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第一篇 开发基础1

第1章DSP的功能与选型1

1.1DSP简介1

1.1.1 DSP的功能特点1

1.1.2 DSP的型号选择2

1.1.3 DSP的性能指标3

1.2 TMS320系列DSP4

1.2.1 TMS320系列DSP的分类4

1.2.2 TMS320系列DSP的典型应用6

1.3实践拓展7

1.4思考与练习7

第2章 基于DSP的数字控制系统8

2.1数字控制系统简介8

2.2数字控制系统设计9

2.2.1数字控制系统的硬件9

2.2.2数字控制系统的软件10

2.2.3信号的采样及采样周期11

2.2.4基于DSP的控制系统13

2.3实践拓展15

2.4思考与练习15

第3章 TMS320F281xDSP应用系统开发16

3.1 TMS320F281xDSP的开发流程16

3.2 TMS320F281xDSP的开发工具19

3.2.1 CCS集成开发环境20

3.2.2 TMS320F281xDSP程序开发流程21

3.3 TMS320F281xDSP的开发平台22

3.4实践拓展23

3.5思考与练习24

第二篇 结构与编程25

第4章 TMS320F281×DSP的结构与功能25

4.1 TMS320F281x的结构及性能25

4.2 TMS320F281x的引脚分布及引脚功能29

4.3 TMS320F281x的外设功能37

4.4实践拓展41

4.5思考与练习42

第5章 DSP C语言开发43

5.1 C语言数据结构及语法43

5.1.1 C语言数据结构43

5.1.2 C语言运算符与表达式44

5.2程序控制结构46

5.2.1 if语句46

5.2.2 switch语句51

5.2.3 while语句53

5.2.4 for语句55

5.3数组与函数57

5.3.1数组58

5.3.2函数60

5.4 C语言编程规范63

5.4.1语言规范63

5.4.2字符类型63

5.4.3变量类型64

5.4.4变量初始化64

5.4.5函数声明和定义65

5.4.6编程风格65

5.5实践拓展66

5.6思考与练习67

第6章 基于最小系统的DSP硬件开发平台68

6.1硬件开发平台的结构及功能68

6.2 TMS320F2812的最小系统69

6.2.1TMS32OF2812的最小系统组成69

6.2.2电源设计70

6.2.3时钟及复位电路设计71

6.2.4内存扩展设计74

6.2.5电平转换接口设计75

6.2.6TMS320F2812内部中断资源76

6.3硬件仿真器及JTAG仿真接口80

6.3.1硬件仿真器80

6.3.2JTAG仿真接口81

6.4实践拓展82

6.5思考与练习84

第7章 CCS集成开发环境85

7.1CCS的安装与配置85

7.1.1 CCS的安装85

7.1.2 CCS的配置87

7.2 CCS的功能与使用88

7.2.1代码生成工具89

7.2.2编辑源程序90

7.2.3创建调试应用程序91

7.2.4DSP/BIOS插件91

7.2.5硬件仿真和实时数据交换91

7.3开发一个简单的应用程序92

7.3.1创建工程文件92

7.3.2向工程添加文件93

7.3.3查看源代码94

7.3.4编译和运行程序95

7.3.5修改程序选项和纠正语法错误96

7.3.6使用断点和观察窗口97

7.3.7使用观察窗口观察变量98

7.3.8测算源代码执行时间98

7.4实践拓展100

7.5思考与练习101

第三篇 模块功能103

第8章 模/数转换模块及其应用103

8.1 ADC模块的功能与特点103

8.2 ADC模块排序器工作原理105

8.2.1排序器级联操作方式106

8.2.2双排序器操作112

8.2.3排序器的启动/停止模式115

8.2.4输入触发源及中断116

8.3 ADC的时钟控制及参考电压118

8.4实例：基于ADC模块的电压信号转换121

8.5实践拓展124

8.6思考与练习125

第9章 事件管理器及其应用126

9.1事件管理器功能126

9.2通用目的（GP）定时器131

9.2.1 GP定时器功能131

9.2.2 GP定时器的PWM信号135

9.2.3 GP定时器应用实例137

9.3 PWM电路142

9.3.1全比较单元142

9.3.2与比较单元相关的PWM电路144

9.3.3事件管理器的PWM输出147

9.4捕捉单元149

9.4.1捕捉单元的功能149

9.4.2捕捉单元的操作151

9.4.3捕捉单元的FIFO堆栈及中断151

9.4.4正交编码脉冲（QEP）电路152

9.5事件管理器的中断153

9.5.1事件管理器中断的功能154

9.5.2EV中断请求和服务155

9.6实例：事件管理器C语言应用155

9.7实践拓展158

9.8思考与练习159

第10章 存储器及扩展接口设计160

10.1 TMS320F2812的内部存储空间160

10.1.1 TMS320F2812的片上存储器功能与特点160

10.1.2 TMS320F2812的片上存储器映射162

10.2 TMS320F2812的片内存储器接口164

10.2.1CPU内部总线164

10.2.2片上Flash和OTP存储器166

10.3外部扩展接口167

10.3.1外部接口描述167

10.3.2外部接口的访问168

10.3.3外部接口的配置169

10.3.4外部接口DMA访问174

10.3.5外部接口操作时序图175

10.4外部接口的应用177

10.4.1外部存储器扩展177

10.4.2外部ADC扩展178

10.5实践拓展184

10.6思考与练习186

第11章 键盘及显示接口设计187

11.1键盘及其接口技术187

11.1.1键盘及其接口硬件设计187

11.1.2键盘及其接口软件设计188

11.2 LED及其接口技术190

11.2.1 LED及其接口硬件设计191

11.2.2 LED及其接口软件设计192

11.3 LCD及其接口技术199

11.3.1 LCD及其接口硬件设计199

11.3.2 LCD及其接口软件设计200

11.4实践拓展208

11.5思考与练习209

第12章 通信接口设计210

12.1串行通信接口SCI的设计与扩展210

12.1.1SCI接口模块功能与特点210

12.1.2串行通信接口硬件设计212

12.1.3串行通信接口软件设计212

12.2 CAN总线及其应用218

12.2.1 CAN总线的功能与特点218

12.2.2 CAN总线数据格式219

12.2.3 CAN通信接口硬件设计220

12.2.4 CAN通信接口软件设计221

12.3 SPI接口及其应用227

12.3.1 SPI接口功能与特点227

12.3.2 SPI接口硬件设计230

12.3.3 SPI软件设计231

12.4实践拓展234

12.5思考与练习236

第四篇 综合实例238

第13章 感应电动机DSP控制238

13.1感应电动机的基本原理238

13.1.1基本结构238

13.1.2转速特性239

13.2感应电动机控制策略240

13.2.1开环电压控制241

13.2.2滑差控制242

13.2.3矢量控制242

13.2.4无速度传感器控制244

13.3感应电动机的数学模型及系统仿真245

13.3.1三相静止坐标系下的感应电动机的模型245

13.3.2三相感应电动机的dq0参考坐标模型246

13.3.3静止坐标系下感应电动机的仿真249

13.3.4磁场定向控制方法的感应电动机的仿真250

13.4基于F2812的矢量控制系统设计252

13.4.1感应电动机的矢量控制252

13.4.2基于TMS320F2812的感应电机控制系统设计253

13.5实践拓展269

13.6思考与练习270

第14章 无刷直流电动机DSP控制271

14.1无刷直流电动机的基本结构271

14.1.1定子271

14.1.2转子273

14.1.3霍尔传感器273

14.2无刷直流电动机的操作原理274

14.2.1无刷直流电动机的系统结构275

14.2.2无刷直流电动机的数学模型275

14.2.3无刷直流电动机的工作过程277

14.3基于TMS320F2812的无刷直流电动机控制系统设计279

14.3.1控制系统硬件设计279

14.3.2控制系统软件设计281

14.4实践拓展292

14.5思考与练习293

第15章 永磁同步电动机DSP控制294

15.1永磁同步电动机数学模型294

15.1.1电压方程294

15.1.2转矩方程295

15.2永磁同步电动机的矢量控制方法295

15.3磁场定向算法介绍296

15.3.1磁场定向系统结构296

15.3.2矢量变换算法及应用297

15.3.3SVPWM工作原理及算法实现298

15.4基于TMS320F2812的永磁同步电动机控制系统设计304

15.4.1控制系统结构304

15.4.2控制系统模块设计305

15.4.3控制系统软件设计308

15.5实践拓展314

15.6思考与练习316

第16章 步进电动机DSP控制318

16.1步进电动机工作原理318

16.1.1单极性步进电动机319

16.1.2双极性步进电动机319

16.1.3双线步进电动机319

16.2步进电动机的物理特性320

16.2.1静态特性320

16.2.2半步和微步控制321

16.2.3摩擦力和死区322

16.2.4动态特性322

16.2.5步进电动机的共振问题323

16.3步进电动机驱动设计323

16.3.1可变磁阻步进电动机驱动324

16.3.2单极性永磁电动机和混合电动机驱动324

16.3.3单极和可变磁阻驱动325

16.3.4双极性电动机H桥驱动电路326

16.4基于TMS320F2812的步进电机控制系统设计328

16.4.1控制系统硬件设计328

16.4.2控制系统软件设计330

16.5实践拓展339

16.6思考与练习340

参考文献342