第2章 DSP 性能与组成

DSP原理及应用——跟我动手学TMS320F2833x电气信息类专业课程DSP原理及应用DSP性能与组成第二章DSP性能与组成TMS320F2833xDSP是TI公司新推出的一款浮点型数字信号处理器。它在已有的C2000DSP平台上增加了浮点内核，在保持原有C2000DSP特点的同时，又提高了运算速度。此外，F2833x也新增了一些外设模块，例如，DMA，I2C，ePWM，HRPWM，并增大了片上的存储空间。TMS320F2833x性能-1高性能静态CMOS技术：最高可达150MHz时钟频率；高性能32位CPU（TMS320C28x）：IEEE-754标准的单精度浮点运算单元（FPU），16×16和32×32的乘法累加操作，双16×16乘法累加单元，6通道DMA控制器：可与ADC、McBSP、ePWM、XINTF及SARAM通信。16位或32位的外部接口XINTF：最大可达2M×16位的访问地址空间BootROM（8K×16位）：带软件引导模式（如通过SCI、SPI、CAN、I2C、McBSP、XINTF及并行I/O口），带标准的数学表时钟和系统控制：支持动态配置PLL，片上振荡器，带看门狗外部中断：GPIO0~GPIO63可以连接到8个外部内核中断的任一个DSP性能与组成TMS320F2833x性能-2外设中断扩展（PIE）模块：支持全部58个外设中断128位安全密码锁：保护Flash/OTP/RAM模块，防止系统固件被盗取增强型控制器外设：最多可达18个PWM输出、6个HRPWM输出、6个事件捕获输入、2个正交编码接口、8个32位/9个16位定时器。3个32位CPU定时器串行接口外设：最多有2个CAN模块、3个SCI（UART）模块、2个McBSP模块（可配置为SPI），1个SPI模块、1个I2C模块时钟和系统控制：支持动态配置PLL，片上振荡器，带看门狗12位的ADC，具有16转换通道：80ns的快速转换时间，2个8通道的多路输入选择器，2个采样保持器，单次/连续转换模式，内部/外部基准电压DSP性能与组成TMS320F2833x性能-3多达88个独立可编程复用的GPIO口（带输入滤波）支持JTAG边界扫描高级仿真性能：分析和设置断点功能，硬件实时调试功能。开发工具支持包括：ANSIC/C++编译器/汇编器/连接器，CCS，DSP/BOIS，数字电机控制和数字电源软件库支持低功耗和节能模式：支持IDLE、STANDBY、HALT模式，支持外设模块时钟的独立禁止DSP性能与组成特性F28335（150MHz）F28334（150MHz）F28332（100MHz）指令周期6.67ns6.67ns10ns浮点运算单元有有有片上3.3VFlash存储器（16位字长）256K128K64K单口随机存储器SARAM（16位字长）34K34K26KOTP只读存储器（16位字长）1K1K1K片上Flash、SARAM、OTP模块密码保护有有有BootROM（8K×16）有有有16/32位外部接口（XINTF）有有有6通道直接存储器访问（DMA）有有有PWM输出ePWM1/2/3/4/5/6ePWM1/2/3/4/5/6ePWM1/2/3/4/5/6HRPWM通道ePWM1A/2A/3A/4A/5A/6AePWM1A/2A/3A/4A/5A/6AePWM1A/2A/3A/4A32位捕获输入或辅助PWM输出eCAP1/2/3/4/5/6eCAP1/2/3/4eCAP1/2/3/432位QEP通道（每通道4输入）eQEP1/2eQEP1/2eQEP1/2看门狗定时器有有有12位ADC通道数161616最大转换速率12.5MSPS12.5MSPS12.5MSPS转换时间80ns80ns80ns32位CPU定时器3个3个3个TMS320F2833x性能资源比较-1DSP性能与组成DSP性能概述TMS320F2833x性能资源比较-2特性F28335（150MHz）F28334（150MHz）F28332（100MHz）32位CPU定时器3个3个3个多通道缓冲串行口（McBSP，可用作SPI）2个（A/B）2个（A/B）1个（A）串行外设接口（SPI）1个1个1个串行通信接口（SCI）3个（A/B/C）3个（A/B/C）2个（A/B）增强型CAN控制器（eCAN）2个（A/B）2个（A/B）2个（A/B）I2C接口1个1个1个通用I/O引脚（与功能引脚共用）88个88个88个外部中断8个8个8个DSP性能概述TMS320F2833x引脚JTAGFlashCLOCKRESETCPU及I/O电源GPIO及外设信号（176引脚）DSP性能概述TMS320F2833x功能模块DSP性能概述TMS320F28335存储映射外设帧0、1、2、3存储器映射只限于数据存储，用户程序无法在程序空间访问这些存储空间保护是指“其后紧跟读的写”操作顺序是受保护的某些存储空间是受EALLOW保护的0x380080到0x38008F地址范围内的内容包含了ADC校准程序，用户不可对此空间进行编程DSP性能概述TMS320F28335Flash空间地址范围程序和数据空间0x300000-0x307FFF区段H(32Kx16)0x308000-0x30FFFF区段G(32Kx16)0x310000-0x317FFF区段F(32Kx16)0x318000-0x31FFFF区段E(32Kx16)0x320000-0x327FFF区段D(32Kx16)0x328000-0x32FFFF区段C(32Kx16)0x330000-0x337FFF区段B(32Kx16)0x338000-0x33FF7F0x33FF80-0x33FFF50x33FFF6-0x33FFF70x33FFF8-0x33FFFF区段A(32Kx16)使用代码安全模块时，该区域需编程为0Flash启动入口处（此处编写跳转指令）安全密码（128位，不要全写为0）DSP资源简述TMS320F2833x资源C28xCPU+FPUDSP资源简述TMS320F2833x资源存储器总线（哈佛总线结构）：程序读总线、数据读总线和数据写总线。程序读总线由22位地址线和32位数据线组成。数据读、写总线由32位地址线和32位数据线组成。外设总线：外设总线桥可以复用不同总线，将存储器总线整合为包含16位地址线和16或32位数据线以及相关控制信号的单总线。实时JTAG仿真分析：F2833x采用标准的IEEE1149.1JTAG接口，支持实时操作模式。外部接口XINTF：包括20位地址线，32位数据线和3个片选线。片选线被映射到3个外部区域，区域0、6和7。Flash：F28335包含256K×16位，分成了8个32K×16位的扇区；F28334包含128K×16位的Flash存储器，分成了8个16K×16位的扇区；F28332包含64K×16位的Flash存储器，分成了4个16K×16位的扇区。M0、M1SARAM：F2833x包含两块个单口RAM存储器，每块大小为1K×16位。L0~L7SARAM：F28335/F28334包含32K×16位的单口RAM，并被分成8块（L0~L7，每块4K）；F28332包含24K×16位的单口RAM，并被分成6块（L0~L5，每块4K）；DSP资源简述BootROM：出厂时的引导程序，在上电时，引导模式信号提供给boot-loader软件，用以决定使用何种引导模式。序号GPIO87/XA15GPIO86/XA14GPIO85/XA13GPIO84/XA12模式F1111跳转至FlashE1110SCI-A引导D1101SPI-A引导C1100I2C-A引导B1011eCAN-A引导A1010McBSP-A引导91001跳转至XINTF（×16）81000跳转至XINTF（×32）70111跳转至OTP60110并行GPIO引导50101并行XINTF引导40100跳转至SARAM30011检查引导模式20010跳转至Flash，跳过ADC校准10001跳转至SARAM，跳过ADC校准00000跳转至SCI，跳过ADC校准DSP资源简述TMS320F2833x资源外设中断扩展（PIE）：支持多达96个中断，其中有58个是用于外设的。96个中断以8个为一组进行分组，每组都连接到CPU中断线上（INT1~INT12）。外部中断（XINT1~XINT7，XNMI）：F2833x支持8个可屏蔽的外部中断（XINT1~XINT7，XNMI）。XNMI可以被连接到CPU的INT13或NMI中断上。每个中断可以选择为下降沿触发、上升沿触发或下降沿及上升沿触发，也可以使能或禁止（包括XNMI）。振荡器和PLL：可以由外部振荡器或连接在片上的晶振电路提供时钟，PLL可以实现高达10倍的倍频。看门狗：可以被禁用。外设时钟：每个外设的时钟都可以独立的使能/禁止，所以当某一外设不使用时，可以禁止其时钟，以减少系统功耗。低功耗：空闲模式（IDLE）、等待模式（STANDBY）、暂停模式（HALT）。32位CPU定时器（0、1、2）：32位的减计数寄存器，16位的时钟