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第1章 TMS320F2812结构及性能概述1

1.1 TMS320F2812性能概述1

1.2 TMS320F2812封装及引脚信号说明4

1.2.1 TMS320F2812的引脚分布4

1.2.2 TMS320F2812引脚功能和信号说明6

1.3 TMS320F2812 CPU内核结构13

1.3.1 CPU内核组成13

1.3.2 CPU主要特性13

1.4 TMS320F2812 CPU寄存器14

1.4.1 累加器（ACC、AH、AL）15

1.4.2 被乘数寄存器（XT）16

1.4.3 结果寄存器（P、PH、PL）16

1.4.4 数据页指针（DP）17

1.4.5 堆栈指针（SP）18

1.4.6 辅助寄存器（XAR0～XAR7和AR0～AR7）18

1.4.7 程序计数器（PC）19

1.4.8 返回程序寄存器（RPC）19

1.4.9 中断控制寄存器（IFR、IER、DBGIER）19

1.4.10 状态寄存器（ST0）20

1.4.11 状态寄存器（ST1）22

1.5 TMS320F2812的引导模式25

第2章 TMS320F2812系统控制及中断30

2.1 时钟及系统控制30

2.1.1 时钟30

2.1.2 振荡器和锁相环33

2.1.3 低功耗模式34

2.1.4 看门狗模式36

2.1.5 CPU定时器38

2.2 TMS320F2812通用I/O41

2.2.1 多功能复用GPIO41

2.2.2 GPIO寄存器44

2.3 TMS320F2812外设中断扩展45

2.3.1 PIE控制器概述46

2.3.2 中断向量表48

2.3.3 中断源49

2.3.4 PIE向量表50

2.3.5 PIE寄存器54

第3章 TMS320F2812存储器及扩展接口57

3.1 内部存储空间58

3.1.1 程序／数据存储器58

3.1.2 保留空间59

3.1.3 CPU中断向量区59

3.2 片内存储器总线接口59

3.2.1 地址总线和数据总线60

3.2.2 总线的特殊访问61

3.3 片内Flash和OTP存储器61

3.3.1 Flash存储器62

3.3.2 TMS320F2812 Flash寻址空间分配62

3.3.3 Flash和OTP的性能62

3.3.4 改变Flash配置寄存器步骤63

3.3.5 Flash和OTP寄存器64

3.4 外部扩展接口67

3.4.1 外部接口描述67

3.4.2 访问外部接口67

3.4.3 配置建立、激活及保持阶段周期69

3.4.4 外部接口时序寄存器71

3.4.5 XINTF时序图77

3.4.6 DMA接口80

3.5 外部接口的应用81

3.5.1 外部接口初始化82

3.5.2 实现断电后运行82

第4章 事件管理器87

4.1 事件管理器功能概述87

4.1.1 事件管理器功能87

4.1.2 F28x事件管理器的增强特性89

4.1.3 事件管理器的寄存器地址90

4.2 通用定时器91

4.2.1 通用定时器功能特性92

4.2.2 通用定时器的计数操作96

4.2.3 通用定时器的比较操作100

4.2.4 通用定时器的PWM输出103

4.3 全比较单元104

4.4 PWM电路106

4.4.1 与比较相关的PWM电路106

4.4.2 PWM波形的产生109

4.5 空间矢量PWM112

4.5.1 三相功率逆变电路112

4.5.2 用基本空间矢量近似计算电动机电压113

4.5.3 用事件管理器产生SVPWM波形114

4.5.4 空间矢量PWM硬件114

4.5.5 空间矢量PWM波形115

4.5.6 未使用的比较寄存器115

4.5.7 空间矢量PWM的边界条件116

4.6 捕获单元116

4.6.1 捕获单元概述116

4.6.2 捕获单元的操作118

4.6.3 捕获单元的FIFO堆栈118

4.6.4 捕获单元的中断119

4.7 正交编码脉冲（QEP）电路119

4.7.1 QEP电路概述119

4.7.2 QEP电路的编码操作120

4.8 事件管理器中断121

4.8.1 事件管理器中断概述121

4.8.2 事件管理器中断请求和服务子程序123

4.9 事件管理器寄存器123

4.9.1 定时器寄存器123

4.9.2 比较控制寄存器129

4.9.3 比较方式控制寄存器133

4.9.4 捕获单元寄存器136

4.9.5 事件管理器中断标志寄存器141

4.9.6 EV扩展控制寄存器151

第5章 模数转换器（ADC）153

5.1 ADC模块的主要特点153

5.2 自动转换排序器的工作原理155

5.2.1 顺序采样模式157

5.2.2 并发采样模式157

5.2.3 并发采样双序列采样模式举例159

5.2.4 并发采样级联序列采样模式举例159

5.3 连续自动排序模式160

5.3.1 排序器的启动／停止模式162

5.3.2 并发采样模式163

5.3.3 输入触发描述163

5.3.4 排序器的中断操作164

5.4 ADC时钟预定标165

5.5 低功耗模式166

5.6 上电顺序167

5.7 ADC寄存器167

5.7.1 ADC控制寄存器167

5.7.2 最大转换通道寄存器172

5.7.3 自动排序状态寄存器173

5.7.4 ADC状态和标志寄存器174

5.7.5 ADC输入通道选择排序控制寄存器175

5.7.6 ADC转换结果缓冲寄存器176

第6章 DSP的简单应用举例177

6.1 数字PID控制177

6.1.1 数字PID控制理论概述177

6.1.2 数字PID的改进算法180

6.1.3 数字PID的编程例子183

6.2 控制带串行端口的正弦波发生器184

6.2.1 AD9833介绍185

6.2.2 系统设计188

6.3 用SPI实现点对点通信192

6.3.1 拓扑结构192

6.3.2 SPI实现点对点通信硬件电路195

6.3.3 软件设计197

6.4 用PWM通道实现D/A转换200

6.4.1 基本原理200

6.4.2 硬件设计203

6.4.3 程序设计203

6.4.4 实验结果206

第7章 RoboCup中型组足球机器人的DSP控制208

7.1 RoboCup足球机器人发展概述208

7.1.1 RoboCup足球机器人及其竞赛的由来和意义208

7.1.2 国内机器人足球研究现状209

7.2 RoboCup中型组足球机器人系统介绍209

7.2.1 RoboCup中型组比赛系统基本机构209

7.2.2 RoboCup中型组足球机器人主要的功能特性和参数213

7.2.3 RoboCup中型组足球机器人结构描述213

7.2.4 RoboCup中型组足球机器人供电系统214

7.2.5 RoboCup中型组足球机器人踢球机构和拨球机构215

7.2.6 RoboCup中型组足球机器人视觉系统218

7.2.7 RoboCup中型组足球机器人控制平台221

7.2.8 RoboCup中型组足球机器人远程控制系统224

7.2.9 RoboCup中型组足球机器人电气连接示意图225

7.3 RoboCup中型组足球机器人DSP控制227

7.3.1 RoboCup中型组足球机器人的DSP控制原理227

7.3.2 RoboCup中型组足球机器人的DSP控制硬件设计229

7.3.3 RoboCup中型组足球机器人的DSP控制软件设计232

第8章 汽车控制系统中CAN总线通信的DSP实现238

8.1 CAN总线技术在电动汽车中的应用和发展238

8.2 CAN总线控制系统的总体设计240

8.2.1 TMS320F2812的CAN网络和模块概述240

8.2.2 CAN数据链路控制242

8.2.3 CAN总线的速率与距离的关系242

8.2.4 电动汽车CAN网络拓扑结构243

8.2.5 硬件设计243

8.2.6 软件设计244

8.3 CAN总线通信的DSP实现246

8.3.1 CAN模块初始化246

8.3.2 CAN模块的配置步骤251

8.3.3 自测试调试252

8.3.4 配置发送邮箱256

8.3.5 配置接收邮箱258

8.3.6 中断260

8.3.7 中断处理262

8.3.8 TMS320F2812 eCAN调试技巧267

第9章 SPWM与SVPWM技术及DSP控制的实现268

9.1 电压正弦PWM技术268

9.1.1 SPWM的基本思想268

9.1.2 SPWM的主电路和控制电路269

9.1.3 SPWM信号生成方法270

9.1.4 SPWM信号的调制方式272

9.2 电压正弦PWM的DSP控制算法273

9.2.1 自然采样法274

9.2.2 对称规则采样法275

9.2.3 不对称规则采样法276

9.2.4 SPWM的DSP编程例子279

9.3 电压空间矢量SVPWM控制技术283

9.3.1 电压矢量与磁矢量的关系284

9.3.2 基本电压矢量285

9.3.3 磁链轨迹PWM的控制算法287

9.3.4 参考电压矢量所在区域的判断288

9.3.5 开关持续时间的计算290

9.4 SVPWM在DSP中的实现292

第10章 永磁同步电动机的DSP控制298

10.1 永磁同步电动机控制系统的结构原理298

10.1.1 永磁同步电动机的本体结构299

10.1.2 位置传感器299

10.1.3 控制模块300

10.1.4 电力电子变流装置功率驱动模块300

10.2 永磁同步电动机的数学模型301

10.2.1 永磁同步电动机在静止坐标系（ABC）上的模型301

10.2.2 永磁同步电动机在两相静止坐标系（αβ）上的模型302

10.2.3 永磁同步电动机在旋转坐标系（dq）上的模型304

10.3 永磁同步电动机的矢量控制305

10.3.1 永磁同步电动机矢量控制基本原理305

10.3.2 永磁同步电动机矢量控制策略306

10.4 永磁同步电动机控制系统的DSP实现309

10.4.1 系统结构309

10.4.2 系统电流检测电路310

10.4.3 采样结果校正311

10.4.4 转子位置和速度的检测313

10.5 永磁同步电动机控制系统的软件构成315

10.5.1 IQmath库函数介绍315

10.5.2 软件设计316

第11章 无刷直流电动机的DSP控制332

11.1 无刷直流电动机的基本组成环节及工作原理332

11.1.1 基本组成环节332

11.1.2 基本工作原理333

11.2 无刷直流电动机的数学模型338

11.3 无刷直流电动机的DSP控制340

11.3.1 三相无刷直流电动机的控制策略340

11.3.2 控制系统硬件设计340

11.3.3 控制系统软件设计343

参考文献359