【教学课件】第1章F240x概述.ppt
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1、第第1章章 F240 x概述概述TI DSP芯片的命名方法芯片的命名方法TMS320LF240 x合格器件:合格器件:TMS系列号:系列号:320工艺:工艺:LF Flash EPROM(3.3V););F Flash EPROM C COMS 器件类型:器件类型:240 x1.1 TMS320系列系列DSP概况概况 TMS320系系列列DSP的的体体系系结结构构专专为为实实时时信信号号处处理理而而设设计计,它它将将实实时时处处理理能能力力和和控控制制器器外外设设功功能能集集于于一一身身,是是控控制制系系统统进进行行数数字字信信号号处处理理的的理想控制器。理想控制器。TMS320系列系列DSP
2、的特性的特性 灵活的指令集;灵活的指令集;灵活的内部操作;灵活的内部操作;高速的运算能力;高速的运算能力;改进的并行结构;改进的并行结构;低成本。低成本。同一产品系列的同一产品系列的DSP器件器件TMS320LF240 x系列系列DSP控制器的封装:控制器的封装:144-Pin LQFP PGE(LF2407A)100-Pin LQFP PZ(2406A,LC2404A)64-Pin TQFP PAG(LF2403A)64-Pin QFP PG(2402A)。具有相同的具有相同的CPU结构,结构,不同的片内存储器和外设的配置。不同的片内存储器和外设的配置。TMS320LF240 x系列系列DS
3、P控制器的控制器的环境温度为:环境温度为:A级:级:-40C 85CS级级:-40C 125C。宽温度范围,使控制器能在环境条件比较恶劣宽温度范围,使控制器能在环境条件比较恶劣的情况下正常运行。的情况下正常运行。1.2 TMS320LF240 x芯片概述芯片概述 1.采采用用高高性性能能静静态态CMOS技技术术使使供供电电电电压压降为降为3.3V,减小了,减小了DSP控制器的功耗。控制器的功耗。2.30MIPS的的执执行行速速度度使使指指令令周周期期缩缩短短为为33ns(30MHz),从从而而提提高高了了控控制制器器的的实实时处理能力。时处理能力。3.控制器的电源管理包括控制器的电源管理包括3
4、种低功耗模式种低功耗模式能独立将外设器件转为低功耗模式的功能能独立将外设器件转为低功耗模式的功能4.DSP控制器可实现控制器可实现5个外部中断个外部中断(功率驱动保护、复位和(功率驱动保护、复位和2个可屏蔽中断)。个可屏蔽中断)。5.集集成成了了基基于于系系统统扫扫描描的的JTAG(Joint Test Action Group)标标准准测测试试接接口口(IEEE 1149标标准准接接口口):便便于于对对DSP作作片片上上的的在在线线仿仿真真和和多多DSP条件下的调试。条件下的调试。6.TMS320LF2407A是是基基于于C2xx的的CPU内内核核,保保证证TMS320LF240 x系系列列
5、DSP代代码码、指指令令集集与与TMS320系列系列DSP兼容。兼容。7.片片内内有有2.5k的的字字的的数数据据/程程序序RAM,其其中中544字字的的双双口口RAM(DARAM)和和2k字字的的单单口口RAM(SARAM),以以及及高高达达32k字字的的FLASH EEPROM程程序序存存储储器器(分分为为4个个扇扇区区具具有有可可编编程程代代码码保保密密特特性性)。还还可可扩扩展展外外部部存存储储器器(LF2407)192k字字(64k字字程程序序存存储储器器、64k字字数数据据存存储储器器、64k字字I/O寻寻址址空空间)。间)。TMS320LF240 x内集成的外围设备内集成的外围设
6、备1.两个事件管理模块两个事件管理模块EVA、EVB;每个事件管理模块包括:每个事件管理模块包括:1)两个)两个16位通用定时器(位通用定时器(GP)2)8个个16位宽的脉宽调制位宽的脉宽调制PWM通道通道3)3个捕获单元和正交编码脉冲电路个捕获单元和正交编码脉冲电路(QEP)。应用事件管理器的定时器和应用事件管理器的定时器和PWM能够实现能够实现三相逆变器控制三相逆变器控制产生产生PWM对称和非对称波形对称和非对称波形事事件件管管理理器器适适用用于于控控制制交交流流感感应应电电机机、无无刷刷直直流流电电机机、开开关关磁磁阻阻电电机机、步步进进电电机机、多多级级电电机机和逆变器。和逆变器。当当
7、外外部部引引脚脚出出现现低低电电平平时时可可快快速速关关闭闭PWM通通道道、具具有有可可编编程程的的PWM死死区区控控制制以以防防止止上上下下桥桥臂臂同同时输出触发脉冲。时输出触发脉冲。2.16通道的通道的A/D转换器;转换器;3.控制器局域网络(控制器局域网络(CAN)模块;)模块;4.串行通讯接口模块(串行通讯接口模块(SCI););5.16位串行外设通讯模块(位串行外设通讯模块(SPI););6.基于锁相环的时钟发生器;基于锁相环的时钟发生器;7.40个单独编程或复用的通用个单独编程或复用的通用I/O引脚;引脚;8.外部存储器接口和看门狗定时器模块。外部存储器接口和看门狗定时器模块。DS
8、P将将存存储储器器和和外外设设集集成成到到控控制制器器内内部部,可可减减少少系统成本,节约电路板的空间。系统成本,节约电路板的空间。1.3 F240 x DSP控制器的功能结构图控制器的功能结构图CPU内内核核采采用用先先进进的的哈哈佛佛结结构构(Havard structure)使其具有最大的处理能力。)使其具有最大的处理能力。在在这这种种结结构构中中使使用用程程序序总总线线,数数据据总总线线两两条条独立的存储器总线:独立的存储器总线:多总线结构允许多总线结构允许CPU同时读取数据和指令同时读取数据和指令DSP的的指指令令支支持持数数据据在在程程序序存存储储器器和和数数据据存存储储器之间传送
9、。器之间传送。与与哈哈佛佛结结构构相相配配合合的的4级级流流水水线线指指令令操操作作系系统统,可可以以在在单单个个指指令令周周期期中中执执行行多多条条指指令令,增增加加了了DSP的处理能力。的处理能力。功功能能结结构构框框图图1功功能能结结构构框框图图2功功能能结结构构图图TMS320LF2407的的PGE封装封装1.4 F2407系列系列DSP引脚功能介绍引脚功能介绍事件管理器事件管理器A(EVA)引脚名称引脚名称引脚引脚功能描述功能描述CAP1/QEP1/I/OPA383捕捉输入捕捉输入#1/正交编码脉冲输入正交编码脉冲输入#1(EVA)或通用)或通用I/O()CAP2/QEP2/I/OP
10、A479捕捉输入捕捉输入#2/正交编码脉冲输入正交编码脉冲输入#2(EVA)或通用)或通用I/O()CAP3/I/OPA575捕捉输入捕捉输入#3(EVA)或通用)或通用I/O()注:注:1粗、斜体引脚名称表明复位后的引脚功能。粗、斜体引脚名称表明复位后的引脚功能。2=为内部上拉,为内部上拉,=为内部下拉。为内部下拉。(典型的上拉(典型的上拉/下拉有效值为下拉有效值为16uA。)。)事件管理器事件管理器A(EVA)引脚名称引脚名称引脚引脚功能描述功能描述PWM1/I/OPA656比较比较/PWM输出引脚输出引脚#1(EVA)或通用)或通用I/O()PWM2/I/OPA754比较比较/PWM输出
11、引脚输出引脚#2(EVA)或通用)或通用I/O()PWM3/I/OPB052比较比较/PWM输出引脚输出引脚#3(EVA)或通用)或通用I/O()PWM4/I/OPB147比较比较/PWM输出引脚输出引脚#4(EVA)或通用)或通用I/O()PWM5/I/OPB244比较比较/PWM输出引脚输出引脚#5(EVA)或通用)或通用I/O()PWM6/I/OPB340比较比较/PWM输出引脚输出引脚#6(EVA)或通用)或通用I/O()事件管理器事件管理器A(EVA)引脚名称引脚名称引脚引脚功能描述功能描述TDIRA/I/OPB614通通 用用 定定 时时 器器 计计 数数 方方 向向 选选 择择(
12、EVA)或或通通用用I/O。如如果果TDIRA=1,选选择择加加计计数数,否否则选择减计数(则选择减计数()TCLKINA/I/OPB737通通用用定定时时器器(EVA)的的外外部部时时钟钟输输入入或或通通用用I/O。注注意意该该定定时器也可用内部时钟(时器也可用内部时钟()事件管理器事件管理器B(EVB)引脚名称引脚名称引脚引脚功能描述功能描述PWM7/I/OPE165比较比较/PWM输出引脚输出引脚#7(EVB)或通用)或通用I/O()PWM8/I/OPE262比较比较/PWM输出引脚输出引脚#8(EVB)或通用)或通用I/O()PWM9/I/OPE359比较比较/PWM输出引脚输出引脚#
13、9(EVB)或通用)或通用I/O()PWM10/I/OPE455比较比较/PWM输出引脚输出引脚#10(EVB)或通用)或通用I/O()PWM11/I/OPE546比较比较/PWM输出引脚输出引脚#11(EVB)或通用)或通用I/O()PWM12/I/OPE638比较比较/PWM输出引脚输出引脚#12(EVB)或通用)或通用I/O()事件管理器事件管理器B(EVB)名称名称引脚引脚功能描述功能描述CAP4/QEP3/I/OPE788捕捉输入捕捉输入#4/正交编码脉冲输入正交编码脉冲输入#3(EVB)或通用)或通用I/O()CAP5/QEP4/I/OPF081捕捉输入捕捉输入#5/正交编码脉冲输
14、入正交编码脉冲输入#4(EVB)或通用)或通用I/O()CAP6/I/OPF169捕捉输入捕捉输入#6(EVB)或通用)或通用I/O()T3PWM/T3CMP/I/OPF28TMR3比较输出(比较输出(EVB)或通用)或通用I/O()T4PWM/T4CMP/I/OPF36TMR4比较输出(比较输出(EVB)或通用)或通用I/O()TDIRB/I/OPF42通用定时器计数方向选择(通用定时器计数方向选择(EVB)或通用或通用I/O。如果。如果TDIRB=1,选,选择加计数,否则选择减计数择加计数,否则选择减计数()TCLKINB/I/OPF5126通用定时器(通用定时器(EVB)的外部时钟输)的
15、外部时钟输入或通用入或通用I/O。注意该定时器也。注意该定时器也可用内部时钟(可用内部时钟()模数转换器模数转换器ADC名称名称引脚引脚功能描述功能描述ADCIN00112ADC的模拟输入的模拟输入#0ADCIN01110ADC的模拟输入的模拟输入#1ADCIN02107ADC的模拟输入的模拟输入#2ADCIN03105ADC的模拟输入的模拟输入#3ADCIN04103ADC的模拟输入的模拟输入#4ADCIN05102ADC的模拟输入的模拟输入#5ADCIN06100ADC的模拟输入的模拟输入#6ADCIN0799ADC的模拟输入的模拟输入#7ADCIN08113ADC的模拟输入的模拟输入#8
16、ADCIN09111ADC的模拟输入的模拟输入#9ADCIN10109ADC的模拟输入的模拟输入#10ADCIN11108ADC的模拟输入的模拟输入#11ADCIN12106ADC的模拟输入的模拟输入#12ADCIN13104ADC的模拟输入的模拟输入#13ADCIN14101ADC的模拟输入的模拟输入#14ADCIN1598ADC的模拟输入的模拟输入#15模数转换器模数转换器ADC名称名称引脚引脚功能描述功能描述VREFHI115ADC模拟输入高电平参考电压输入端模拟输入高电平参考电压输入端VREFLO114ADC模拟输入低电平参考电压输入端模拟输入低电平参考电压输入端VCCA116ADC模
17、拟供电电压(模拟供电电压(3.3V)&VSSA117ADC模拟地模拟地注注:VCCA与与数数字字供供电电电电压压分分开开供供电电(VSSA与与数数字字地地分分开开),以提高以提高ADC抗干扰能力和精确度。抗干扰能力和精确度。CAN SCI SPI名称名称引脚引脚功能描述功能描述CANRX/I/OPC7CANRX70CAN接收数据引脚或通用接收数据引脚或通用I/O()I/OPC770CANTX/I/OPC6CANTX72CAN发送数据引脚或通用发送数据引脚或通用I/O()I/OPC672SCITXD/I/OPA025SCI异步串行通信接口发送数据异步串行通信接口发送数据引脚或通用引脚或通用I/O
18、()SCIRXD/I/OPA126SCI异步串行通信接口接收数据异步串行通信接口接收数据引脚或通用引脚或通用I/O()SPICLK/I/OPC4SPICLK35SPI时钟引脚或通用时钟引脚或通用I/O()I/OPC435SPISIMO/I/OPC2SPISIMO30SPI从动输入、主控输出引脚或通从动输入、主控输出引脚或通用用I/O()I/OPC230SPISOMI/I/OPC3SPISOMI32SPI从动输出、主控输入引脚或通从动输出、主控输入引脚或通用用I/O()I/OPC332 /I/OPC5SPISTE33SPI从动发送使能(可选)引脚从动发送使能(可选)引脚 或通用或通用I/O()I
19、/OPC533外部中断,时钟外部中断,时钟名称名称引脚引脚功能描述功能描述133控控制制器器复复位位引引脚脚。使使F240X控控制制器器终终止止执执行行并并使使PC=0。当当拉拉为为高高电电平平时时,从从程程序序存存储储器器的的0位位置置开开始始执执行行。影影响响相相关关的的寄寄存存器器和和状状态态位位。当当WDT定定时时时时间间溢溢出出时时,在在引引脚脚产产生生一一个个系系统统复复位位脉脉冲。(冲。()7功功率率驱驱动动保保护护中中断断输输入入引引脚脚。当当电电机机驱驱动动/电电源源逆逆变变器器不不正正常常时时,比比如如出出现现过过电电压压、过过电电流流等等,该该中中断断有有效效,将将PWM
20、输输出出引引脚脚(EVA)置为高阻态。是一个下降沿有效的中断。()置为高阻态。是一个下降沿有效的中断。()XINT1/I/OPA223外外部部用用户户中中断断1或或通通用用I/O。XINT1、2都都是是边边沿沿信信号号有有效效,边边沿沿极性可编程。(极性可编程。()XINT2/ADCSOC/I/OPD021外外部部用用户户中中断断2可可作作AD转转换换开开始始输输入入引引脚脚或或通通用用I/O。XINT1、2都是边沿有效,边沿极性可编程。(都是边沿有效,边沿极性可编程。()CLKOUT/I/OPE0 73 时时钟钟输输出出或或通通用用I/O。输输出出时时钟钟为为CPU时时钟钟或或监监视视定定时
21、时器器时时钟钟,这这由由系系统统控控制制状状态态寄寄存存器器中中的的CLKSRC(bit14)决决定定。当当不不用用于于时时钟钟输输出出时时,就就可可用用作作通通用用I/O。()通通过过检检查查该该引引脚脚,可可以以判判断断DSP 是否开始正常工作是否开始正常工作137 功功率率驱驱动动保保护护中中断断输输入入引引脚脚。当当电电机机驱驱动动/电电源源逆逆变变器器不不正正常常时时,比比如如出出现现过过电电压压、过过电电流流等等,该该中中断断有有效效,将将PWM输输出出引引脚脚(EVB)置为高阻态。是一个下降沿有效的中断。()置为高阻态。是一个下降沿有效的中断。()振荡器、振荡器、PLL、FLAS
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