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第1章 电机控制DSP简介1

1.1 DSP芯片的主要特点2

1.2 常用电机控制芯片3

1.3 TI公司的DSP介绍3

1.3.1 C2000电机控制DSP的分类4

1.3.2 F28335系列的特点5

1.3.3 F28335系列的引脚说明7

1.4 F28335 DSP的内核19

1.4.1 CPU介绍21

1.4.2 总线结构22

1.4.3 流水线机制23

1.4.4 FPU流水线23

1.5 F28335 DSP的存储器24

1.5.1 存储器映射24

1.5.2 代码安全模块26

1.6 F28335 DSP的片上外设26

1.7 习题27

第2章 软件开发平台与编程方法28

2.1 基于CCS的开发流程28

2.2 链接时的命令文件——cmd文件30

2.3 外设寄存器的头文件与初始化33

2.4 数值的处理36

2.4.1 二进制下2的补码36

2.4.2 F28335的符号扩展模式37

2.4.3 二进制乘法38

2.4.4 二进制小数38

2.4.5 定点编程与浮点编程39

2.4.6 IEEE-754单精度浮点40

2.4.7 调用TI的实时浮点库42

2.5 DSP编程中的数据类型43

2.6 基于CCS 6.x的开发流程46

2.6.1 新建工程46

2.6.2 添加文件48

2.6.3 工程属性配置50

2.6.4 程序调试54

2.6.5 烧写Flash58

2.6.6 CCS在线学习功能59

2.6.7 controlSUITETM学习套件60

2.7 习题60

第3章 DSP的高级编程选项62

3.1 处理器选项62

3.2 程序优化选项64

3.3 调试与路径选项68

3.4 控制与语言选项70

3.5 预处理与诊断73

3.6 运行时模型75

3.7 钩子函数与库函数77

3.8 汇编器选项79

3.9 文件、目录与扩展名82

3.10 代码规范MISRA-C84

3.11 链接器的基本选项86

3.12 C代码的入口程序c_int0090

3.13 典型的编译器配置选项92

3.14 实时运行库RTS的选择94

3.15 习题95

第4章 F28335系统时钟与中断控制96

4.1 OSC与PLL模块96

4.1.1 PLL功能配置96

4.1.2 时钟信号监视电路97

4.1.3 相关寄存器98

4.1.4 PLL配置注意事项100

4.2 外设时钟信号100

4.2.1 相关寄存器100

4.2.2 XCLKOUT信号105

4.3 低功耗模式105

4.4 看门狗模块107

4.4.1 工作原理108

4.4.2 相关寄存器108

4.5 CPU定时器0/1/2111

4.5.1 工作原理111

4.5.2 相关寄存器111

4.6 寄存器EALLOW保护115

4.7 外设中断扩展模块PIE119

4.7.1 PIE模块概述119

4.7.2 中断向量列表的映射地址121

4.7.3 中断源123

4.7.4 中断向量列表126

4.7.5 PIE模块相关寄存器131

4.7.6 CPU中断控制相关寄存器133

4.7.7 外部中断控制寄存器135

4.7.8 应用实例136

4.8 习题138

第5章 通用输入／输出端口139

5.1 GPIO概述139

5.1.1 GPIO工作模式140

5.1.2 数字I/O工作模式下的控制141

5.1.3 输入限定功能143

5.2 相关寄存器144

5.2.1 功能选择寄存器144

5.2.2 其他相关寄存器147

5.3 应用实例156

5.3.1 GPIO配置步骤156

5.3.2 软件设计157

5.4 习题158

第6章 模／数转换模块159

6.1 ADC概述159

6.2 转换序列发生器工作原理160

6.3 不间断自动定序模式165

6.3.1 启动／停止模式166

6.3.2 ADC中断控制167

6.4 转换时钟167

6.5 ADC基本电气特性168

6.5.1 低功耗模式168

6.5.2 上电时配置顺序168

6.5.3 片内／片外参考电压选择168

6.6 ADC高级功能169

6.6.1 输入校正功能169

6.6.2 序列发生器覆盖功能169

6.6.3 DMA接口169

6.7 相关寄存器170

6.7.1 控制寄存器171

6.7.2 输入通道选择寄存器174

6.7.3 其他相关寄存器175

6.8 应用实例178

6.9 习题180

第7章 增强型脉宽调制模块181

7.1 概述181

7.2 ePWM各子模块介绍186

7.2.1 时间基准子模块187

7.2.2 比较功能子模块192

7.2.3 动作限定子模块196

7.2.4 死区产生子模块206

7.2.5 斩波控制子模块209

7.2.6 故障捕获子模块212

7.2.7 事件触发子模块214

7.3 相关寄存器218

7.3.1 时间基准子模块寄存器219

7.3.2 比较功能子模块寄存器221

7.3.3 动作限定子模块寄存器223

7.3.4 死区产生子模块寄存器225

7.3.5 斩波控制子模块寄存器226

7.3.6 故障捕获子模块寄存器227

7.3.7 事件触发子模块寄存器229

7.4 应用实例232

7.4.1 BUCK电路的控制232

7.4.2 半H桥逆变器的控制236

7.4.3 三相逆变器的控制238

7.5 习题241

第8章 增强型正交编码脉冲模块242

8.1 概述242

8.1.1 常用编码器结构242

8.1.2 转速测量方法243

8.1.3 eQEP模块整体结构244

8.2 正交解码单元245

8.2.1 位置计数器的输入模式246

8.2.2 eQEP输入极性选择247

8.2.3 位置比较同步输出功能248

8.3 位置计数器及控制单元248

8.3.1 位置计数器的运行模式248

8.3.2 位置计数器的锁存250

8.3.3 位置计数器的初始化252

8.3.4 eQEP位置比较单元252

8.4 边沿捕获单元253

8.5 eQEP看门狗电路256

8.6 中断结构256

8.7 相关寄存器257

8.8 应用实例265

8.8.1 eQEP模块配置265

8.8.2 应用程序266

8.9 习题270

第9章 增强型捕获模块271

9.1 概述271

9.1.1 eCAP模块简介271

9.1.2 eCAP工作模式介绍272

9.2 捕获工作模式273

9.2.1 事件预分频274

9.2.2 边沿极性选择与量化274

9.2.3 连续／单次捕获控制274

9.2.4 32位计数器及相位控制275

9.2.5 CAP1～CAP4寄存器276

9.2.6 中断控制276

9.3 APWM工作模式277

9.4 相关寄存器278

9.5 应用实例284

9.5.1 捕获模式下绝对时间的获取285

9.5.2 捕获模式下差分时间的获取287

9.5.3 APWM模式下的应用290

9.6 习题290

第10章 串行通信接口模块291

10.1 概述291

10.2 SCI模块结构及功能介绍292

10.2.1 SCI功能概述292

10.2.2 SCI多处理器通信294

10.2.3 空闲线多处理器模式295

10.2.4 地址位多处理器模式296

10.2.5 SCI通信格式297

10.2.6 SCI的中断299

10.2.7 SCI波特率计算299

10.2.8 SCI增强功能300

10.3 相关寄存器302

10.4 应用实例309

10.5 习题315

第11章 串行外设接口模块316

11.1 概述316

11.2 SPI模块工作方式介绍318

11.2.1 工作方式概述318

11.2.2 SPI模块主控制器与从控制器工作模式319

11.3 SPI中断及其他相关配置320

11.3.1 SPI中断320

11.3.2 数据格式321

11.3.3 波特率及时钟方案321

11.3.4 复位后的初始化323

11.3.5 数据传送实例323

11.4 SPI FIFO功能介绍324

11.5 相关寄存器326

11.6 应用实例333

11.7 习题336

第12章 直接存储器访问模块337

12.1 概述337

12.2 DMA结构338

12.2.1 DMA模块结构338

12.2.2 外设中断事件触发源338

12.2.3 DMA总线340

12.3 流水线时序及流量340

12.4 CPU仲裁341

12.4.1 外部存储区XINTF的仲裁341

12.4.2 其他区域的仲裁342

12.5 通道优先级342

12.5.1 循环优先级方案342

12.5.2 CH1高优先级方案343

12.6 地址指针及发送控制343

12.7 ADC同步特性347

12.8 溢出检测特性348

12.9 相关寄存器348

12.10 应用实例356

12.11 习题360

第13章 外部接口模块361

13.1 概述361

13.1.1 与TMS320x281x XINTF接口的区别362

13.1.2 与TMS320x2834x XINTF接口的区别363

13.1.3 XINTF区域的访问364

13.1.4 XINTF的“读访问紧跟写访问”的保护364

13.2 XINTF功能配置简介364

13.2.1 XINTF配置顺序364

13.2.2 时钟信号365

13.2.3 写缓冲器366

13.2.4 区域访问的建立时间、有效时间及跟踪时间366

13.2.5 区域的XREADY采样367

13.2.6 数据总线宽度及连接方式367

13.3 建立时间、有效时间及跟踪时间的具体配置369

13.4 XBANK区域切换371

13.5 XINTF的DMA读／写访问372

13.6 相关寄存器373

13.7 读／写时序图377

13.8 习题380

第14章 高分辨率HRPWM381

14.1 HRPWM的特点381

14.2 HRPWM的原理382

14.2.1 控制HRPWM383

14.2.2 配置HRPWM384

14.2.3 HRPWM的运行方式384

14.2.4 MEP折算因子的优化软件389

14.2.5 使用优化的汇编代码的HRPWM示例390

14.3 HRWPM的寄存器393

14.4 SFO的使用395

14.5 习题397

第15章 增强的控制器局域网络398

15.1 eCAN概述398

15.2 CAN网络399

15.3 eCAN控制器概述401

15.3.1 标准CAN控制器（SCC）模式401

15.3.2 内存映射402

15.3.3 到控制和状态寄存器的32位访问404

15.3.4 eCAN控制和状态寄存器404

15.4 消息对象405

15.5 消息邮箱405

15.5.1 发送邮箱409

15.5.2 接收邮箱410

15.5.3 CAN模块运行在正常配置中410

15.6 eCAN寄存器411

15.7 eCAN配置434

15.7.1 eCAN模块初始化434

15.7.2 配置eCAN的步骤438

15.7.3 远程帧邮箱的处理440

15.7.4 中断441

15.7.5 eCAN断电模式446

15.8 应用实例447

15.9 习题448

第16章 交流调速中常用算法及其DSP实现449

16.1 交流电机变频调速原理449

16.1.1 变压变频调速基本原理449

16.1.2 变压变频调速中的脉宽调制技术451

16.1.3 交流电机矢量控制系统453

16.2 坐标变换原理及实现453

16.2.1 坐标变换时的功率不变原则453

16.2.2 Clarke变换原理及实现454

16.2.3 Park变换原理及实现459

16.3 电压空间矢量PWM技术的实现461

16.3.1 SVPWM技术基本原理461

16.3.2 基于DSP的实现466

16.4 数字PID调节器的实现469

16.4.1 PID调节器的离散化470

16.4.2 基于DSP的实现471

第17章 永磁同步电机矢量控制系统的DSP解决方案474

17.1 永磁同步电机简介474

17.2 永磁同步电机数学模型475

17.3 永磁同步电机矢量控制系统476

17.3.1 isd=0控制策略476

17.3.2 控制系统结构477

17.4 基于DSP的实现478

17.4.1 程序整体结构设计478

17.4.2 ADC模块配置478

17.4.3 eQEP模块配置483

17.4.4 ePWM模块配置484

17.4.5 PMSM转子磁极定向矢量控制系统源程序488

第18章 自己动手打造最小系统板496

18.1 Boot引导方式选择496

18.1.1 Boot介绍496

18.1.2 引导方式的选择496

18.2 硬件系统设计498

18.2.1 电源电路设计498

18.2.2 复位电路设计505

18.2.3 时钟电路设计506

18.2.4 JTAG接口电路设计507

18.2.5 GPIO电平转换及驱动电路设计509

18.2.6 ADC输入前端处理电路设计510

18.2.7 XINTF接口与FPGA的通信设计511

18.3 PCB布局布线及EMI抑制措施513

18.3.1 PCB设计原则513

18.3.2 EMI抑制措施514

18.3.3 硬件调试方法515

参考文献517