作為一個(gè)電子硬件工程師，怎么不能懂DSP，或者我們中有一些同學(xué)對(duì)DSP的理解還不是很多，今天就讓我們給大家介紹一個(gè)DSP的入門(mén)芯片，來(lái)自TI的TMS320F28335。相信看過(guò)了這一系列的內(nèi)容，大家會(huì)對(duì)DSP有初步的了解。
　　TMS320F28335簡(jiǎn)介：
　　TMS320F28335采用176引腳LQFP四邊形封裝，其功能結(jié)構(gòu)參見(jiàn)參考文獻(xiàn)。其主要性能如下：
　　高性能的靜態(tài)CMOS技術(shù)，指令周期為6．67 ns，主頻達(dá)150 MHz；
　　高性能的32位CPU，單精度浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU），采用哈佛流水線結(jié)構(gòu)，能夠快速執(zhí)行中斷響應(yīng)，并具有統(tǒng)一的內(nèi)存管理模式，可用C／C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法；
　　6通道的DMA控制器；
　　片上256 Kxl6的Flash存儲(chǔ)器，34 Kxl6的SARAM存儲(chǔ)器．1 Kx16 OTPROM和8 Kxl6的Boot ROM。其中Flash，OTPROM，16 Kxl6的SARAM均受密碼保護(hù)；
　　控制時(shí)鐘系統(tǒng)具有片上振蕩器，看門(mén)狗模塊，支持動(dòng)態(tài)PLL調(diào)節(jié)，內(nèi)部可編程鎖相環(huán)，通過(guò)軟件設(shè)置相應(yīng)寄存器的值改變CPU的輸入時(shí)鐘頻率；
　　8個(gè)外部中斷，相對(duì)TMS320F281X系列的DSP，無(wú)專門(mén)的中斷引腳。GPI00~GPI063連接到該中斷。GPI00一GPI031連接到XINTl，XINT2及XNMI外部中斷，GPl032~GPI063連接到XINT3一XINT7外部中斷；
　　支持58個(gè)外設(shè)中斷的外設(shè)中斷擴(kuò)展控制器（PIE），管理片上外設(shè)和外部引腳引起的中斷請(qǐng)求；
　　增強(qiáng)型的外設(shè)模塊：18個(gè)PWM輸出，包含6個(gè)高分辨率脈寬調(diào)制模塊（HRPWM）、6個(gè)事件捕獲輸入，2通道的正交調(diào)制模塊（QEP）；
　　3個(gè)32位的定時(shí)器，定時(shí)器0和定時(shí)器1用作一般的定時(shí)器，定時(shí)器0接到PIE模塊，定時(shí)器1接到中斷INTl3；定時(shí)器2用于DSP／BIOS的片上實(shí)時(shí)系統(tǒng)，連接到中斷INTl4，如果系統(tǒng)不使用DSP／BIOS，定時(shí)器2可用于一般定時(shí)器；
　　串行外設(shè)為2通道CAN模塊、3通道SCI模塊、2個(gè)McBSP（多通道緩沖串行接口）模塊、1個(gè)SPI模塊、1個(gè)I2C主從兼容的串行總線接口模塊；
　　12位的A／D轉(zhuǎn)換器具有16個(gè)轉(zhuǎn)換通道、2個(gè)采樣保持器、內(nèi)外部參考電壓，轉(zhuǎn)換速度為80 ns，同時(shí)支持多通道轉(zhuǎn)換；
　　88個(gè)可編程的復(fù)用GPIO引腳；
　　低功耗模式；
　　1．9 V內(nèi)核，3．3 V I／O供電；
　　符合IEEEll49．1標(biāo)準(zhǔn)的片內(nèi)掃描仿真接口（JTAG）；TMS320F28335的存儲(chǔ)器映射需注意以下幾點(diǎn)：
　　片上外設(shè)寄存器塊0~3只能用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，用戶不能在該存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)寫(xiě)入程序。
　　OTP ROM區(qū)（0x38 0000~0x38 03FF）為只讀空間，存儲(chǔ)A/D轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)程序，用戶不能對(duì)此空間寫(xiě)入程序。
　　即使不應(yīng)用eCAN模塊，也應(yīng)使能時(shí)鐘模塊，將為eCAN分配的RAM空間用作一般RAM。
　　如果設(shè)置安全代碼，存儲(chǔ)器區(qū)域Ox33FF80~0x33FFF5需全部寫(xiě)入數(shù)據(jù)0x0000，而不能用于存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)。反之，0x33FF80~Ox33FEF可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或程序，其中0x33FFF0~Ox33FFF5只能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　仿真工具和開(kāi)發(fā)環(huán)境：
　　TMS320F28335開(kāi)發(fā)工具有：標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化C／C++編譯／匯編／連接器，CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，評(píng)估板和XDS510仿真器。其中CCS是一個(gè)界面友好，功能完善的集成的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，具有編輯、匯編、編譯、軟硬件仿真調(diào)試功能。
　　TMS320F28335 的ADC：
　　TMS320F28335上有16通道、12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC。他可以被配置為兩個(gè)獨(dú)立的8通道輸入模式，也可以通過(guò)配置AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=1，將其設(shè)置為一個(gè)16通道的級(jí)聯(lián)輸入模式。輸入的方式可以通過(guò)配置 AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=1，將其設(shè)置為順序采集。即從低通道開(kāi)始到高通道結(jié)束。 值得注意的是片上ADC的輸入電壓范圍為0--3V，一旦超過(guò)3V，片上的ADC模塊將會(huì)被燒掉。TI上的DATASHEET介紹其ADC的精度可達(dá)到12位，實(shí)際上達(dá)到不了。經(jīng)測(cè)試，我們估計(jì)最好的時(shí)候可以達(dá)到11位就不錯(cuò)了。下面我們來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下ADC模塊的原理。其數(shù)字值由下面公司來(lái)計(jì)算，其中公式中的3為片內(nèi)參考電壓Digital Value=4096*（Input Analog Voltage-ADCLO）/3 ；（when 0 V 《 input 《 3 V）。ADC可以分為SEQ1和SEQ2兩個(gè)模塊，其中SEQ1包括ADCIN00--ADCIN07；SEQ2包括ADCIN08--ADCIN15。SEQ1模塊可以通過(guò)軟件、PWM、外部中斷引腳來(lái)啟動(dòng)，而SEQ2不可以通過(guò)外部中斷引腳來(lái)啟動(dòng)。另外就是ADC可以與DMA進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
　　TMS320F28335 的時(shí)鐘介紹：
　　TMS320F28335上有一個(gè)基于PLL電路的片上時(shí)鐘模塊，為CPU及外設(shè)提供時(shí)鐘有兩種方式：一種是用外部的時(shí)鐘源，將其連接到X1引腳上或者XCLKIN引腳上，X2接地；另一種是使用振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘，用30MHz的晶體和兩個(gè)20PF的電容組成的電路分別連接到X1和X2引腳上，XCLKIN引腳接地。我們常用第二種來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘。此時(shí)鐘將通過(guò)一個(gè)內(nèi)部PLL鎖相環(huán)電路，進(jìn)行倍頻。由于F28335的最大工作頻率是150M，所以倍頻值最大是5。其中倍頻值由PLLCR的低四位和PLLSTS的第7、8位來(lái)決定。其詳細(xì)的倍頻值可以參照TMS320F28335的Datasheet。下面是F28335的時(shí)鐘設(shè)置：
　　void InitPll（Uint16 val， Uint16 divsel）
　　{
　　// Make sure the PLL is not running in limp mode
　　if （SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.MCLKSTS ！= 0）
　　{
　　// Missing external clock has been detected
　　// Replace this line with a call to an appropriate
　　// SystemShutdown（）; function.
　　asm（“ ESTOP0”）;
　　}
　　// DIVSEL MUST be 0 before PLLCR can be changed from
　　// 0x0000. It is set to 0 by an external reset XRSn
　　// This puts us in 1/4
　　if （SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.DIVSEL ！= 0）
　　{
　　EALLOW;
　　SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.DIVSEL = 0;
　　EDIS;
　　}
　　// Change the PLLCR
　　if （SysCtrlRegs.PLLCR.bit.DIV ！= val）
　　{
　　EALLOW;
　　// Before setting PLLCR turn off missing clock detect logic
　　SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.MCLKOFF = 1;
　　SysCtrlRegs.PLLCR.bit.DIV = val;
　　EDIS;
　　// Optional： Wait for PLL to lock.
　　// During this time the CPU will switch to OSCCLK/2 until
　　// the PLL is stable. Once the PLL is stable the CPU will
　　// switch to the new PLL value.
　　//
　　// This time-to-lock is monitored by a PLL lock counter.
　　//
　　// Code is not required to sit and wait for the PLL to lock.
　　// However， if the code does anything that is timing critical，
　　// and requires the correct clock be locked， then it is best to
　　// wait until this switching has completed.
　　// Wait for the PLL lock bit to be set.
　　// The watchdog should be disabled before this loop， or fed within
　　// the loop via ServiceDog（）。
　　// Uncomment to disable the watchdog
　　DisableDog（）;
　　while（SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.PLLLOCKS ！= 1）
　　{
　　// Uncomment to service the watchdog
　　// ServiceDog（）;
　　}
　　EALLOW;
　　SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.MCLKOFF = 0;
　　EDIS;
　　}
　　// If switching to 1/2
　　if（（divsel == 1）||（divsel == 2））
　　{
　　EALLOW;
　　SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.DIVSEL = divsel;
　　EDIS;
　　}
　　// If switching to 1/1
　　// * First go to 1/2 and let the power settle
　　// The time required will depend on the system， this is only an example
　　// * Then switch to 1/1
　　if（divsel == 3）
　　{
　　EALLOW;
　　SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.DIVSEL = 2;
　　DELAY_US（50L）;
　　SysCtrlRegs.PLLSTS.bit.DIVSEL = 3;
　　EDIS;
　　}
　　}
　　TMS320F28335 的外部中斷總結(jié)：
　　在這里我們要十分清楚DSP的中斷系統(tǒng)。C28XX一共有16個(gè)中斷源，其中有2個(gè)不可屏蔽的中斷RESET和NMI、定時(shí)器1和定時(shí)器2分別使用中斷13和14。這樣還有12個(gè)中斷都直接連接到外設(shè)中斷擴(kuò)展模塊PIE上。說(shuō)的簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是PIE通過(guò)12根線與28335核的12個(gè)中斷線相連。而PIE的另外一側(cè)有12*8根線分別連接到外設(shè)，如AD、SPI、EXINT等等。這樣PIE共管理12*8=96個(gè)外部中斷。這12組大中斷由28335核的中斷寄存器IER來(lái)控制，即IER確定每個(gè)中斷到底屬于哪一組大中斷（如IER |= M_INT12;說(shuō)明我們要用第12組的中斷，但是第12組里面的什么中斷CPU并不知道需要再由PIEIER確定 ）。接下來(lái)再由PIE模塊中的寄存器PIEIER中的低8確定該中斷是這一組的第幾個(gè)中斷，這些配置都要告訴CPU（我們不難想象到PIEIER共有12總即從PIEIER1-PIEIER12）。另外，PIE模塊還有中斷標(biāo)志寄存器PIEIFR，同樣它的低8位是來(lái)自外部中斷的8個(gè)標(biāo)志位，同樣CPU的IFR寄存器是中斷組的標(biāo)志寄存器。由此看來(lái)，CPU的所有中斷寄存器控制12組的中斷，PIE的所有中斷寄存器控制每組內(nèi)8個(gè)的中斷。除此之外，我們用到哪一個(gè)外部中斷，相應(yīng)的還有外部中斷的寄存器，需要注意的就是外部中斷的標(biāo)志要自己通過(guò)軟件來(lái)清零。而PIE和CPU的中斷標(biāo)志寄存器由硬件來(lái)清零。
　　EALLOW; // This is needed to write to EALLOW protected registers
　　PieVectTable.XINT2 = &ISRExint; //告訴中斷入口地址
　　EDIS; // This is needed to disable write to EALLOW protected registers
　　PieCtrlRegs.PIECTRL.bit.ENPIE = 1; // Enable the PIE block使能PIE
　　PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx5= 1; //使能第一組中的中斷5
　　IER |= M_INT1; // Enable CPU 第一組中斷
　　EINT; // Enable Global interrupt INTM
　　ERTM; // Enable Global realtime interrupt DBGM
　　也就是說(shuō)，12組中的每個(gè)中斷都要完成上面的相同配置，剩下的才是去配置自己的中斷。