第一篇：HPI在MCU和DSP接口中的应用(精)
2008年第6期
仪表技
术 ・61・
HPI在MCU和DSP接口中的应用 金永杰,熊剑平,马让奎,韩玉平
(1.陕西宝成航空仪表有限责任公司,陕西宝鸡721006;2.清华大学精密仪器与机械学系,北京100084)
摘要:描述HPI接口的工作原理及C8051F060和TMS320VC5409(简称C5409)之间的接口电路设计,给出了HPI接口的软件设计。该系统具有设计灵活、数据传输速度快、适用于其他含有HPI接口的DSP应用系统,为开发人员提供了一种便捷稳定的数据共享、传输方式。
关键词:MCU;DSP;主机接口(HPI);通信
中图分类号:TP33
4文献标识码:B
文章编号:1006-2394(2008)06-0061-03 1,2 2 1,2 ApplicationofHPIInterfacebetweenMCUandDSP JINYong2jie 1,2 ,XIONGJian2ping,MARang2kui,HANYu2ping 21,21(1.Shan’xiBaochengAviationInstrumentCo.,Ltd,721006,China;2.DepartmentofPrecisionInstrumentsandMechanology,)Abstract:ThecircuitandsoftwaredesignofHPIaredescribedindetail.ThesystemisfHPIinterface.ItprovidesanewmethodofdatafmshowthatthecommunicationbasedonHPIisvalidandstable.Keywords:hostprocessorinterface(HPI);communication Bitl/9(SMOD)———访问模式控制,SMOD=l表示
共享访问模式(SAM),否则为主机访问模式(HOM)。
Bit2/10(DSPINT)———主机通过将该位写l来向DSP发送1次HPI中断。Bit3/11(H1NT)———DSP通过向该位置l,使外部 1 TMS320VC5409的HPI-8接口
C5409的HPI-8是一个增强型8位HPI8接口, 主要用来与主处理器接口。C5409内部有32K的RAM空间,除了DSP本身可以访问该RAM区域外, 主机也可以通过HPI口实现对整个RAM的访问,从 而实现主机与DSP的通信。
HPI-8接口通过HPI控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA、数据寄存器HPID等3个HPI寄存器进行控制和实现数据传输。各寄存器功能如下: HPI-8地址寄存器(HPIA),该寄存器只能由主机对其直接访问,寄存器中存放当前寻址HPI-8存储单元地址。
HPI-8逻辑控制单元(HPIC)。主机和C5409都能对它进行直接访问,它映射到C5409的数据空间002CH单元。HPIC只有4位用于控制HPI的操作,由于HPIC的高8位和低8位是相同的,因此这4位分别位于高字节和低字节的低4位。Bit0/8(BOB)———用于字节顺序控制,BOB=1表示第1个字节为低字节,否则第1个字节为高字节。
引脚HINT产生一个低电平作为给主机的中断,中断 的清除必须由主机向该位写l来清除。
HPI-8数据锁存器(HPID),只能由主机对其进行访问,主机通过读写该寄存器来实现对共享RAM的读写,RAM的地址则由HPIA地址寄存器的内容来决定。因此,主机对DSP的访问过程是,先往HPI地址寄存器HPIA写入欲访问的地址,然后再对数据寄存器HPID进行读或写访问。HPI接口信号包括: HCS———片选信号。作为HPI-8的使能输入端, 在每次寻址期间为低电平,在两次寻址期间也可以停留在低电平。
HAS———地址选通信号,此信号用于主机的数据线和地址线复用的情况。当不用时此信号应接高。
HBIL———字节识别信号,用于识别主机传送过来
收稿日期:2008-02
作者简介:金永杰(1973—),男,高级工程师,主要从事电子、计算机通讯和导航控制技术方面的研究。・62・
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期 的是第一个字节还是第二个字节。当HBIL=0时为第一个字节,HBIL=1时为第二个字节。
HCNTL1/HCNTL0———主机控制信号,HPI寄存器的访问地址信号,主机用来选择访问的HPI寄存器。当HCNTL1/HCNTL0为00时,表明主机访问HPIC;当为01时,表明主机访问用HPIA指向的HPID,每读一次,HPIA事后增加1,每写一次,HPIA事先增加1;当为10时,表明主机访问HPIA;当为11时,表明主机访问HPID,而HPIA不受影响。
当主机访问HPI时,先完成外部接口部分的操作,即先初始化HPIC寄存器,然后初始化HPIA寄存器,再从HPID寄存器中读出或写入数据,一般在DSP的初始化程序中对HPIC进行了初始化后就无须再对HPIC操作了,其余的工作就完全由主机完成。
HPI的传送控制是由HPI-8内部选通信号实现的,由3个信号完成:/HDS1、/HDS2、/HCS。由图1HPI-8内部选通逻辑电路图可知,只有当/HDS2信号不同时为零,且/HCSHPI接口的原理可知,在HCNTL0/
1、HBIL和HR/W 信号有效之后,设置HDS1、/HCS为低电平可实现读
写的数据选通,从而完成C8051F060对C5409HPI口的读写操作。在数据交换过程中,C8051F060向HPI发送数据可通过置C5409的HPI控制寄存器HPIC中的DSPINT位为1来中断C5409。C8051F060接收来自HPI的数据时则可用查询方式。当C5409准备发送数
据时,置/HINT信号为低。当C8051F060查询到P34为低时，系统将调用接收数据子程序来实现数据的接收。部HPI才被选通
图2 C8051F060与C5409的HPI接口电路图 2.2 HPI接口软件设计
HPI的数据传输分外部传输和内部传输。外部传
输是指主机和HPI寄存器之间的传输,由主机发出指令完成。内部传输是指HPI寄存器和DSP内部RAM之间的传输,由DSP内部的DMA控制器自动完成。主机在进行外部传输时,要先检查内部传输是否完成,这是通过检测HRDY信号实现的。
外部传输操作的一般步骤是:检查HRDY信号的电平。为高,表示可以进行传输;为低,表示DSP正在进行内部传输,此时不能进行外部传输。
主机对HPI-8口进行数据读写需要三个步骤:设置控制寄存器,写地址寄存器,读写数据寄存器。在寄存器读写过程中,主机通过端口发送控制信号,检测状态信号,完成对HPI口访问的时序模拟,双方通过向对方发送中断通知对方数据已经准备好,通过检测对方设置的状态判断对方是否准备好接受数据。具体设置过程如下: a)首先初始化HPIC寄存器,特别是BOB位。具体方法为:先设置HCNTL1=HCNTL0=0,选择将要对HPIC进行操作。然后将HPIC的值写入HPI。注意HPIC的高8位和低8位是一样的。
b)设置地址寄存器HPIA。先设置HCNTL1=1&HCNTL0=0,选择将要对HPIA进行操作。然后将要访问的C54x片内RAM的地址写入HPI,高8位先写,低8位后写。
c)读写C54x的片内RAM。先设置HCNTL1/0, 图1 HPI-8内部选通逻辑电路图 HPI接口设计2.1 HPI接口电路设计
C8051F060与C5409的HPI接口电路图如图2所
示。图中将C8051F060的端口P1和HPI的8位数据线HD0～HD7相连作为数据传输通道,P20～P23设置为输出以控制HPI口的操作。其中P20和P21分别连接HCNTL0和HCNTLl以实现对HPIC、HPIA和HPID寄存器的访问,P22连接字节识别信号HBIL可
控制读写数据是属16位字的第一字节还是第二字节,P23作为读写控制选通信号连接HR/W,P24与P25 分别连接/HDS1和/HDS2,同与P26相连的信号/HCS一起作为数据选通信号来锁存有效的HCNTL0/
1、HBIL和HR/W信号。地址锁存信号/HAS与P27相
连,为简化设计,可以直接将/HAS和/HDS2置为高电平,/HCS置为低电平。P33作为检测HRDY信号的输入端,当HPI准备好时,HRDY输出高电平有效。P34作为输入与HPI口的主机中断信号/HINT相连。由
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P1=(unsignedchar)((W_data>>8)&0xFF);写入高8位数据
Delay(2);等待数据写入完成HDS1=1;结束数据操作HBIL=1;当前是第二字节HRW=0;主机要求写选通HPIHDS1=0;开始数据操作P1=(unsignedchar)(W_data&0xFF);写入低8位数据Delay(2);等待数据写入完成HDS1=1;结束数据操作
选择将要对数据锁存器HPID进行操作。如果设置
HCNTL1=0&HCNTL0=1,表示使用地址自动增加模式;如果设置HCNTL0=HCNTL1=1时,表示不使用地址自动增加模式,这时完成读写操作后,地址寄存器HPIA将不会变。
以下是C8051F060的HPI接口程序: /3333333C8051F060的HPI接口程序333333333/ }(1)读HPID寄存器程序
unsignedintHPID_Read(){ unsignedcharH_Byte,L_Byte;HDS2=1;HCS=0;
使能HPI HCNTL0=1;HCNTL1=0;主机可读写HPID HBIL=0;当前是第一字节 HRW=1;主机要求读选通HPI HDS1=0;开始数据操作 H_Byte=P1;读出高8位数据 Delay(2);等待数据读出完成 HDS1=1;结束数据操作 HBIL=1;当前是第二字节 HRW=1;HDS1=0;L_Byte=P1;Delay(2);HDS1=1;结束数据操作} 3 结束语
HPI为8位主机与DSP的数据交换提供了简洁而
有效的方案,由于使用DSP的片内内存的一部分实现主机与DSP的数据交换,所以不需要提供外部RAM,即主机与DSP通过HPI接口不需要任何附加硬件,DSP完全作为主机的外设进行工作,可方便地实现DSP,。经,证明该设计方高效可靠,达到了预期的设计目的。参考文献: [1]张雄伟,陈亮,徐光辉.DSP芯片的原理与开发应用(第三 版)[M].北京:电子工业出版社,2003.[2]周霖.通信工程技术应用[M].北京:国防工业出版社, 2004.[3]邓思豪,曾春年.TMS320C54x共享数据的新方案[J].武汉(2)写HPID寄存器程序
voidHPID_Write(unsignedintW_data){ HDS2=1;HCS=0;使能HPIHCNTL0=1;HCNTL1=0;主机可读写HPIDHBIL=0;当前是第一字节HRW=0;主机要求写选通HPIHDS1=0;开始数据操作 理工大学学报,2003,25(1):38-41.[4]刘政,叶汉民.DSP与单片机通信的多种设计方案[J].单 片机及嵌入式系统应用,2006,(3):32-35.[5]潘琢金译.C8051F060/1/2/3/4/5/6/7混合信号 FLASH微控制器数据手册[Z].2004.ISP(郁菁编发)意见后,我们在会议的日程安排和展览内容、观众参观引导等 工控、测量、节能巨大潜力诱发新一轮商机
热烈欢迎各位莅临IAC,TME+SENSOR2008———“第十二届工业自动化与控制技术展览会暨第十二届中国国际传感器、测试测量技术展览会”,本届展会不仅一如既往地展出各种过程控制、测试测量与生产自动化方面的优新产品和技术,而且响应国家政策特设“节能专区”,展示优秀的节能产品、技术和方案,是各位了解工业自动化领域最新发展趋势,熟悉国内、外最新自动化技术与装备的大好机会。作为中国自动化领域的年度盛会,本届展会吸引了包括中国、德国、日本、美国、瑞士、韩国、意大利、荷兰、新西兰等多个国家的三百余家参展商,除在现场重点展示相关产品技术外,另设专场研讨会探讨新型传感器在汽车工业的应用、机器安全、传动控制、电气节能、机器人、机器视觉、嵌入式系统、流量测量等广受业内关注的热点话题。此外,在征询工业界的多方
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IAC,TME+SENSOR予以支持与关注!上海环球展览有限公司 二零零八年六月
第二篇：DSP在控制中的应用
姓名：冯舒
学号：201352211
5DSP在控制中的应用
DSP 在电机控制方面的应用是一个新领域。DSP 是应用高性能的处理器提高对电机控制精度的一种芯片。高速的DSP 主要用在电机无传感器控制和磁场定向控制中, 因为在无传感器控制中需要用已知的电流和电压实时计算速度和位置, 而在电机磁场定向控制中, 需要把所有的变量以矢量形式转化到与定子旋转磁场同步的坐标系中, 这些都需要进行大量的运算, 高速的DSP 可以实时完成这些工作。在价格上DSP 已经从最初期的几百美元降到了几美元。16 位的DSP 的性能也从5Mips(百万次每秒)提高到了2000Mips。包括大容量片内存储器, 还在片上集成多种外围设备。
1.DSP控制器的特点
在DSP 问世之前, 设计者进行传统的电机控制主要使用2 种组合: 用便宜的控制器控制昂贵的直流有刷电机或用复杂的控制器控制交流电机。复杂的速度变量控制器必须克服转矩耦合,这些非线性电机要求更精确的控制算法以达到直流机的性能。因此, 直流机以其简单的线性控制结构成为早期电机控制的首选。然而, 随着DSP在电机控制领域的应用, 已经可做出性价比很高的无刷电机控制器。该控制器的计算速度超过Ls 级, 达到了高效、低成本、安静、高可靠的生产要求, 且在系统中不需要大量的支持电路。
数字系统通常包括1 套响应说明(传递函数)、受控过程、计算单元、测量系统参数变量的传感器、A/ D、D/ A 等。并且它的计算单元必须足够快, 以在采样结束前完成算法计算。控制器的采样速率一般为受控系统带宽的10 到20 倍。实际中, 运动控制要求处理器执行8~ 20Mips。这些要求使对电机进行控制的处理器从LCs(微秒级的微处理器)向DSP 过渡, DSP 的制造商也开发出了适于电机控制应用的产品。DSP 控制器的性价比要优于用在传统高端控制器的LCs, DSP的单周期乘法指令和结果累加器大大加强了其性能。T I 公司的16 位定点处理器T MS320F240,就是经过优化专为电机控制开发的。
该芯片包括1 个20Mips 的处理器, 2 个10位的A/ D 转换器, 1 个特别用来做控制的事件管理器。采用哈佛结构的双总线形式,T MS320F240 可以在1 个周期内同时取指令和操作数, 使DSP 的速度提高到LCs 的2 倍以上。
2.DSP的控制任务
早期DSP 主要用做控制算法的运算, 现在设计者让控制功能也由DSP 来实现, 则在数字控制系统中DSP 可以处理所有的工作。如DSP 通过对输入和反馈信号进行处理来改善噪声和不准确的信号。该过程对所有的传感器操作都有改善作用, 被誉为/ 智能传感器0。智能传感器价格低、重量轻、可靠性高, 并且和DSP 或微处理器紧密联系。因为DSP 可以通过精确的算法产生1 个变量估计值, 如转子位置和磁通, 使系统省去不可靠的传感器, 节约了资金, 可在一些控制中实现无传感器控制。
DSP 还可以在高级算法的实时应用上改善系统控制的性能。许多控制算法包括自适应、多变量寻优、学习、自校正、神经网络、遗传算法和模糊逻辑, 都需要由DSP 的速度和性能来实现。对于许多系统, 在一般操作之前或当中必须估计一些系统的参数, DSP 有足够的能力在处理其他任务的同时进行辨识和参数估算。
许多电机数字控制系统包括电源信号调节和功率因数校正。控制电机的系统, 通常都采用PWM 方法控制能量转换器, DSP 带有PWM 的产生功能。PWM 产生单元消除了DAC, 提高了供电量。先进的算法, 如空间矢量PWM 等需进行的大量运算, 由于采用了快速DSP 控制器这些运算, 都可以在1 ms 之内完成。这些算法提高了电能的利用率并且消除了不必要的电流谐波, 使电能的质量和信号的环境得到提高。在系统运行过程中, 故障的诊断和保护功能是必不可少的, 由DSP 作控制器的系统能够轻松地实现这些功能。另外在许多控制系统中DSP 还可以实现非控制的功能, 包括与上位机的通信、数字滤波和数据总线的控制协议(如SCSI)等。
DSP 可以实现快速精确的变速度和转矩控制, 增大了调速器的调速范围。在某些场合负载可直接连在电机上而不需要其他的液压子装置。该特点在汽车上非常有用。汽车上液压装置占用了许多宝贵的空间并且消耗了发动机至少5% 的能量, 动力转向系统就是其中的一例。用DSP 控制电子装置实现这些功能, 不但可以节省空间能量和消耗, 而且可以得到更快的响应。在汽车上的其他应用还包括防抱死刹车系统、无级变速装置、悬挂系统等。
DSP 在无刷电机控制方面的优越性使其不仅在工业自动化方面的应用剧增而且在白色家电市场(如洗衣机和甩干机等)、办公用品和加热、空气调节器上也大量使用。例如在吹风机和压缩机上DSP 可以用来实现节能降噪, 通过编程控制电机软启动以减小震动、噪音和磨损。办公产品如打印机、复印机等的生产者也用DSP 控制电机实现低成本、高可靠性、低噪声的产品。
交流感应电机的控制：
在很多领域, 交流电机、直流电机及直流无刷电机的性价比是三者竞争的焦点。电力电子技术特别是DSP 领域的进步使交流电机调速中具备优良性能。交流感应电机的磁场定向控制能实现很好的瞬态控制和稳态控制。数字控制器可以精确地控制电机输入电压的幅值和频率, 如果电机的瞬态响应重要时, 磁场定向控制也可以精确控制电机的瞬态转矩和速度。对交流感应电机应用无速度传感器控制时, 节省费用并使可靠性也得到了提高。复杂的电机控制算法如自适应控制也需要用到DSP 的强大运算能力来保证实时性。DSP 也适合对直流无刷电机进行控制。三相直流无刷电机的简单结构使其越来越受到欢迎, 首先它没有电刷不需要定期进行维护, 它的线圈在定子上对散热要求比较低, 另外直流无刷电机可以获得相对较好的转矩控制。1 个三相直流无刷电机在转子上有2 个、4 个或更多的永磁极,定子绕组用来产生要求的旋转磁场, 它的三相必须在控制器的控制下正确换相, 换相的次序由转子的位置进行控制, 因此控制器需要算法去感知使用这些位置的信息, 产生正确的换相顺序。在定子上加装霍尔传感器或位置编码器获取位置信息, 然后对其进行译码以控制相电流的方向和顺序。无刷直流电机驱动系统必须保持适当的相电流大小。高速时, 电机的反相电动势限制着相电流, 但在低速时, 反相电动势接近于0, 因此必须采取其他的一些措施如关闭电流反馈环来保持电流。所以直流无刷电机控制系统不但要有相电流的信息, 还要产生适当的PWM 信号保持电流的幅值。另外, 在紧急情况下系统应该能够禁止所有的PWM 通道以保护系统。DSP 有足够的计算资源处理这些复杂的实时请求。
3.开关磁阻电机的驱动
电力电子技术的发展使得开关磁阻电机驱动系统得到广泛的应用。开关磁阻电机驱动系统在很宽的调速范围内都有很高的效率, 并且不需要复杂的功率转
换器, 转子上没有绕组, 占用空间小。采用双凸结构, 即定子和转子都有突起的极。定子上有集中的绕组, 转子上即使没有绕组、笼条, 也不是永磁结构。把定子上正相相反的绕组串联连接形成一相, 给定子磁极对通以能置则转子对应的极对向着它运动以减少磁路中的磁阻。不断给连续的定子相通电, 电机就会形成1 个旋转方向上的转矩, 驱动电机转动。开关磁阻电机是高阶非线性的, 运行性能依赖于能否正确选择与转子位置相关的相电流。当控制器给定子一相通电时, 对应的转子极要接近定子极, 这个位置就产生了转矩, 因此必须知道转子的位置才可以进行控制。用DSP(如TMS320F240)组成的控制器非常适合于开关磁阻电机驱动的控制。如果对1 个四相开关磁阻电机进行控制, 就需要6 个独立的通道。TMS320F240 提供了9 个独立的PWM 通道, 每个通道都有单独的比较寄存器, 通过对其写入操作可以改变PWM 的占空比。而转子的位置可以直接通过DSP 的QEP 接口或数字I/ O 口输入。通过外部中断引脚可以禁止所有的PWM 通道以防发生事故。
4.功率因数的校正
三相电压型PWM 转换器利用DSP 的A/ D转换和PWM 生成单元进行功率因数的校(PFC), 应用到电机控制上可以改善功率信号的状况, 减少了误操作的发生。电机驱动应用改善的转换器提高功率因数, 这种功率因数改善电路的使用要求交流电输入电压、直流电流和直流输出电压作为反馈输入到系统, 控制器通过对它们的处理得到合适的PWM 方式。如果把功率因数校正应用在电机控制系统中, 就可以去掉专门的校正电路使控制方案中的元件变少, 增加系统的可靠性。PFC 也可以用到开关磁阻电机或感应电机的驱动上。
DSP有许多专用的外围设备和高的执行特性, 使其成为了电机控制系统最好的芯片, 随着DSP的不断发展使电机的无速度传感器控制器、智能控制器的性能越来越好, 以及机械和液压装置的去除都可以成为现实。综上所述, DSP 非常适用于电机控制, 随着对DSP 功能的不断开发,在电机控制上将取代单片机而获得巨大的发展。
第三篇：2014《DSP原理及应用》考试试题
2013级硕士研究生《DSP原理及应用》考试试题
方向：姓名：成绩：
1、试分析下列程序产生流水线冲突的原因，并说明如何解决该流水线冲突。
STLMA, AR0
LD*AR0, B（12分）
2、循环循址是实现循环缓冲区的关键，简要说明循环缓冲区中循环循址算法的基本工作原理。（12分）
3、试分析DSP与通用微处理器相比有哪些优势，为什么DSP处理器更适合做数字算法的处理。（12分）
4、有一个阶数为N=8的FIR滤波器，其单位冲击响应序列h(n)如下：h(0)=0.1, h(1)=0.2, h(2)=0.3, h(3)=0.4, h(4)=0.4, h(5)=0.3, h(6)=0.2, h(7)=0.1，试根据上述滤波器的特点，编写一个DSP程序实现该滤波器。要求用循环缓冲区法实现。（16分）
5、直接型二阶IIR滤波器的差分方程为：
y(n)b0x(n)b1x(n1)b2x(n2)a1y(n1)a2y(n2)
试用循环缓冲区法实现直接型二阶IIR滤波器。（16分）
6、试用DSP上的定时器设计一个方波信号发生器，并通过DSP的输出引脚XF输出。要求方波信号的周期为40s，占空比为50%，方波周期由片上定时器0确定，假定DSP系统时钟频率为4MHz。请根据要求写出设计参数，并编写相关程序。（16分）
7、试用TMS320VC5416设计一个DSP音频信号采集系统，在SPI模式下，用McBSP口实现与A/D转换器连接。要求自选A/D转换芯片，画出连接原理图，说明工作原理，并写出数据采集程序。（16分）
第四篇：DSP原理及应用复习总结
DSP芯片的主要结构特点：哈佛结构、专用的硬件乘法器、流水线操作、特殊的DSP指令、快速的指令周期。
中央处理器的体系架构分为：冯·诺依曼结构和哈佛结构 冯·诺依曼结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。由于取指令和存取数据要从同一个存储空间存取，经由同一总线传输，因而它们无法重叠执行，只有一个完成后再进行下一个。
哈佛结构是一种将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构。可以减轻程序运行时的访存瓶颈。
基础特性分类：静态DSP芯片、一致性的DSP芯片。数据格式分类：定点DSP芯片、浮点DSP芯片。用途分类：通用型DSP芯片、专用型DSP芯片。处理数据位数分类：16/32位 TMS320F2812芯片封装方式两类：179引脚的GHH球形网格阵列BGA封装、176引脚的LQFP封装。
DSP内部总线分为：地址总线和数据总线。注意：DSP外部总线：即DSP芯片与外扩存储器的总线接口，包括19根地址线和16根数据线。
时序寄存器XTIMINGx主要用于设置读写时序参数；配置寄存器XINTCNF2主要完成选择是种，设置输入引脚状态及写缓冲器深度；控制寄存器XBANK用于设置可增加周期的特定区，以及设置增加的周期数。
命令文件CMD是DSP运行程序必不可少的文件，用于指定DSP存储器分配。由两个伪指令构成，即MEMORY(定义目标存储器的配置)和SECTIONS(规定程序中各个段及其在存储器中的位置)。
28X系列DSP时钟和系统控制电路包括：振荡器、锁相环、看门狗和工作模式选择等
锁相环和振荡器的作用是为DSP芯片中的CPU及相关外设提供可编程的时钟芯片内部的外设分为告诉我社和低速外设，可以设置不同的工作频率看门狗模块用于监控程序的运行状态，它是提高系统可靠性的重要环节。
28xDSP片上晶振电路模块允许采用内部振荡器或外部时钟源为CPU内核提供时钟
DSP处理器内核有16根中断线，包括和NMI两个不可屏蔽中断和INT1至INT14等14个可屏蔽中断（均为低电平有效）。PIE中断系统共分12组，每组有8个中断复用1个CPU中断。采用三级中断机制：外设级、PIE级、CPU级
PIE中断工作原理：当某外设产生中断，IF被置1，IE也被置1，发送到PIE控制器，中断标志PIEIFRx.v被置1，中断请求发送到CPU，CPU级IFR中对应INTx被置1，IER和INTM被使能，CPU响应中断请求。
CPU定时器用户只能用T0，通用定时器是EV中的都可以用;CPU定时器只有周期中断，而EV中的通用定时器可以有上溢中断、下溢中断、周期中断、比较中断四种。
功能控制寄存器：GPxMUX、GPxDIT、GPxQUAL。
数据寄存器：GPxSET寄存器设置每个引脚为高电平；GPxCLEAR清除每个引脚信号；GPxTOGGLE反转触发每个引脚信号；GPxDAT读写每个引脚信号
事件管理器包括：通用定时器、圈比较PWM单元、捕获单元以及正交编码脉冲电路QEP 全比较PWM单元产生脉宽调制信号可以控制直流电机或步进电机的转速；捕获单元对光电编码器的输出信号进行测量可以计算电机的转速；正交编码脉冲电路根据增量编码器信号计算电机的旋转方向等信息。
通用定时器的寄存器：控制寄存器（决定通用定时器的操作模式，例如选择计数模式、时钟、预分频系数、比较寄存器的重装载条件）、全局控制寄存器(规定了通用定时器针对不同时间采取的动作、读取计数方向、定义ADC的启动信号)、比较寄存器(与通用定时器的计数值不断比较，匹配时，相应引脚跳变，请求中断)和周期寄存器(决定定时器的计数周期)是双缓冲的
通用定时器的中断：上溢中断、下溢中断、比较匹配、周期匹配
每个通用定时器都支持4种计数模式：停止/保持模式、连续递增计数模式、定向递增/递减计数模式和连续递增/递减计数模式。
EV模块各有3个全比较器，每个比较器对应两路PWM输出
每个比较单元包括3个比较寄存器CMPRX，各带一个映像寄存器；1个比较控制寄存器；1个动作控制寄存器；6路带三态输出的PWM引脚以及控制和中断逻辑。
较单元的输入包括来自控制寄存器的控制信号，通用定时器1的时钟信号及下溢信号、周期匹配信号和复位信号。比较单元输出信号是一个比较匹配信号，如果比较操作被使能的话，比价匹配信号将中断标志置位，并在对应的PWM引脚上产生跳变。比较单元的工作过程：通用定时器1的计数值不断地与比较寄存器的值进行比较，当发生匹配时，该比较单元的两个输出引脚发生跳变；ACTRA寄存器定义在发生比较匹配时每个输出引脚为高有效电平或低有效电平。
PWM单元对称/不对称波形发生器、可编程死区单元DBU、PWM输出逻辑和空间向量SVPWM状态机组成。ADC模块的特点：12位模数转换内核，内置双采样/保持器；顺序采样模式或并行采样模式；模拟输入电压范围0-3v；快速的转换时间，最高采样率12.5MSPS；16通道模拟信号输入； 并行采样：AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL=1;顺序采样为0 双排序AdcTegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=0;级联排序为1 AdcRegs.ADCMAXCONV.all=0x0033并双；7并级；77顺双；F顺级 AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00=0x0 ADC工作模式：连续模式和启动/停止模式。ADC电源：上电、掉电、关闭模式。
上电顺序：给参考电源上电、给adc内部参考电源电路供电、adc模块完全供电后，等20μs才能执行第一次模数转换。
28x DSP的输入信号电压不能高于3.3V，模拟信号需经过调理后进入DSP的AD转换输入端口，未使用的模数转换器输入引脚，都要连接模拟地，否则会带来噪声信号
电源管理电路设计：多电源正确连接；不允许有电源引脚悬空；减少噪音和互相干扰，数电和模电单独供电，接地也分开，最终通过一个磁珠在单点连接
DSP编程语言特点：c语言：具有良好可读性和可移植性，开发率高；汇编语言：高的运行效率，常用语时间要求比较苛刻的地方，比如终端服务子程序。
头文件的作用：是c语言不可缺少的部分，是用户程序和函数库之间的纽带；头文件使用：用户程序只要按照头文件中的接口声明来调用库功能，编译器就会从库中提取相应的代码 C语言程序框架包含有寄存器结构定义文件、外设头文件、器件的宏与类型定义等，通过使用头外设文件，可以容易控制片内外设。
DSP程序包括：头文件包含、函数声明、宏定义、主函数main()和中断服务子程序
主函数的编程步骤：1初始换系统控制2清除所有中断并初始化PIE向量表3初始化所有用到的外设4开中断5编写用户代码 #include “DSP281x_Device.h”
#include “DSP281x_Examples.h”
interrupt void cpu_timer0_isr(void)； void main(void)// {
InitSysCtrl()； DINT；
InitPieCtrl()；
IER = 0x0000；
IFR = 0x0000；
InitPieVectTable()； EALLOW；
PieVectTable.TINT0 = &cpu_timer0_isr；
EDIS;InitGpio();InitCpuTimers();
ConfigCpuTimer(&CpuTimer0,100,1000000);
StartCpuTimer0();IER |= M_INT1；
PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx7 = 1；
EINT；
ERTM； …… }
interrupt void cpu_timer0_isr(void)
{
CpuTimer0.InterruptCount++；
PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1；
}
第五篇：《DSP原理及应用》课程设计教学大纲范文
课程设计中文名称：DSP原理及应用课程设计
课程编码： 设计周数：2周 学 分：2学分
开课学期：第6学期 开课单位：通信工程学院
一、课程设计的教学目的和任务
通过本课程设计教学所要达到的目的是：通过对课程设计任务的完成，使学生理课题教学的理论
内容，并且能够掌握和熟悉DSP的开发流程和基本的编程方法。同时，由于设计中涉及到各种器件的 使用，可以起到综合运用各种技术和知识的作用。本课程设计的任务是：任务分为基本要求和提高要 求。在基本要求中，学生要通过串口对指示灯进行控制，同时完成对串口数据的采集和发送。提高要 求是通过程序编写，完成对EVM板上的FLASH 进行烧写处理，从而使基本要求的程序可以脱机运行。
二、课程设计的主要内容
在TMS320VC5410EVM板上实现对信号的采集和发送。信号通过信号源提供给串行ADC，而
DSP从串口把ADC转换后的数据读入到DSP中。最后，从同一个串口，DSP把数据发送出去，通过 DAC编程模拟信号。在示波器上可以进行观察，输入同输出的信号是相同的，仅仅具有一定的相。
在程序运行过程当中，需要对一些指示灯进行控制。
三、课程设计的基本教学条件
实验室需要每组一台电脑，一个54XEVM板，仿真器，1M信号源，20M示波器，万用表。
四、参考资料
《TMS320VC54XDSP课程实践指导书》曾浩，重大教材科《DSP技术的发展与应用》 彭启琮，高 教出版社
五、成绩评定标准
实现全部基本要求为中或者良，实现提高要求为优，实现部分基本要求为及格，其他为不及格
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