F2812性能及引脚简介

1、 TMS320C2000系列是美国TI公司推出的最佳测控应用的定点DSP芯片。 其中TMS320C28X系列是TI公司最新推出的DSP芯片，是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。既具有数字信号处理能力，由具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，特别适用于有大量数据处理的测控场合，如工业自动化控制、电力电子技术应用、职能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统。 C28X系列主要芯片包括TMS320F2812和TMS2810。二者差别：F2812内含128K*16位的Flash存储器，有外部存储器接口，而F2810仅有64K*16位的片内Flash存储器，且无外部存储器接口。 主频

2、150MHz（时钟周期6.67ns） CPU内核电压1.8V，I/O口电压3.3V Flash编程电压3.3V 高性能的32位CPU： 16位*16位和32位*32位乘且累加操作 16位*16位的两个乘且累加 哈佛总线结构 功能强大的外设 内部振荡器：在X1/XCLKIN和X2两个引脚之间连接一个石英晶体。 外部时钟源：将外部输入的时钟信号直接连接到X1/XCLKIN引脚上，X2悬空。在这种情况下，不使用内部振荡器。微机控制系统中，为了保证微处理器稳定可靠运行，需要配置电压监控电路；为了实现掉电数据保护，需备用电池及切换电路；为了使微处理器尽快摆脱干扰而陷入死循环，需要配置Watchdog电路

3、，将完成这些功能的电路集成到一个芯片中，称为微处理器监控器。实现功能： 1）在上电、掉电以及低压供电时，产生一个复位输出信号。 2）具有备用电池切换电路，备用电池可供给CMOS RAM芯片或其他低功耗逻辑电路。 3）具有看门狗电路，该电路的外触发脉冲的时间间隔超过1.6S时，将产生一个复位输出。 4）可用于低压检测 5)复位脉冲宽度Trs 200ms,复位门限电平 MAX690:4.65V,MAX692:4.40V看门狗的两种产生系统复位的途径： WD计数器溢出或向WD复位的关键字写入错误 当系统正常工作时，WD计数器进行增计数，在计数器溢出前，只要给WDKEY写入一个正确值，就可以清0计数器

4、，使计数器从0开始计数。 反之，当系统不正常时，也就不能写WDKEY正确数值从而使计数器清0，于是，计数器溢出触发系统复位。 使用WDCHK检查位： WD定时器控制寄存器的WDCHK2.0检查位一直和一个二进制常量1012相比较，如果检查位与这个数值不匹配，就产生一个系统复位。 一旦软件执行了错误的WDCR写操作或一个外部激励干扰（如电压尖峰或其他干扰）破坏了WDCR内容，即除1012以外的内容写入WDCR，也产生系统的复位。 / Disable watchdog module SysCtrlRegs.WDCR= 0 x0068;/ This function resets the watch

5、dog timer./ Enable this function for using KickDog in the application /*void KickDog(void) EALLOW; SysCtrlRegs.WDKEY = 0 x0055; SysCtrlRegs.WDKEY = 0 x00AA; EDIS;*/看门狗功能的软件配置 C28X芯片提供了56个多功能引脚，用户可以将这些引脚作为片内外设的输入输出引脚，当不使用片内外设时，也可以将他们作为数字I/O口使用。 C28X的GPIO多路复用器在将有关引脚用作数字I/O时，可以组成两个16位的数字I/O口GPIOA和GPIOB

6、；一个4位的数字I/O口GPIOD；一个3位的数字I/O口GPIOE和一个15位的数字I/O口GPIOF。 通过使用通过使用GPIO的有关寄存器可以选择和控制这些的有关寄存器可以选择和控制这些共享引脚的操作。例如：通过共享引脚的操作。例如：通过GPxMUX寄存器可寄存器可以把这些引脚作为数字以把这些引脚作为数字I/O或片内外设或片内外设I/O口。如口。如果选择某个引脚作为数字果选择某个引脚作为数字I/O口，则可以通过口，则可以通过GPxDIR寄存器来设置引脚的方向；另外，可以寄存器来设置引脚的方向；另外，可以通过通过GPxQUAL寄存器来改善输入信号，有效的寄存器来改善输入信号，有效的消除输入

7、信号的毛刺脉冲的干扰。消除输入信号的毛刺脉冲的干扰。 每个GPIO通过功能控制、方向、数据、设置、清除和反转触发寄存器来控制 GPxMUX寄存器 每个I/O口都有一个功能选择寄存器，用来配置I/O工作在外设操作模式或数字量I/O模式。复位期间所有GPIO配置成I/O功能。 GPxMUX.bit = 0，配置成I/O功能； GPxMUX.bit = 1，配置成外设功能； GPAMUX（0 x70C0，容量16位） GPBMUX（0 x70C4，容量16位） GPDMUX（0 x70CC） 每个每个I/O口都有方向控制寄存器，用来配口都有方向控制寄存器，用来配 置置I/O的方向。的方向。 复位时，

8、所有复位时，所有GPIO位输入。位输入。 GPxDIR.bit = 0，引脚配置为数字量输入；，引脚配置为数字量输入； GPxDIR.bit = 1，引脚配置为数字量输出；，引脚配置为数字量输出； 每个每个I/O口都有数据寄存器，如果口都有数据寄存器，如果I/O配置为输入，反映当配置为输入，反映当前经过量化后前经过量化后I/O口的输入信号的状态。口的输入信号的状态。 复位时，所有复位时，所有GPIO位输入。位输入。 GPxDAT.bit = 0，且引脚配置输出功能，将相应的引脚拉，且引脚配置输出功能，将相应的引脚拉低；低； GPxDAT.bit =1，且引脚配置输出功能，将相应的引脚拉，且引脚

9、配置输出功能，将相应的引脚拉高；高； 从GPxDAT寄存器读取的相应引脚状态，通过量化寄存器GPxQUAL量化输入信号，消除外部噪声。 GPxQUAL寄存器用来量化采样周期； 采样窗口是6个采样周期宽度，只有当所有采样的数据相同时，输出才会改变。 这个功能可以有效地消除输入信号的毛刺脉冲的干扰。 GPxSET寄存器 GPxCLEAR寄存器 GPxTOGGLE寄存器 每个I/O口都有一个反转触发寄存器，写1后相应的引脚信号将被取反，写0无影响。G1 G2G3 G4S CP RS CP R&Q QS CP RS CP RQ QQ Q(a) 逻辑电路(b) 曾用符号1S C1 1RQ Q(c

10、) 国标符号&RSCP R S QnQn+1功能0 QnnnQQ1 保持1 0 0 01 0 0 101nnQQ1 保持1 0 1 01 0 1 11111nQ 置 11 1 0 01 1 0 10001nQ 置 01 1 1 01 1 1 1不用不用不允许程序设计 主程序主要包括系统初始化、中断向量初始化、设置GPIO端口、控制数据传输几个步骤。设置GPIO端口的配置函数void Gpio_select(void)EALLOW; GpioMuxRegs.GPBMUX.all=0 x0000; /设置B组端口为GPIO功能 GpioMuxRegs.GPBDIR.all=0 xFFFF;

11、 / 设置B组端口为输出端口 GpioMuxRegs.GPFMUX.all=0 x0000; /设置F组端口为GPIO功能 GpioMuxRegs.GPFDIR.all=0 xFFFF ; / 设置F组端口为输出端口 EDIS; 需要注意：EALLOW 在DSP28_Device.h头文件中，通过“#define EALLOW asm ( EALLOW ) 在C语言主函数中嵌入汇编语言指令，汇编指令“EALLOW”其含义为开放存储器映像寄存器，设置该命令后，可以对MMR内容进行修改。当需要配置或修改MMR内容时，必须先写入EALLOW汇编指令。反之，如果不首先写入EALLOW汇编指令，无法完成

12、对相应MMR内容的修改。EDIS：为结束修改MMR的汇编命令。当MMR配置完成后，需要写入该命令。控制数据串行输出函数 void sendto1(unsigned char kdab) unsigned char i; CLK1=0; /控制时钟脉冲引脚输出设置为低电平 for(i=0;i1; /数据右移，提取下一位串行数据 定义结构体类型的语句格式为：struct ; ; ;关键词struct说明，定义的是结构体类型例如：struct student int num; char name20; char sex; int age; struct data birthday; student1

13、,student2;student1,student2是struct student类型的变量。Student1.num1表示student1变量中num成员可以对变量成员赋值，例如： Student1.num1=10010；“.”是成员分量运算符；如果成员本身又属于一个结构体类型，则要用若干个成员运算符，一级一级找到最低一级成员。只能对最低级成员进行赋值或存取运算。例如，在上面例子中， struct data定义一个结构体类型， birthday是它的一个成员Struct data int month; int day; int year; Student1.birthday.day可以用来

14、访问student1结构体变量中的结构体成员birthday变量中的成员day。 AD7705是十六位分辨率的A/D转换器，2 通道全差分模拟输入，使用+ 5V 单电源，主要应用于低频测量。它利用了- 转换技术实现了16 位无G失代码性能，三线数字接口，可以通过串行输入接口由软件配置芯片的增益值、输入信号极性和数据更新速率，非常灵活方便。具有自校准和系统校准功能，能够消除器件本身和系统的增益以及偏移误差，是用于开发智能系统、微控制器系统和基于DSP 系统的理想产品。 AIN2(+)/AIN2(-)：差分模拟输入通道1的正/负输入端； VDD：电源电压，+2.7V+5.2V； GND：内部电路的

15、地点为基准点。 MCLK IN/MCLK OUT：主时钟信号输入/输出； SCLK：串行时钟输入； CS：片选信号，低电平有效； DOUT/DIN：串行数据输出/输入端； DRDY：数据输出准备； RESET：复位输入端； AD7705共有8个片内寄存器，通过器件SPI串行口访问。 通信寄存器：是一个8位读写寄存器，写入通信寄存器的数据决定下一次读写操作在哪一个寄存器上进行。所有与器件的通信都必须从通信寄存器开始，系统上电或初始化后，器件等待指令数据写入通信寄存器。通信寄存器中的RS2，RS1，RS0为寄存器选择位，它们决定对哪一个寄存器进行读写操作。常用寄存器主要有通信寄存器、设置寄存器、时

16、钟寄存器和数据寄存器。 JTAG(Joint Test Action Group�联合测试行动小组)是一种国际标准测试协议（IEEE 1149.1兼容），主要用于芯片内部测试。现在多数的高级器件都支持JTAG协议，如DSP、FPGA器件等。 标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。 JTAG最初是用来对芯片进行测试的，现在，JTAG接口还常用于实现ISP（In-System rogrammable�在线编程），对FLASH等器件进行编程。 JTAG编程方式是在线编程，传统生产流程中先对芯片进行预编程现再装

17、到板上因此而改变，简化的流程为先固定器件到电路板上，再用JTAG编程，从而大大加快工程进度。JTAG接口可对PSD芯片内部的所有部件进行编程. 存储器映像 C28X具有具有32位的数据地址和位的数据地址和22位程序地址，数据空间位程序地址，数据空间4G字，程序空间为字，程序空间为4M字。字。 存储器类型：存储器类型： 1) 片内单口随机存储器片内单口随机存储器SRAM； 2) 只读存储器只读存储器ROM； 3) FLASH存储器；存储器； 所有存储器块都统一映像到程序和数据空间。所有存储器块都统一映像到程序和数据空间。 片内SARAM 为单口随机读/写存储器，在单个机器周期只能被访问一次，C2

18、8X片内共有18K x 16位。 M0和M1每块的大小为1K x 16位，其中，M0映像到地址000000h-0003FFh,M1映像到地址000400-0007FFh； H0空间为8K x 16位，映像地址为3F8000h-3F9FFFh； L0和L1每块大小为4K x 16位，其中L0映像到地址008000h-008FFFh,L1映像到地址009000-009FFFh； L0、L1受代码安全模块CSM的保护。 * * *CSM(codeCSM(code security Module): security Module):是是128128位密码，由用户编程位密码，由用户编程写入片内写入片内

19、FLASHFLASH的的8 8个存储单元个存储单元3F7FF8-3F7FFF3F7FF8-3F7FFF中，用于保护中，用于保护FLASHFLASH、OTPOTP、L0L0和和L1L1，防止非法用户通过，防止非法用户通过JTAGJTAG口取出其中口取出其中内容。内容。片内片内SARAMSARAM的共同特点：的共同特点： 每个存储器块可被单独访问； 每个存储器块均可映像到程序空间或数据空间， 用以存放代码或存储数据； 中断向量映像 当ST1的位VMAP=0，CPU中断向量映像到程序存储 器00000h-00003Fh,共计64个字； 当ST1的位VMAP=1，CPU中断向量映像到程序存储 器3FF

20、FC0h-3FFFFFh,共计64个字； 其中： VMAP:VMAP:位于状态寄存器位于状态寄存器ST1ST1的第的第3 3位，是向量映射位。它决位，是向量映射位。它决 定定CPUCPU的中断向量映射到程序存储器的最低地址还是最高的中断向量映射到程序存储器的最低地址还是最高 地址。系统复位时，该位被置位。地址。系统复位时，该位被置位。 片内Flash(2812) 含有128K字的嵌入式Flash存储器，地址为3D8000h-3F7FFFh。 片内Flash既可映像到程序空间也可映像到数据空间； 片内Flash操作可分区段进行，用户也可单独擦除每个区段。 Flash存储器受CSM保护。片内Boo

21、t ROM C28x内含4K x 16位的Boot ROM,地址为3FF000h- 3FFFC0h。 在Boot ROM中有出厂前编制好的导引加载程序和标准数 学表。数学表包含正弦、余弦、平方根、正切等，可用 于数学计算。此外，还包括复位矢量和CPU矢量表。片内片内Boot ROMBoot ROM的存储器映射的存储器映射TMS320F2812的导引过程 当VMAP=1且MP/MC=0时， CPU中断向量映像到程序存储器3FFFC0h-3FFFFFh； 位于0 x3FFFC0的复位矢量已经由工厂编制好，其内容为跳到0 x3FFC00，即指向导引函数InitBoot（），由该函数开始导引加载程序。

22、 通过导引函数检查GPIO脚状态决定采用哪种导引模式，其中常用的是跳到Flash模式，当检测到GPIOF4=1，跳到Flash模式，导引程序跳到0 x3F7FF6地址，用户必须在0 x3F7FF6地址事先放好一条跳转指令，引导程序跳转到相应程序真正代码处即可。片内OTP C28X内含2K x 16位的OTP(一次性编程ROM)，地址3D7800-3D7FFFh。 厂家保留1K作为系统测试使用，剩余1K提供给用户使用。 OTP可映像到程序空间和数据空间。 OTP受代码安全保护。外设帧PF(peripheral frame) C28X在片内数据存储区映像了3个外设帧PF0、PF1、PF2专门用作外设寄存器的映像空间，即除了CPU寄存器外，其他寄存器均为存储器映像寄存器，它们分别被映像在PF0 、PF1、PF2空间内。如果寄存器