概述

9.2DSP最小系统设计

9.2.1DSP最小系统组成

9.2.2时钟电路

9.2.3电源与复位电路

9.2.4JTAG仿真接口

9.2.53.3V与5V混合逻辑系统设计

9.3基于TMS320F2812的实验开发系统

9.3.1实验开发系统概述

9.3.2DSP实验系统的硬件设置

习题与思考题

第10章TMS320C28x的软件开发

10.1TMS320C28x的 C语言编程基础

10.1.1数据类型

10.1.2外设寄存器的位域结构定义

10.1.3编译预处理

10.1.4在C语言中嵌入汇编语言

10.1.5关键字

10.1.6pragma伪指令

10.1.7如何分配段至存储器中

10.1.8链接命令文件

10.2典型的C工程文件

10.2.1典型的工程文件组成

10.2.2软件执行流程

10.2.3软件开发流程

10.3从片内Flash运行应用程序

10.3.1将段链接至存储器

10.3.2将段从Flash复制至RAM

10.3.3复位后如何从Flash中运行程序

10.3.4在引导过程中如何屏蔽看门狗定时器

10.3.5从Flash引导的链接命令文件实例

10.3.6设置引导模式

习题与思考题

第11章无刷直流电动机控制

11.1无刷直流电动机的工作原理

11.1.1基本组成

11.1.2工作原理

11.1.3数学模型

11.2基于F281x的无刷直流电动机控制系统

11.2.1无刷直流电动机控制系统概述

11.2.2硬件结构

11.2.3软件设计

11.3陀螺仪壳体翻滚装置设计

11.3.1系统组成

11.3.2轨迹规划

11.3.3控制系统分析与仿真

11.3.4实验结果及分析

习题与思考题

第12章陀螺稳定平台控制

12.1陀螺稳定平台控制概述

12.1.1稳定平台工作原理

12.1.2平台控制系统组成

12.1.3四环平台系统动力学模型

12.2感应同步器测角系统

12.2.1感应同步器的工作原理

12.2.2测角系统硬件电路

12.2.3测角系统软件设计

12.2.4测角系统实验结果

12.3光纤通信系统

12.3.1光纤通信系统硬件组成

12.3.2光纤通信系统软件设计

12.3.3光通信系统实验结果

12.4平台伺服控制系统

12.4.1两相永磁同步力矩电动机的矢量控制

12.4.2位置控制系统分析与设计

12.4.3位置环数字控制器实现

12.4.4平台稳定回路实验结果

习题与思考题

附录AF281x系列DSP芯片的引脚信号

附录BDSP实验装置电路原理图

附录C部分英文缩写

参考文献

本书以TMS320F281x 系列数字信号处理器为主线，结合丰富的实例系统论述了DSP的工作原理及应用开发技术。主要内容涵盖DSP的硬件结构、外设模块、C语言编程、系统设计与开发方法、综合项目案例等。全书各章均提供了经过验证的应用开发实例以方便读者实践，每章配有练习题以巩固学习和教学。本书适合作为高年级本科生和研究生的“DSP原理与应用”相关课程的教材，也可作为从事电气控制、自动控制的相关工程技术人员的参考用书。