《DSP原理及應用》Lecture1Introduction教材：《32位數字信號控制器原理及應用》黃燦水2015.3教材與軟硬件教材：

《32位數字信號控制器原理及應用—基于TMS320F28027DSC口袋實驗板》.劉和平等編著.北京航空航天大學出版社，2014.11軟件：

CCSV5.5PROTEUSV8.1調試窗口變量，觀察，寄存器口程序窗口控制臺窗口CCSV5.5教材與軟硬件PROTUESV8.1教材與軟硬件教材與軟硬件CCS5.5

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8.1百度云盤下載地址/s/1bn2HG1x口袋實驗板硬件：教材與軟硬件仿真器開發板教材與軟硬件口袋實驗板電路圖Lecture1Introduction2ClassLecture2PIE2ClassLecture3GPIO4ClassLecture4SCI2ClassLecture5ADC4ClassLecture6PWM8ClassLecture7HRPWM2Class Lecture8eCAP2ClassLecture9Application2ClassExperiment4Class課堂授課時間分配:(32學時)期末考試：80%上機實驗：10%考勤和作業：10%期末成績評定☉DSP(DigitalSignalProcessing)數字信號處理的理論和方法。☉DSP(DigitalSignalProcessor)用于數字信號處理的可編程微處理器。☉DSP技術(DigitalSignalProcess)是利用專門或通用數字信號處理芯片，通過數字計算的方法對信號進處理的方法與技術。

Lecture1Introduction一、DSP與DSP技術2/4/202311二、模擬(Analog)與數字(Digital)信號1）、模擬信號2）、數字信號信號：是隨時間變化的物理量，是信息的載體，信息反映系統狀態與特性。幅值上連續時間上連續幅值上量化時間上離散2/4/202312模擬信號處理

數字信號處理

二、模擬(Analog)與數字(Digital)信號2/4/202313比較內容數字處理模擬處理靈活性好差可靠性高差精

度高差實時性差好數字信號處理與模擬信號處理的特點比較二、模擬(Analog)與數字(Digital)信號1、按用途分類通用型DSP芯片一般指可以用指令編程的DSP芯片，適合普通的DSP應用，如TI公司的一系列DSP芯片屬于通用型DSP芯片。專用型DSP芯片為特定的DSP運算而設計，如數字濾波、卷積和FFT等，通過加載數據、控制參數或在管腳上加控制信號的方法使其具有有限的可編程能力。如Motorola公司的DSP56200（FIR數字濾波）。三、DSP芯片分類2、按數據格式分定點DSP

數據以定點格式工作的DSP芯片稱為定點DSP芯片，該芯片簡單、成本較低。兩種基本表示方法：

?整數表示方法：主要用于控制操作、地址計算和其他非信號處理的應用。

?小數表示方法：主要用于數字和各種信號處理算法的計算中。定點表示并不意味著一定是整數表示。三、DSP芯片分類2、按數據格式分浮點DSP

數據以浮點格式工作的DSP芯片稱為浮點DSP芯片，該芯片運算精度高、運行速度快。浮點數在運算中，表示數的范圍由于其指數可自動調節，因此可避免數的規格化和溢出等問題。但浮點DSP一般比定點DSP復雜，成本較高。三、DSP芯片分類☉1978年第一片DSP誕生S2811(Microsystems公司AMI子公司)☉1986年以來得到突飛猛進的發展。☉現今主要DSP芯片生產商：德州儀器公司（TI)、美國模擬器件公司(ADI)、Motorola公司、Freescale、ARM、MIPS；

四、DSP芯片發展?第一代：TMS32010及其系列產品（1982年）

?第二代：TMS320C20、TMS320C25/C26/C28?第三代：TMS320C30/C31/C32，

?第四代：TMS320C40/C44，

?第五代：TMS320C50/C51/C52/C53/C54和集多個

DSP于一體的高性能DSP芯片TMS320C80/C82等

?第六代：TMS320C62x/C67x等,代表DSP頂尖水平

五、TI公司DSP芯片發展2/4/2023191、TMS320C6000系列高性能2、TMS320C5000系列低功耗3、TMS320C2000系列強控制

主要用于音頻、視頻和寬帶設施領域。早期C62x/C64x/C67x三個子系列。C62x和C64x是32位定點DSP，C67x是32位浮點DSP。近些年，TI公司又推出了DaVinci數字媒體處理器、OMAP開放式多媒體應用平臺和融入ARM內核的多核產品。

低功耗16位定點DSP。兩個子系列：C54x和C55x。該系列DSP待機功率小于0.15mW，工作功率小于0.15mW/MHz，是業界功耗最低的16位DSP，主要用于語音處理、移動通信、醫療監測等便攜設備。

不但具有DSP內核，而且還具有用于電機控制的片上外設，從而將高速運算與靈活控制融于一體。主要用于電機控制、數字電源和再生能源、電動汽車及LED照明等領域。該系列產品目前仍有119種在生產。由于該系列DSP主要用于控制領域，TI公司又將該系列DSP芯片歸類為DSC（即數字信號控制器），習慣仍稱其為DSP。五、TI公司DSP芯片發展2/4/2023201、C28x

基本型2、

Piccolo（短笛）小封裝3、

Delfino（海豚）高性能C28x目前有23種芯片。典型器件：F2812:32位定點，150MHz,128KWFlash，18KWram，16chADC，電機控制接口…目前有48種芯片。典型器件：F28027:32位定點，60MHz,32KWFlash，6KWram，13chADC，38,48Pin，…F28069:32位浮點，90MHz，CLA、VCU，128KWFlash，50KWram，16chADC，80,100Pin，…目前有9種芯片。典型產品：F28335:32位浮點，150MHz,256KWFlash，34KWram，16chADC，增強電機控制接口…4、

Concerto（協奏曲）--多核型將ARMCortex-M3內核與C28x內核結合到一個芯片上，實現了連接和控制一體化。同時還可以將通信和控制分開設計。該系列目前有34種芯片供選擇。六、TMS320F28x系列七、2802x系列概述TMS320F28027、TMS320F28026、TMS320F28023、TMS320F28022、TMS320F28021、TMS320F28020、TMS320F280200、七、2802x系列概述七、2802x系列概述–高效32位中央處理單元(CPU)–3.3V

單電源供電–高速60MHz（16.67ns），50MHz，和40MHz–

PLL鎖相環技術–集成型上電和欠壓復位–兩個內部零引腳振蕩器–多達22個復用通用輸入/出(GPIO)引腳，輸入尖脈沖濾波–三個32位CPU定時器–片載閃存、SRAM、一次性可編程(OTP)內存、引導ROM七、2802x系列概述–代碼安全模塊，128位密碼保護，防止固件逆向工程–增強型控制外設：增強型脈寬調制器(ePWM)、高分辨率PWM(HRPWM)、增強型捕捉(eCAP)、模數轉換器(ADC)、片上溫度傳感器、比較器、通信外設（SCI、I2C、SPI）–16x16和32x32媒介訪問控制(MAC)運算–16x16雙MAC–哈佛(Harvard)總線架構–可支持所有外設中斷的外設中斷擴展(PIE)模塊八、28027芯片功能CPUBUSJTAGMEMORYPIECLOCKGPIOPeripheralDevice八、28027芯片功能1、CPU32位定點架構高效的C/C++引擎32x32位MAC64位處理能力帶有關鍵寄存器自動斷點保存的快速中斷響應8級流水線操作八、28027芯片功能2、BUS（總線）多總線內存總線（哈弗架構）外設總線指令與數據使用各自存儲器指令與數據使用各自總線指令與數據同時操作哈佛總線結構

八、28027芯片功能3、MEMORYFlash：32KW(16位)SARAM：M0-1KW、M1-1KW、L0SARAM-4KWBootROM：8KWOPT存儲器：1KW八、28027芯片功能4、PIE支持多達96個外設中斷，分成8組F2802x使用33個可以通過硬件和軟件控制中斷的優先級可以在PIE內啟用/禁用每個中斷支持3個可屏蔽外部中斷八、28027芯片功能5、CLOCK兩個內部零引腳振蕩器（INTOSC1、INTOSC2）外部時鐘源PLL支持高達12個輸入時鐘縮放比外設的時鐘可被啟用/禁用以減少功耗32位CPU定時器(Timer0，Timer1，Timer2)看門狗WatchDog八、28027芯片功能5、CLOCK低功耗運行八、28027芯片功能6、PeripheralDevice增強型脈寬調制器(ePWM)高分辨率PWM(HRPWM)增強型捕捉(eCAP)模數轉換器(ADC)(片上溫度傳感器)比較器(COMP)串行接口外設（SPI、SCI、I2C）九、內存映射程序空間（ProgSpace）保存程序代碼及常量掉電不丟失數據空間（DataSpace）保存寄存器及臨時變量值掉電丟失九、內存映射1、SARAM–6KW常配置為Data配置為Data或ProgM0，1KW–向量表M1，1KW–常作為堆棧L0，4KW–雙重映射九、內存映射2、FLASH–32KW程序寫入該存儲器，受CSM保護，防止非法讀取。九、內存映射3、OTP–1KW使用較少4、BOOTROM–8KW上電引導程序區向量表(32個向量)

九、內存映射5、外設幀PF0:仿真、功率控制、閃存、ADC

代碼安全、Timer、PIEPF1:比較器、PWM、CAP、GPIOPF2：系統控制、SPI、SCI、NMIXINT、ADC、I2C十、寄存器映射F2802x系列包含3個外設寄存器空間：外設幀0（PF0）：直接映射到CPU內存總線的外設, 支持16位和32位訪問。外設幀1（PF1）：映射到32位外設總線的外設。外設幀2（PF2）：映射到16位外設總線的外設。注：部分寄存器受EALLOW保護，

EALLOW（EditAllow）指令允許寫入。

EDIS（EditDisable）指令禁用寫入。十、寄存器映射外設幀0寄存器(PF0)名稱地址范圍大小EALLOW保護器件仿真寄存器0x000880-0x000984261支持系統功率控制寄存器0x000985-0x0009873支持閃存寄存器0x000A80-0x000ADF96支持代碼安全模塊寄存器0x000AE0-0x000AEF16支持ADC寄存器（0等待只讀）0x000B00-0x000B0F16否CPU-定時器0/1/2寄存器0x000C00-0x000C3F64否PIE寄存器0x000CE0-0x000CFF32否PIE矢量表0x000D00-0x000DFF256否十、寄存器映射外設幀1寄存器(PF1)名稱地址范圍大小EALLOW保護比較器1寄存器0x006400-0x00641F32部分比較器2寄存器0x006420-0x00643F32部分ePWM1+HRPWM1寄存器0x006800-0x00683F64部分ePWM2+HRPWM2寄存器0x006840-0x00687F64部分ePWM3+HRPWM3寄存器0x006880-0x0068BF64部分ePWM4+HRPWM4寄存器0x0068C0-0x0068FF64部分eCAP1寄存器0x006A00-0x006A1F32否GPIO寄存器0x006F80-0x006FFF128部分十、寄存器映射外設幀2寄存器(PF2)名稱地址范圍大小EALLOW保護系統控制寄存器0x007010-0x00702F32支持SPI-A寄存器0x007040-0x00704F16否SCI-A寄存器0x007050-0x00705F16否NMI安全裝置中斷寄存器0x007060-0x00706F16支持外部中斷寄存器0x007070-0x00707F16支持ADC寄存器0x007100-0x00717F128部分I2C-A寄存器0x007900-0x00793F64部分十一、CMD文件后綴為.CMD，實現對程序存儲器空間和數據存儲器空間的分配。該文件常用的偽指令：MEM