功能強(qiáng)大的TMS320F2812，作為32位定點(diǎn)DSP有哪些質(zhì)的飛躍？

速度比TMS320LF2407A有了質(zhì)的飛躍，從最高40M躍升到TMS320F2812的150M，處理數(shù)據(jù)位數(shù)也從16位定點(diǎn)躍升到32位定點(diǎn)。最大的亮點(diǎn)是其擁有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD數(shù)據(jù)采集，使其對(duì)電機(jī)控制得心應(yīng)手。再加上豐富的外設(shè)接口，如CAN、SCI等，在工控領(lǐng)域占有不少份額。

TMS320F2812是基于代碼兼容的C28x內(nèi)核的新型高性能32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器，其代碼與F24x/LF240x系列DSP代碼及部分功能相兼容，C28x內(nèi)核的指令執(zhí)行周期達(dá)到了6.67ns，最高運(yùn)行頻率可以達(dá)到150MHz，保證了控制系統(tǒng)有足夠的運(yùn)算能力。此外，F(xiàn)2812集成有許多外設(shè)，提供了整套的片上系統(tǒng)，從降低了系統(tǒng)成本，實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單、高效的控制。其片上外設(shè)主要包括2×8路12位ADC(最快80ns轉(zhuǎn)換時(shí)間)，2路SCI，1路SPI，1路McBSP，1路eCAN接口等，并帶有兩個(gè)事件管理模塊(EVA、EVB)，分別包括6路PWM/CMP，2路Q(chēng)EP，3路CAP，2路16位定時(shí)器(或TxPWM/TxCMP)。另外，該器件還有3個(gè)獨(dú)立的32位CPU定時(shí)器，以及多達(dá)56個(gè)獨(dú)立編程的GPIO引腳。由此可見(jiàn)，F(xiàn)2812在具備數(shù)字信號(hào)處理器卓越的數(shù)據(jù)處理能力的同時(shí)，又具有適于控制的片內(nèi)外設(shè)及接口，可廣泛應(yīng)用于各種高性能的系統(tǒng)控制中。F2812不同于F24xx系列DSP，它采用統(tǒng)一編址方式。

芯片內(nèi)部有18K的SARAM，包括MO、M1、L0、L1、H0共5個(gè)存儲(chǔ)塊。各存儲(chǔ)塊保持獨(dú)立，可以在同一機(jī)器周期對(duì)不同的RAM塊進(jìn)行訪問(wèn)，從而減少流水線時(shí)延。而且F2812內(nèi)部有128K字的FLASH，地址空間3D8000h～3F7FFFh，適用于低功耗、高性能的控制系統(tǒng)。此外F2812提供了外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口(XINTF)，方便進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，其尋址空間可以達(dá)到1MB。F2812有多種上電引導(dǎo)方式可供選擇，可以通過(guò)設(shè)置GPIOF4、GPIOF12、GPIOF3、GPIOF2的不同狀態(tài)進(jìn)行DSP上電時(shí)的程序引導(dǎo)控制。

DSP2812是TI公司新推出的功能強(qiáng)大的TMS320F2812的32位定點(diǎn)DSP，是TMS320LF2407A的升級(jí)版本，最大的特點(diǎn)是速度比TMS320LF2407A有了質(zhì)的飛躍，從最高40M躍升到TMS320F2812的150M，處理數(shù)據(jù)位數(shù)也從16位定點(diǎn)躍升到32位定點(diǎn)。最大的亮點(diǎn)是其擁有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD數(shù)據(jù)采集，使其對(duì)電機(jī)控制得心應(yīng)手。再加上豐富的外設(shè)接口，如CAN、SCI等，在工控領(lǐng)域占有不少份額。TMS320F28335數(shù)字信號(hào)處理器是TI公司最新推出的32位浮點(diǎn)DSP控制器。與TMS320F2812定點(diǎn)DSP相比，TMS320F28335增加了單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)和高精度PWM，且Flash增加了一倍(256K×16Bit)，同時(shí)增加了DMA功能，可將ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果直接存入DSP的任一存儲(chǔ)空間。此外，它還增加了CAN通訊模塊、SCI接口和SPI接口。TMS320F28355的主頻最高為150MHz，同時(shí)具有外部存儲(chǔ)擴(kuò)展接口、看門(mén)狗、三個(gè)定時(shí)器、18個(gè)PWM輸出和16通道的12位AD轉(zhuǎn)換器。

F28335擁有類(lèi)似2812的XINTF(External Interface外部接口)，但其功能更為強(qiáng)大，是16/32位數(shù)據(jù)位寬可配置，DMA可控制的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過(guò)該接口很方便地?cái)U(kuò)展片外存儲(chǔ)器和其他外設(shè)，獨(dú)立設(shè)置它們的控制時(shí)這對(duì)于現(xiàn)在電力電子變流裝置的控制十分重要。因?yàn)槠贤庠O(shè)往往并不能滿(mǎn)足系統(tǒng)全部的控制要求，這就需要系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。F28335的可擴(kuò)展性相比F2808上了一個(gè)臺(tái)階。

28335和2812同屬C2000系列，最大不同是28335硬件支持浮點(diǎn)運(yùn)算，處理浮點(diǎn)數(shù)性能優(yōu)越。同時(shí)PWM、eCAP、eQEP尤其是PWM每一路都可以單獨(dú)控制。最主要的是定浮點(diǎn)，283XX或者2803X都是浮點(diǎn)芯片，28XX都是定點(diǎn)的，其他的功能模塊總線什么的C2000大同小異，連寄存器配置都差不多。

DSP2812是TI公司推出的DSP芯片TMS320F2812的簡(jiǎn)稱(chēng)。這款CPU芯片具有很高的性?xún)r(jià)比，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制，尤其是處理速度、處理精度方面要求較高的領(lǐng)域，在電子控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。該芯片主要特點(diǎn)：

處理速度快，最高可達(dá)到150MHz;

片內(nèi)自帶SRAM、Flash;

外部存儲(chǔ)器接口，外部最多可擴(kuò)展1M*16b存儲(chǔ)空間;

眾多的外部設(shè)備，如SCI、SPI、CAN、EV、ADC等;

大量的可控制的GPIO口，方便控制外部設(shè)備。

外部接口(XINTF)是DSP2812與外部設(shè)備進(jìn)行通信的重要接口，這些外部接口分別對(duì)應(yīng)CPU某個(gè)存儲(chǔ)空間，CPU通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行讀寫(xiě)操作間接控制外部接口。外部接口通常用于擴(kuò)展SRAM、Flash、ADC等。

在DSP2812中，外部接口被映射到5個(gè)固定的存儲(chǔ)空間區(qū)域——Zone(0、1、2、6、7)，每個(gè)區(qū)域都有一個(gè)片選信號(hào)，每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域都可以獨(dú)立地設(shè)置訪問(wèn)時(shí)序。

外部接口的信號(hào)線主要有片選信號(hào)線(XZCS0AND1、XZCS2、XZCS6AND7)、16根數(shù)據(jù)總線(XD(15:0))、19根地址總線(XA(18:0))、讀寫(xiě)使能信號(hào)線以及其他信號(hào)線。

在DSp2812中，共有5個(gè)區(qū)域，對(duì)應(yīng)5個(gè)片選信號(hào)，但有兩對(duì)區(qū)域分別共用一個(gè)片選信號(hào)：區(qū)域0和區(qū)域1共用XZCS0AND1，區(qū)域6和區(qū)域7共用XZCS6AND7。對(duì)于這些共用的區(qū)域，可根據(jù)實(shí)際需求，設(shè)計(jì)成一個(gè)存儲(chǔ)空間或采用外部邏輯來(lái)產(chǎn)生兩個(gè)尋址空間。

5個(gè)區(qū)域共用19根地址總線和16根數(shù)據(jù)總線，根據(jù)數(shù)據(jù)總線和地址總線的數(shù)量，一個(gè)外部區(qū)域?qū)?yīng)的外部尋址空間最大為512K*16b。

根據(jù)以上信息，對(duì)每個(gè)區(qū)域的訪問(wèn)要采用合理的邏輯，以防止訪問(wèn)沖突。

區(qū)域0和區(qū)域1

區(qū)域0和區(qū)域1共用XZCS0AND1，但兩個(gè)區(qū)域的地址總線不同，區(qū)域0使用的地址總線為0x2000~0x3FFF，區(qū)域1使用的地址總線為0x4000~0x5FFF，因此可以采用下面的邏輯來(lái)區(qū)分兩個(gè)區(qū)域：

TMS320F2812是基于代碼兼容的C28x內(nèi)核的新型高性能32位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器，其代碼與F24x/LF240x系列DSP代碼及部分功能相兼容，C28x內(nèi)核的指令執(zhí)行周期達(dá)到了6.67ns，最高運(yùn)行頻率可以達(dá)到150MHz，保證了控制系統(tǒng)有足夠的運(yùn)算能力。此外，F(xiàn)2812集成有許多外設(shè)，提供了整套的片上系統(tǒng)，從降低了系統(tǒng)成本，實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單、高效的控制。其片上外設(shè)主要包括2×8路12位ADC(最快80ns轉(zhuǎn)換時(shí)間)，2路SCI，1路SPI，1路McBSP，1路eCAN接口等，并帶有兩個(gè)事件管理模塊(EVA、EVB)，分別包括6路PWM/CMP，2路Q(chēng)EP，3路CAP，2路16位定時(shí)器(或TxPWM/TxCMP)。另外，該器件還有3個(gè)獨(dú)立的32位CPU定時(shí)器，以及多達(dá)56個(gè)獨(dú)立編程的GPIO引腳。由此可見(jiàn)，F(xiàn)2812在具備數(shù)字信號(hào)處理器卓越的數(shù)據(jù)處理能力的同時(shí)，又具有適于控制的片內(nèi)外設(shè)及接口，可廣泛應(yīng)用于各種高性能的系統(tǒng)控制中。F2812不同于F24xx系列DSP，它采用統(tǒng)一編址方式。芯片內(nèi)部有18K的SARAM，包括MO、M1、L0、L1、H0共5個(gè)存儲(chǔ)塊。各存儲(chǔ)塊保持獨(dú)立，可以在同一機(jī)器周期對(duì)不同的RAM塊進(jìn)行訪問(wèn)，從而減少流水線時(shí)延。而且F2812內(nèi)部有128K字的FLASH，地址空間3D8000h～3F7FFFh，適用于低功耗、高性能的控制系統(tǒng)。此外F2812提供了外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展接口(XINTF)，方便進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，其尋址空間可以達(dá)到1MB。F2812有多種上電引導(dǎo)方式可供選擇，可以通過(guò)設(shè)置GPIOF4、GPIOF12、GPIOF3、GPIOF2的不同狀態(tài)進(jìn)行DSP上電時(shí)的程序引導(dǎo)控制。