DSP教学课件第一章.ppt

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1、第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院1第第1章章 TMS320LF240 x概述概述DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论21.1 什么是什么是DSP？数字信号处理数字信号处理(Digital Signal Processing)以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值和识别等加工处理。数字信号处理在理论上涉及范估值和识别等加工处理。数字信号处理在理论上涉及范

2、围广泛。微积分、概率统计、随机过程、复变函数是数围广泛。微积分、概率统计、随机过程、复变函数是数字信号处理的基本工具，网络理论、信号系统等均是它字信号处理的基本工具，网络理论、信号系统等均是它的理论基础。的理论基础。数字信号处理器数字信号处理器(Digital Signal Processor)针对数字信号处理的需求而设计的可编程单片机，针对数字信号处理的需求而设计的可编程单片机，是电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。是电子技术、计算机技术和信号处理技术相结合的产物。国内常用国内常用DSPDSP一词来指数字信号处理器。一词来指数字信号处理器。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠

3、海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论31.1.1 DSP技术的发展及现状技术的发展及现状1978年年AMI公司研制出世界上第一枚单片公司研制出世界上第一枚单片DSP芯片芯片S2811，1979年年Intel公司推出的商用可编程器件公司推出的商用可编程器件2920。1980年，年，NEC公司推出的公司推出的uPD7720是第一个具有乘法器的商用是第一个具有乘法器的商用DSP芯片。芯片。在这之后，最成功的在这之后，最成功的DSP当数美国德克萨斯仪器公司（当数美国德克萨斯仪器公司（Texas Instruments,TI）的一系列芯片。）的一系列

4、芯片。TI公司从公司从1981年第一代通用定点年第一代通用定点DSP器件器件TMS320C10至今，至今，TI公司已成为世界上最大的公司已成为世界上最大的DSP芯片芯片供应商。供应商。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论2007年年TI在在DSP市场占有率仍居领先地位，但今后市场占有率仍居领先地位，但今后DSP市场竞争市场竞争可能更加激烈。可能更加激烈。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论6 新闻晨报讯新闻晨

5、报讯“中国芯中国芯”家族又添新丁。家族又添新丁。2004年年01月月19日，我国具有完全自主知识产权的汉芯日，我国具有完全自主知识产权的汉芯2号和汉芯号和汉芯3号在号在沪宣布诞生。上海市副市长出席了汉芯揭幕典礼。据悉，沪宣布诞生。上海市副市长出席了汉芯揭幕典礼。据悉，汉芯汉芯2号和汉芯号和汉芯3号都是高端的芯片，其中汉芯号都是高端的芯片，其中汉芯2号是我国号是我国首颗以首颗以IP专利授权的方式进入国际市场的专利授权的方式进入国际市场的“中国芯中国芯”，国，国外公司在其产品中每嵌入一片汉芯外公司在其产品中每嵌入一片汉芯2号，都需要缴纳一定号，都需要缴纳一定数额的专利费；而汉芯数额的专利费；而汉芯

6、3号则申请了号则申请了6项专利，据称，国项专利，据称，国际知名企业际知名企业IBM将在其系统整机方案中采用该芯片。将在其系统整机方案中采用该芯片。据汉芯研发团队的带头人、上海交通大学微电子学据汉芯研发团队的带头人、上海交通大学微电子学院院长陈进教授介绍，汉芯院院长陈进教授介绍，汉芯2号采用号采用0.18微米半导体工艺，微米半导体工艺，具有每秒具有每秒1.5亿次指令的运算速度；而汉芯亿次指令的运算速度；而汉芯3号每秒可处号每秒可处理指令则超过理指令则超过6亿次，可以广泛应用于数据通信、雷达系亿次，可以广泛应用于数据通信、雷达系统、数码产品、指纹识别系统、图像识别以及网络等诸统、数码产品、指纹识别

7、系统、图像识别以及网络等诸多领域。多领域。据介绍，长期以来，国内芯片产业的自给率很低，据介绍，长期以来，国内芯片产业的自给率很低，只能满足国内市场需求的只能满足国内市场需求的10%左右；目前我国几乎全部左右；目前我国几乎全部依赖进口。依赖进口。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论7DSP技术的发展方向：技术的发展方向：提高单片提高单片DSP芯片的性能芯片的性能在结构上为多处理器的并行应用提供方便在结构上为多处理器的并行应用提供方便降低工作电压，减少能耗降低工作电压，减少能耗系统芯片的集成技术系统芯片的

8、集成技术SOC(System on Chip)DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论8 PC时代的领袖时代的领袖Intel 信息时代的领袖信息时代的领袖TI 2000年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖TI公司杰克公司杰克-基尔比基尔比DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论91.1.2 DSP芯片的基本结构及主要特征芯片的基本结构及主要特征1.哈佛结构哈佛结构-程序和数据分开的结构程序和数据分开的结构 程序和数据存储在两

9、个不同的空间中，程序程序和数据存储在两个不同的空间中，程序存储空间和数据存储空间分别独立编址，独立访存储空间和数据存储空间分别独立编址，独立访问，并具有独立的程序总线和数据总线，取指和问，并具有独立的程序总线和数据总线，取指和执行能完全重叠进行。执行能完全重叠进行。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论10 改进型哈佛结构改进型哈佛结构：多级存储结构，待执行的：多级存储结构，待执行的指令存储在高速缓冲器指令存储在高速缓冲器(Cache)中中,当执行该指令当执行该指令时时,不需再从存储器中读取指令，节省一

10、个机器周不需再从存储器中读取指令，节省一个机器周期的时间。期的时间。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论122.多总线结构多总线结构许多许多DSPDSP芯片内部都采用多总线结构，这样可以保证芯片内部都采用多总线结构，这样可以保证在一个机器周期内可以多次访问程序空间和数据空间。在一个机器周期内可以多次访问程序空间和数据空间。例如例如TMS320C54xTMS320C54x内部

11、有内部有P P、C C、D D、E E总线，每条总线又总线，每条总线又包括数据和地址总线，因此可以在一个机器周期内从包括数据和地址总线，因此可以在一个机器周期内从程序存储器取程序存储器取1 1条指令，从数据存储器读条指令，从数据存储器读2 2个操作数并个操作数并向数据存储器写向数据存储器写1 1个操作数个操作数DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论133.流水线操作流水线操作DSPDSP芯片采用多组总线结构芯片采用多组总线结构,允许允许CPUCPU同时进行同时进行指令和数据的访问。因而，可在内部实行流水

12、指令和数据的访问。因而，可在内部实行流水线操作。线操作。C2000C2000系列芯片执行一条指令，要经过系列芯片执行一条指令，要经过取指取指、译码译码、取数取数、执行执行运算，分成运算，分成4 4个流水线阶段。个流水线阶段。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论14图1.1 4级流水线操作CLKOUT1取指NN+1N+2N+3译码N-1NN+1N+2取数N-2N-1NN+1执行N-3N-2N-1NDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处

13、理概论数字信号处理概论15DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论164.专门的硬件乘法器和乘加指令专门的硬件乘法器和乘加指令MAC 在数字信号处理的算法中，乘法和累加是基本的大量在数字信号处理的算法中，乘法和累加是基本的大量运算，占用绝大部分的处理时间。运算，占用绝大部分的处理时间。DSP设置了硬件乘法器设置了硬件乘法器以及乘加指令以及乘加指令MAC，在单周期内取两个操作数一次完成。，在单周期内取两个操作数一次完成。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1

14、 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论175.特殊的处理器指令特殊的处理器指令 采用特殊的指令：采用特殊的指令：DMOV指令，把指令的数据复制到该地址加指令，把指令的数据复制到该地址加1的地址中的地址中,原单元的内容不变原单元的内容不变-数据移位，相当于延迟。数据移位，相当于延迟。LTD指令，在一个指令周期完成指令，在一个指令周期完成LT、DMOV和和APAC三三条指令的内容。条指令的内容。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论186.丰富的片内存储器件和灵活的寻址方式丰富的片内存储器件和灵活的寻址

15、方式 片内集成片内集成FLASH和和DARAM，通过片内总线访问这，通过片内总线访问这些存储空间，因此不存在总线竞争和速度匹配问题，大些存储空间，因此不存在总线竞争和速度匹配问题，大大提高数据的读大提高数据的读/写速度。写速度。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论197.独立的直接存储器访问独立的直接存储器访问(DMA)总线及其控制器总线及其控制器 DSP为为DMA单独设置了完全独立的总线和控制器。单独设置了完全独立的总线和控制器。8.高速的指令运行周期高速的指令运行周期 DSP指令周期可为几指令周期

16、可为几ns，LF2407A为为40ns。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论201.1.3 DSP的应用的应用 自自20世纪世纪70年代末诞生，得到飞速发展。已广泛应用，年代末诞生，得到飞速发展。已广泛应用，价格越来越低。价格越来越低。主要应用主要应用:通信通信图像处理图像处理语音处理语音处理地质勘测地质勘测雷达和声纳雷达和声纳生物医学生物医学自动控制自动控制移动通信系统移动通信系统The handset is not only used for voice communicationModemn V

17、OIP理想的软件无线电理想的软件无线电n Digital Camera Digital Camera汽车多媒体系统汽车多媒体系统 DVD(Digital Video Disc)语音噪声消除语音噪声消除图像噪声去除图像噪声去除 n SET-TOP-BOX飞机驾驶模拟器飞机驾驶模拟器GPS(Global Position System)Radar/Sonar Cruise missilePattern recognization Fingerprint distinguish DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号

18、处理概论421.1.4 DSP芯片分类芯片分类1.三种方式分类三种方式分类 1)按基础特性分按基础特性分 按按工作时钟工作时钟和和指令类型指令类型分类。分类。静态静态DSP芯片芯片：在某时钟频率范围内的任何时钟频率：在某时钟频率范围内的任何时钟频率上，上，DSP都能正常工作，除计算速度的变化外，性能上没都能正常工作，除计算速度的变化外，性能上没有下降。有下降。一致性芯片一致性芯片：两种或两种以上的：两种或两种以上的DSP芯片，它们的指芯片，它们的指令集和相应的引脚结构相互兼容。令集和相应的引脚结构相互兼容。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1

19、 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论43 2)按数据格式分按数据格式分 定点定点和和浮点浮点之分。之分。定点：定点：TMS320C2XX/C5X,TMS320C54X/C62XX 等等系列。系列。浮点：浮点：TMS320C3X/C4X。不同的不同的DSP的浮点格式不一定完全一样，如的浮点格式不一定完全一样，如IEEE的的标准浮点格式标准浮点格式（摩托罗拉的（摩托罗拉的MC96002），），自定义的浮点自定义的浮点格式格式（TMS320C3X）。）。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论44 3)按

20、用途分按用途分 通用型通用型和和专用型专用型 通用型通用型：适合普通的数字信号处理应用。：适合普通的数字信号处理应用。专用型专用型：为特定的数字信号处理运算而设计，如数字：为特定的数字信号处理运算而设计，如数字卷积、数字滤波、卷积、数字滤波、FFT等。等。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论451.1.5 DSP的主要技术指标的主要技术指标时钟频率时钟频率：包括：包括DSP内部工作频率和外部时钟频率，内部内部工作频率和外部时钟频率，内部频率越高，频率越高，DSP的数据处理速度越快；外部频率越低，越有的

21、数据处理速度越快；外部频率越低，越有利于减少外部电路的干扰。利于减少外部电路的干扰。机器周期机器周期：执行一条指令所需的时间，通常以机器周期为：执行一条指令所需的时间，通常以机器周期为单位。单位。DSP大部分指令为单周期指令，即执行时间为一个机大部分指令为单周期指令，即执行时间为一个机器周期。如器周期。如TMS320LC549-80在主频为在主频为80MHz时的指令周期时的指令周期为为12.5ns；MAC时间时间：即完成一次乘法加上一次加法的时间。大部分：即完成一次乘法加上一次加法的时间。大部分DSP芯片可在一个指令周期内完成一次乘法和加法操作，如芯片可在一个指令周期内完成一次乘法和加法操作，

22、如TMS320LC549-80的的MAC时间就是时间就是12.5ns；DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论46MIPS：即每秒执行百万条指令。如：即每秒执行百万条指令。如TMS320LC549-80的处理能力为的处理能力为80 MIPS，即每秒可执行八千万条指令；，即每秒可执行八千万条指令；MOPS：即每秒执行百万次操作。如：即每秒执行百万次操作。如TMS320C40的运的运算能力为算能力为275 MOPS；MFLOPS：即每秒执行百万次浮点操作。它是衡量浮：即每秒执行百万次浮点操作。它是衡量浮点点D

23、SP浮点运算能力的指标。浮点运算能力的指标。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论471.1.6 如何选择如何选择DSP 从本质上说从本质上说,没有任何处理器能够满足所有的或者大多数没有任何处理器能够满足所有的或者大多数应用的需要。应用的需要。DSP第一类应用第一类应用：大量便宜的嵌入式系统，如手机、硬盘：大量便宜的嵌入式系统，如手机、硬盘和光盘驱动器（用于伺服控制）和便携式播放器。在这些应用和光盘驱动器（用于伺服控制）和便携式播放器。在这些应用中，中，成本和集成成本和集成是极为重要的。对便携式的以电池

24、供电的产品，是极为重要的。对便携式的以电池供电的产品，功耗也极为重要。功耗也极为重要。DSP第二类应用第二类应用：处理专门的复杂算法的大量数据。以声：处理专门的复杂算法的大量数据。以声纳和地震探矿为例，其产品的产量并不大，但算法非常复杂，纳和地震探矿为例，其产品的产量并不大，但算法非常复杂，产品的设计工作量很大，也更复杂。因此设计者希望使用产品的设计工作量很大，也更复杂。因此设计者希望使用性能性能最高最高的、的、最容易使用最容易使用的、的、能支持多处理器配置能支持多处理器配置的方案。的方案。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信

25、号处理概论数字信号处理概论48选择选择DSP芯片的主要参考依据：芯片的主要参考依据：1.数据格式数据格式2.数据宽度数据宽度3.速度速度4.存储器的安排存储器的安排5.开发的难易程度开发的难易程度6.支持多处理器支持多处理器7.功耗和电源管理功耗和电源管理8.成本成本DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论491.2 DSP应用系统的构成和设计方法应用系统的构成和设计方法 1.2.1 DSP应用系统的构成应用系统的构成 抗混叠滤波抗混叠滤波A/DDSP芯片芯片D/A平滑滤波平滑滤波输入输入输出输出图图1-

26、2 一个典型的一个典型的DSP应用系统应用系统DSP 系统的构成系统的构成DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论51 1.2.2 DSP应用系统的构成应用系统的构成 系统设计通常分为信号处理部分和非信号处理部分。系统设计通常分为信号处理部分和非信号处理部分。信号处理部分包括系统的输入和输出、数据的处理、各信号处理部分包括系统的输入和输出、数据的处理、各种算法的实现、数据显示和传输等；非信号处理部分则种算法的实现、数据显示和传输等；非信号处理部分则包括电源、结构、成本、体积、可靠性和可维护性等。包括电源、

27、结构、成本、体积、可靠性和可维护性等。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论521.3 DSP应用系统的开发流程和开发工具应用系统的开发流程和开发工具 1.3.1 DSP应用系统的开发流程应用系统的开发流程 1.系统要求的描述系统要求的描述 2.信号的分析信号的分析 3.信号处理算法的设计信号处理算法的设计 4.资源的分析资源的分析 5.硬件结构的分析和设计硬件结构的分析和设计 6.软件设计和调试软件设计和调试 7.系统集成与测试系统集成与测试 DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京

28、理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论53 DSP软件系统开发语言及环境软件系统开发语言及环境 1.选择编程语言（汇编语言或者选择编程语言（汇编语言或者C/C+语言）语言）2.选择开发工具和开发环境（选择开发工具和开发环境（Code Composer Studio）DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论54DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论551.4 TI公司公司TMS320

29、系列系列DSP简介简介 TI公司的主流产品为公司的主流产品为TMS320系列系列DSP，其体系结构，其体系结构是专为实时数字信号处理而设计的，已先后推出多代是专为实时数字信号处理而设计的，已先后推出多代DSP产品。产品。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论56TMS320系列系列DSP发展示意图发展示意图定点定点DSP浮点浮点DSP多处理器多处理器DSPDSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论57 每一系列的每一

30、系列的DSP中又有许多不同品种，来对应不同的中又有许多不同品种，来对应不同的应用。最具有发展前景的三大系列：应用。最具有发展前景的三大系列：TMS320C2000系列系列（应用于控制领域应用于控制领域）、）、TMS320C5000系列（系列（应用于通信应用于通信领域领域）、）、TMS320C6000系列（系列（应用于图像处理领域应用于图像处理领域），成为未来相当长时间内的成为未来相当长时间内的TI公司主流公司主流DSP产品。产品。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论581.5 TMS320LF240

31、x系列系列DSP简介简介 TMS320LF240 x系列主要包括如下型号的产品：系列主要包括如下型号的产品：片内闪存：TMS320LF2402、TMS320LF2406、TMS320LF2407、TMS320LF2407A。片内ROM：TMS320LC2402、TMS320LC2404、TMS320LC2406。入门级产品：LF2407/LF2407A，是集成度较高、性能，是集成度较高、性能不错的运动控制不错的运动控制定点定点定点定点DSP芯片。芯片。TMS320LF240 x采用采用4级流水线级流水线结构与结构与改进的哈佛结构改进的哈佛结构。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息

32、学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论59DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论60TMS320LF240 x的特点如下的特点如下:供电电压供电电压3.3V，执行速度，执行速度30MIPS/40MIPS；片内存储器：片内存储器：32K字闪存，字闪存，544字双口字双口RAM(DARAM)和和2K字的单口字的单口RAM(SARAM)；两个事件管理器两个事件管理器EVA、EVB，可为所有电机类型提供控制，可为所有电机类型提供控制技术；技术；3个具有死区功能的全比较单

33、元；个具有死区功能的全比较单元；2个单比较单元；个单比较单元；防止击穿故障的可编程防止击穿故障的可编程PWM死区控制；死区控制；2个个16位通用定时器；位通用定时器；3个事件捕捉单元，其中个事件捕捉单元，其中2个具有直接连接光电编码器脉冲的能力个具有直接连接光电编码器脉冲的能力8个个16位位PWM通道通道-三相反相器控制；三相反相器控制；DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论61可扩展的外部存储器总共可扩展的外部存储器总共192K字空间：字空间：64K字程序存储器字程序存储器空间；空间；64K字数据存储

34、器空间；字数据存储器空间；4K字字I/O寻址空间；寻址空间；串行通信接口串行通信接口SCI与串行外设接口与串行外设接口SPI；双双10位（双位（双8路或单路或单16路）路）A/D转换器，转换时间转换器，转换时间500nS。40个可独立编程的多路复用个可独立编程的多路复用I/O引脚；引脚；基于锁相环的时钟发生器；基于锁相环的时钟发生器；DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论62看门狗定时器模块（看门狗定时器模块（WD）；）；5个外部中断（两个驱动保护、复位、两个可屏蔽中断）；个外部中断（两个驱动保护、复位

35、、两个可屏蔽中断）；CAN 2.0B模块；模块；电源管理包括电源管理包括3种低功耗模式，能独立的将外设器件转种低功耗模式，能独立的将外设器件转入低功耗工作模式；入低功耗工作模式；用于仿真的用于仿真的JTAG接口。接口。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论63DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论64DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论

36、数字信号处理概论65地址、数据、存储器控制信号地址、数据、存储器控制信号 A0A15 80 78 74 71 68 64 61 57 16位地址总线位地址总线 53 51 48 45 43 39 34 31 D0D15 127 130 132 134 136 138 143 16位数据总线位数据总线 5 9 13 15 17 20 22 24 27 DS 87 外部数据空间选通；外部数据空间选通；PS 84 外部程序空间选通；外部程序空间选通；IS 82 外部外部I/O空间选通；空间选通；R/W 92 读读/写选通，指明与外围器件信号的传送方向写选通，指明与外围器件信号的传送方向W/R/IOP

37、C0 19 读读/写选通（为写选通（为R/W的反）或通用的反）或通用I/O WE 89 写使能，对外部写使能，对外部3个空间写；个空间写；RD 93 读使能，对外部读使能，对外部3个空间读；个空间读；STRB 96 外部存储器选通；外部存储器选通；READY 120 需要插入等待状态，则将该引脚拉为低电平需要插入等待状态，则将该引脚拉为低电平引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论66地址、数据、存储器控制信号地址、数据、存储器控制信号 MP/MC 118 微处理器微处

38、理器/微控制器方式选择微控制器方式选择ENA_144 122 =1，使能外部数据存储信号；，使能外部数据存储信号；=0，无外部存储器。，无外部存储器。VIS_OE 97 可视输出使能。可视输出使能。可视输出的方式下，外部数据总线为输可视输出的方式下，外部数据总线为输 出时，该引脚有效，可用作外部编码逻出时，该引脚有效，可用作外部编码逻 辑，以防止数据总线冲突。辑，以防止数据总线冲突。引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论67引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能事件管理

39、器事件管理器A（EVA）CAP1/QEP1/IOPA3 83 捕捉输入1/正交编码脉冲输入1/或通用I/OCAP2/QEP2/IOPA4 79 捕捉输入2/正交编码脉冲输入2/或通用I/OCAP3/IOPA5 75 捕捉输入3/或通用I/OPWM1/IOPA6 56 比较PWM输出1或通用I/OPWM2/IOPA7 54 比较PWM输出2或通用I/O PWM3IOPB0 52 比较PWM输出3或通用I/O PWM4/IOPB1 47 比较PWM输出4或通用I/O PWM5/IOPB2 44 比较PWM输出5或通用I/O PWM6/IOPB3 40 比较PWM输出6或通用I/O T1PWM/T1

40、CMP 16 定时器1比较输出或通用I/O/IOPB4T2PWM/T2CMP 18 定时器2比较输出或通用I/O/IOPB5TDIRA/IOPB6 14 通用计数器方向选择（EVA）1:加计数；0:为减计数TCLKINA/IOPB7 37 通用计数器（EVA）外部时钟输入或通用I/O DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论68引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能事件管理器事件管理器B（EVB）CAP4/QEP3/IOPE7 88 捕捉输入4/正交编码脉冲输入3或通用I/OCAP5/QEP4/IOPE0

41、81 捕捉输入5/正交编码脉冲输入4/或通用I/OCAP6/IOPF1 69 捕捉输入6/或通用I/OPWM7/IOPE1 65 比较PWM输出7或通用I/OPWM8/IOPE2 62 比较PWM输出8或通用I/O PWM9IOPE3 59 比较PWM输出9或通用I/O PWM10/IOPE4 55 比较PWM输出10或通用I/O PWM11/IOPE5 46 比较PWM输出11或通用I/O PWM12/IOPE6 38 比较PWM输出12或通用I/O T3PWM/T3CMP 8 定时器3比较输出或通用I/O/IOPF2T4PWM/T4CMP 6 定时器4比较输出或通用I/O/IOPF3TDI

42、RB/IOPF4 2 通用计数器方向选择（EVB）1:加计数；0:为减计数TCLKINB/IOPF5 126 通用计数器（EVB）外部时钟输入或通用I/O DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论69引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能模数转换器模数转换器ADCIN00ADCIN15 98113 ADC的模拟输入VREFHI 115 ADC的模拟参考电压高电平输入端VREFLO 114 ADC的模拟参考电压低电平输入端VCCA 116 ADC模拟供电电压（3.3V)VSSA 117 ADC模拟地DSP原理

43、及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论70引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能CAN、串口通信（、串口通信（SCI）、串行外部设备接口（）、串行外部设备接口（SPI）CANRX/IOPC7 70 CAN接收数据脚或通用I/O脚;CANTX/IOPC6 72 CAN发送数据脚或通用I/O脚SCITXD/IOPA0 25 SCI发送数据脚或通用I/O脚SCIRXD/IOPA1 26 SCI接收数据脚或通用I/O脚SPICLK/IOPC4 35 SPI时钟脚或通用I/O脚SPISIMO/IOPC2 30 SPI从输入、

44、主输出或通用I/O脚SPISOMI/IOPC3 32 SPI从输出、主输入或通用I/O脚SPISTE/IOPC5 33 SPI从发送使能或通用I/O脚DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论71引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能外部中断、时钟外部中断、时钟 RS 133 复位引脚，当RS为高电平时，从程序存储器的 0地址开始执行程序；当WD定时器溢出时，在RS脚 产生一个系统复位脉冲；PDPINTA 7 功率驱动保护中断输入，当电机驱动不正常时，如出 现过压、过流时，该中断有效，将PWM脚（EVA）置为

45、高阻态。下降沿有效的中断。XINT1/IOPA2 23 外中断1或通用IO脚，极性可编程XINT2/ADCSOC 21 外中断2可做AD转换开始输入或通用I/O脚，极性可/IOPD0 编程CLKOUT/IOPE0 73 时钟输出或通用I/O脚PDPINTB 137 功率驱动保护中断输入，当电机驱动不正常时，如出 现过压、过流时，该中断有效，将PWM脚（EVB）置为高阻态。DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论72引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能振荡器、锁相环、闪存、引导及其他振荡器、锁相环、闪存、引

46、导及其他 XTAL1/CLKIN 123 PLL振荡器输入引脚 XTAL2 124 PLL振荡器输出引脚 PLLVCCA 12 PLL电压（3.3V)IOPF6 131 通用I/O脚 PLLF1 11 PLL外接滤波器输入1BIO/IOPC1 119 分支控制输入引脚或通用I/O脚，0：执行分支程序。如不用该脚，必须为高电平；复位时，配置为分支控 制输入 IOPF6 131 通用I/O脚 BOOT_EN/XF 121 引导ROM使能，通用I/O XF脚 PLLF2 12 PLL外接滤波器输入2VCCP（5V）58 闪存编程电压输入端，在硬件仿真时，该脚可为5V 或0V。运行时，该脚必须接地TP

47、1（Flash）60 Flash阵列测试引脚，悬空TP2（Flash）63 Flash阵列测试引脚，悬空DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论73引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能仿真和测试仿真和测试 EMU0 90 带内部上拉的仿真引脚0 EMU1/OFF 91 仿真引脚1 TCK 135 带内部上拉的JTAG测试时钟 TDI 139 带内部上拉信号的JTAG测试数据输入 TPST 1 带内部下拉的JTAG测试复位 TDO 142 JTAG测试数据输出 TMS 144 JTAG测试方式选择1 TMS2 36 JTAG测试方式选择2DSP原理及应用原理及应用北京理工大学珠海学院信息学院北京理工大学珠海学院信息学院第第1 1章章 数字信号处理概论数字信号处理概论74引脚名引脚名 引脚号引脚号 功能功能电源电压电源电压 VDD 29,50 内核电源电压+3.3V，数字逻辑电源电压 86,129 VDDO 4，42 I/O缓冲器电源电压+3.3V，数字逻辑和缓冲器电源电压 67,77 95,141 VSS 28,49 内核电源地，数字参考地 85,128 VSSO 3,41 I/O缓冲器电源地，数字逻辑和缓冲器电源地 66,76 94,125 140