书籍详情
深入理解DSP：基于TMS320F28379D的开发与实践
作者：徐奇伟、徐佳宁、赵一舟
出版社：清华大学出版社
出版时间：2025-03-01
ISBN：9787302680796
定价：¥119.00
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内容简介
《深入理解DSP：基于TMS320F28379D的开发与实践》介绍德州仪器（TI）公司最新推出的TMS320F2837xD系列DSP的开发和应用，以TMS320F28379D为代表详细介绍其基本结构、工作原理、应用配置以及开发实例等内容。《深入理解DSP：基于TMS320F28379D的开发与实践》共分为15章，首先简要介绍F28379D C28x FPU的架构特点，然后基于CCS 10.3软件环境，讲解其基本使用方法、软硬件开发环境及基本开发流程。在详细介绍F28379D的硬件结构后，针对其功能强大的片上外设，重点解析片上中断及各类定时器的工作流程，并详细描述在控制和通信领域中常用的外设和接口的使用方法，包括通用输入/输出端口（GPIO）、模数转换器（ADC）、增强型脉宽调制器（ePWM）、增强型正交编码脉冲单元（eQEP）、增强型捕捉模块（eCAP）、异步串行通信接口（SCI）、同步串行外围接口（SPI）以及并行通信端口uPP等。最后，《深入理解DSP：基于TMS320F28379D的开发与实践》以F28379D为核心，展示了几种关键技术及其对应的开发实例，为读者提供了直观的、实用的技术参考。《深入理解DSP：基于TMS320F28379D的开发与实践》适合广大电子工程师、自动化控制领域相关专业人员，也可作为高等院校电子信息、通信、计算机、自动控制等专业的本科生和研究生相关课程的教学用书或参考书。
作者简介
徐奇伟，重庆大学电气工程学院，副教授，博导，现为重庆大学电力电子与电力传动系主任。主要研究方向是高动态性能电驱动控制系统、故障诊断系统理论。主持173课题、国家自然科学基金、南网电网网级重点科研项目等各类项目30余项。在国内外高水平学术期刊上发表SCI/EI论文50余篇，授权国家发明专利10余项。徐佳宁，就职于哈工大电气工程学院。博士后，先后主持或参加科研项目10余项，其中包括国家863电动车重大专项、国家电网科技项目、国家博士后基金面上项目、黑龙江省博士后基金、省部级科技公关重大项目等。主要研究方向是智能电网、电力系统调度、能源互联网、源网荷储一体化与虚拟电厂。发表SCI、EI等论文20余篇，授权或申请国家发明专利多项。赵一舟，就职于重庆大学电气工程学院，讲师，先后主持或参加科研项目20余项，其中包括国家自然科学基金、南网电网网级重点科研项目等各类项、省部级科技公关重大项目等。发表SCI、EI等论文二十余篇，授权或申请国家发明专利十余项。
目录
第 1 章 DSP芯片概述 1
1.1 DSP的概念及特点 1
1.1.1 DSP的基本概念 1
1.1.2 DSP芯片的应用方向 2
1.1.3 DSP芯片发展现状 4
1.2 DSP芯片基本结构及主要功能 5
1.3 有关DSP的数值处理基础 8
1.3.1 DSP处理器中不同类型的数值运算 8
1.3.2 定点数的常见标定方法 9
1.3.3 定点处理器与浮点处理器的主要区别 10
1.4 TMS320F2837xD的具体特性及整体资源介绍 12
1.5 F28379D外部封装及引脚原理图 16
1.5.1 F28379D外部封装 16
1.5.2 F28379D引脚分配及其原理图 18
1.6 F28379D电气特性及最小系统电路设计 27
1.6.1 F28379D能耗问题及芯片电气特性 27
1.6.2 F28379D最小系统设计 31
1.7 本章小结 34
1.8 习题 35
第 2 章 开发环境与开发流程 36
2.1 搭建开发环境 36
2.1.1 CCS 10.3软件安装 36
2.1.2 F2837xD运算支持包 39
2.1.3 C2000Ware安装 39
2.2 CCS 10.3软件介绍及开发流程 41
2.3 几种常用的加速开发方法汇总 44
2.3.1 C2000Ware 45
2.3.2 MotorControl SDK 45
2.3.3 DigitalPower SDK 46
2.3.4 C2000 SafeTI Diagnostics Lib 47
2.4 本章小结 48
2.5 习题 49
第 3 章 TMS320F28379D硬件结构 50
3.1 F28379D芯片概述 50
3.2 C28x核心运算单元及其结构 52
3.2.1 C28x FPU架构介绍 52
3.2.2 复位及复位源 56
3.2.3 外设中断及可/不可屏蔽中断 59
3.2.4 PIE中断向量表 62
3.2.5 CPU中断向量表 70
3.2.6 芯片安全特性 72
3.3 片上RAM及其结构 77
3.3.1 专用RAM 77
3.3.2 局部共享RAM 77
3.3.3 全局共享RAM 78
3.3.4 CPU消息RAM 79
3.3.5 CLA消息RAM 79
3.4 ROM引导及外设引导 80
3.4.1 引导ROM和外设引导 80
3.4.2 双代码安全模块 83
3.5 看门狗及可配置逻辑块 84
3.5.1 CPU计时器简介 84
3.5.2 带有看门狗计时器的非可屏蔽中断 85
3.5.3 看门狗 86
3.5.4 可配置逻辑块 87
3.5.5 功能安全 89
3.6 控制律加速器、直接存储器访问以及核间通信 89
3.6.1 控制律加速器 90
3.6.2 直接存储器访问 92
3.6.3 处理器间通信模块 95
3.7 本章小结 100
3.8 习题 100
第 4 章 DSP开发基础 102
4.1 CCS常用目标文件格式 102
4.2 CCS工程文件结构 106
4.3 CCS 10.3开发基础 112
4.3.1 常见术语表与缩写词解释 112
4.3.2 CCS软件概述 113
4.3.3 CCS软件入门 116
4.3.4 工程的构建与编译 122
4.3.5 设置目标配置文件与程序调试 128
4.4 C2000Ware软件开发套件 135
4.4.1 C2000Ware概述 136
4.4.2 利用C2000Ware快速上手DSP开发 136
4.5 点亮LED——F28379D初步使用 138
4.6 F28379D双核应用程序开发 142
4.6.1 在线程序下载 144
4.6.2 离线程序下载 145
4.7 本章小结 149
4.8 习题 149
第 5 章 片上模拟外设器件及其开发实例 151
5.1 模数转换器（ADC） 152
5.1.1 F28379D片上ADC子系统及其配置方法 155
5.1.2 ADC的两种信号模式 157
5.1.3 不同模式下的ADC工作条件及转换误差表 159
5.1.4 ADC信号模型参数及其时序图 161
5.1.5 片上温度传感器 168
5.2 比较器子系统 168
5.2.1 比较器子系统的功能框图与封装 169
5.2.2 比较器子系统的电气特性 170
5.3 缓冲数模转换器 174
5.3.1 缓冲数模转换器 174
5.3.2 缓冲数模转换器的电气特性 175
5.3.3 CMPSS DAC的动态误差 177
5.4 ADC常用寄存器地址及其功能 178
5.4.1 ADC基地址 178
5.4.2 ADC_REGS寄存器映射 179
5.4.3 ADC_REGS访问类型代码 181
5.4.4 ADC关键寄存器的字段定义 181
5.5 本章小结 185
5.6 习题 185
第 6 章 片上控制外设器件及其开发实例 187
6.1 增强型采集模块 187
6.2 增强型脉宽调制模块 190
6.3 增强型正交编码脉冲（eQEP） 198
6.4 高分辨脉宽调制模块 201
6.5 Σ-Δ滤波器组 203
6.5.1 使用ASYNC异步模式下的SDFM的电气特性及时序要求 205
6.5.2 使用限定GPIO模式下的SDFM电气特性及时序要求 208
6.6 总线架构及外设连接 213
6.6.1 器件识别寄存器 213
6.6.2 总线主设备对外设的访问 214
6.7 eCAP、ePWM常用寄存器信息 215
6.7.1 eCAP基地址表 215
6.7.2 eCAP寄存器分布 215
6.7.3 eCAP寄存器访问类型代码 216
6.7.4 ePWM基地址表 216
6.7.5 ePWM寄存器分布 217
6.7.6 ePWM寄存器访问类型代码 219
6.7.7 eCAP及ePWM的关键寄存器字段定义 220
6.8 本章小结 223
6.9 习题 223
第 7 章 控制器局域网CAN总线协议 225
7.1 CAN协议概述 225
7.2 CAN协议的基本实现 230
7.3 基于F28379D的CAN模块寄存器配置实例 237
7.4 CAN常用寄存器信息及字段描述 243
7.4.1 CAN基地址列表 244
7.4.2 CAN寄存器分布 244
7.4.3 CAN寄存器访问类型代码 245
7.4.4 CAN寄存器字段描述 246
7.5 本章小结 249
7.6 习题 249
第 8 章 I2C串行通信协议 251
8.1 I2C串行通信协议概述 252
8.2 I2C模块的电气特性及时序特征 257
8.3 基于F28379D的I2C串行通信开发实例 265
8.4 本章小结 268
8.5 习题 269
第 9 章 多通道缓冲串行端口McBSP 270
9.1 McBSP串行通信端口概述 270
9.2 McBSP模块的电气特性及时序特征 271
9.3 基于F28379D的McBSP的数据回环操作实例 280
9.4 本章小结 286
9.5 习题 286
第 10 章 串行通信接口SCI 288
10.1 SCI串行通信接口概述 288
10.2 基于F28379D的SCI开发实例 297
10.3 本章小结 301
10.4 习题 301
第 11 章 串行外设接口SPI 303
11.1 SPI串行外设接口概述 303
11.2 SPI电气特性及时序要求 305
11.3 基于F28379D的SPI开发实例 309
11.4 本章小结 313
11.5 习题 313
第 12 章 通用串行总线控制器USB 315
12.1 通用串行总线概述 315
12.2 USB协议的电气特性及时序要求 316
12.3 USB开发实例 323
12.4 关键寄存器的字段信息 326
12.5 本章小结 328
12.6 习题 329
第 13 章 通用并行端口uPP 331
13.1 uPP通用并行端口概述 331
13.2 uPP电气特性及时序要求 334
13.3 基于F28379D的uPP开发实例 337
13.4 关键寄存器字段信息 341
13.5 本章小结 342
13.6 习题 343
第 14 章 有关DSP开发的几种关键技术 345
14.1 传感关键技术 346
14.1.1 模拟信号的精确数字表示及ADC优化方案 346
14.1.2 硬件监视及ADC关键问题解决 352
14.1.3 由CLB实现旋转传感编码器 355
14.2 信号处理关键技术 363
14.2.1 三角函数加速器与快速整数除法 364
14.2.2 双精度浮点运算 375
14.3 控制关键技术 380
14.3.1 利用HRPWM减少极限环震荡 380
14.3.2 快速检测过流、欠流与过压 384
14.4 本章小结 386
14.5 习题 386
第 15 章 通用输入输出端口GPIO 388
15.1 GPIO的基本功能与应用场景 388
15.2 F28379D片上GPIO结构及相关寄存器配置 389
15.3 GPIO开发实例 397
15.4 本章小结 400
15.5 习题 400
参考文献 402
1.1 DSP的概念及特点 1
1.1.1 DSP的基本概念 1
1.1.2 DSP芯片的应用方向 2
1.1.3 DSP芯片发展现状 4
1.2 DSP芯片基本结构及主要功能 5
1.3 有关DSP的数值处理基础 8
1.3.1 DSP处理器中不同类型的数值运算 8
1.3.2 定点数的常见标定方法 9
1.3.3 定点处理器与浮点处理器的主要区别 10
1.4 TMS320F2837xD的具体特性及整体资源介绍 12
1.5 F28379D外部封装及引脚原理图 16
1.5.1 F28379D外部封装 16
1.5.2 F28379D引脚分配及其原理图 18
1.6 F28379D电气特性及最小系统电路设计 27
1.6.1 F28379D能耗问题及芯片电气特性 27
1.6.2 F28379D最小系统设计 31
1.7 本章小结 34
1.8 习题 35
第 2 章 开发环境与开发流程 36
2.1 搭建开发环境 36
2.1.1 CCS 10.3软件安装 36
2.1.2 F2837xD运算支持包 39
2.1.3 C2000Ware安装 39
2.2 CCS 10.3软件介绍及开发流程 41
2.3 几种常用的加速开发方法汇总 44
2.3.1 C2000Ware 45
2.3.2 MotorControl SDK 45
2.3.3 DigitalPower SDK 46
2.3.4 C2000 SafeTI Diagnostics Lib 47
2.4 本章小结 48
2.5 习题 49
第 3 章 TMS320F28379D硬件结构 50
3.1 F28379D芯片概述 50
3.2 C28x核心运算单元及其结构 52
3.2.1 C28x FPU架构介绍 52
3.2.2 复位及复位源 56
3.2.3 外设中断及可/不可屏蔽中断 59
3.2.4 PIE中断向量表 62
3.2.5 CPU中断向量表 70
3.2.6 芯片安全特性 72
3.3 片上RAM及其结构 77
3.3.1 专用RAM 77
3.3.2 局部共享RAM 77
3.3.3 全局共享RAM 78
3.3.4 CPU消息RAM 79
3.3.5 CLA消息RAM 79
3.4 ROM引导及外设引导 80
3.4.1 引导ROM和外设引导 80
3.4.2 双代码安全模块 83
3.5 看门狗及可配置逻辑块 84
3.5.1 CPU计时器简介 84
3.5.2 带有看门狗计时器的非可屏蔽中断 85
3.5.3 看门狗 86
3.5.4 可配置逻辑块 87
3.5.5 功能安全 89
3.6 控制律加速器、直接存储器访问以及核间通信 89
3.6.1 控制律加速器 90
3.6.2 直接存储器访问 92
3.6.3 处理器间通信模块 95
3.7 本章小结 100
3.8 习题 100
第 4 章 DSP开发基础 102
4.1 CCS常用目标文件格式 102
4.2 CCS工程文件结构 106
4.3 CCS 10.3开发基础 112
4.3.1 常见术语表与缩写词解释 112
4.3.2 CCS软件概述 113
4.3.3 CCS软件入门 116
4.3.4 工程的构建与编译 122
4.3.5 设置目标配置文件与程序调试 128
4.4 C2000Ware软件开发套件 135
4.4.1 C2000Ware概述 136
4.4.2 利用C2000Ware快速上手DSP开发 136
4.5 点亮LED——F28379D初步使用 138
4.6 F28379D双核应用程序开发 142
4.6.1 在线程序下载 144
4.6.2 离线程序下载 145
4.7 本章小结 149
4.8 习题 149
第 5 章 片上模拟外设器件及其开发实例 151
5.1 模数转换器（ADC） 152
5.1.1 F28379D片上ADC子系统及其配置方法 155
5.1.2 ADC的两种信号模式 157
5.1.3 不同模式下的ADC工作条件及转换误差表 159
5.1.4 ADC信号模型参数及其时序图 161
5.1.5 片上温度传感器 168
5.2 比较器子系统 168
5.2.1 比较器子系统的功能框图与封装 169
5.2.2 比较器子系统的电气特性 170
5.3 缓冲数模转换器 174
5.3.1 缓冲数模转换器 174
5.3.2 缓冲数模转换器的电气特性 175
5.3.3 CMPSS DAC的动态误差 177
5.4 ADC常用寄存器地址及其功能 178
5.4.1 ADC基地址 178
5.4.2 ADC_REGS寄存器映射 179
5.4.3 ADC_REGS访问类型代码 181
5.4.4 ADC关键寄存器的字段定义 181
5.5 本章小结 185
5.6 习题 185
第 6 章 片上控制外设器件及其开发实例 187
6.1 增强型采集模块 187
6.2 增强型脉宽调制模块 190
6.3 增强型正交编码脉冲（eQEP） 198
6.4 高分辨脉宽调制模块 201
6.5 Σ-Δ滤波器组 203
6.5.1 使用ASYNC异步模式下的SDFM的电气特性及时序要求 205
6.5.2 使用限定GPIO模式下的SDFM电气特性及时序要求 208
6.6 总线架构及外设连接 213
6.6.1 器件识别寄存器 213
6.6.2 总线主设备对外设的访问 214
6.7 eCAP、ePWM常用寄存器信息 215
6.7.1 eCAP基地址表 215
6.7.2 eCAP寄存器分布 215
6.7.3 eCAP寄存器访问类型代码 216
6.7.4 ePWM基地址表 216
6.7.5 ePWM寄存器分布 217
6.7.6 ePWM寄存器访问类型代码 219
6.7.7 eCAP及ePWM的关键寄存器字段定义 220
6.8 本章小结 223
6.9 习题 223
第 7 章 控制器局域网CAN总线协议 225
7.1 CAN协议概述 225
7.2 CAN协议的基本实现 230
7.3 基于F28379D的CAN模块寄存器配置实例 237
7.4 CAN常用寄存器信息及字段描述 243
7.4.1 CAN基地址列表 244
7.4.2 CAN寄存器分布 244
7.4.3 CAN寄存器访问类型代码 245
7.4.4 CAN寄存器字段描述 246
7.5 本章小结 249
7.6 习题 249
第 8 章 I2C串行通信协议 251
8.1 I2C串行通信协议概述 252
8.2 I2C模块的电气特性及时序特征 257
8.3 基于F28379D的I2C串行通信开发实例 265
8.4 本章小结 268
8.5 习题 269
第 9 章 多通道缓冲串行端口McBSP 270
9.1 McBSP串行通信端口概述 270
9.2 McBSP模块的电气特性及时序特征 271
9.3 基于F28379D的McBSP的数据回环操作实例 280
9.4 本章小结 286
9.5 习题 286
第 10 章 串行通信接口SCI 288
10.1 SCI串行通信接口概述 288
10.2 基于F28379D的SCI开发实例 297
10.3 本章小结 301
10.4 习题 301
第 11 章 串行外设接口SPI 303
11.1 SPI串行外设接口概述 303
11.2 SPI电气特性及时序要求 305
11.3 基于F28379D的SPI开发实例 309
11.4 本章小结 313
11.5 习题 313
第 12 章 通用串行总线控制器USB 315
12.1 通用串行总线概述 315
12.2 USB协议的电气特性及时序要求 316
12.3 USB开发实例 323
12.4 关键寄存器的字段信息 326
12.5 本章小结 328
12.6 习题 329
第 13 章 通用并行端口uPP 331
13.1 uPP通用并行端口概述 331
13.2 uPP电气特性及时序要求 334
13.3 基于F28379D的uPP开发实例 337
13.4 关键寄存器字段信息 341
13.5 本章小结 342
13.6 习题 343
第 14 章 有关DSP开发的几种关键技术 345
14.1 传感关键技术 346
14.1.1 模拟信号的精确数字表示及ADC优化方案 346
14.1.2 硬件监视及ADC关键问题解决 352
14.1.3 由CLB实现旋转传感编码器 355
14.2 信号处理关键技术 363
14.2.1 三角函数加速器与快速整数除法 364
14.2.2 双精度浮点运算 375
14.3 控制关键技术 380
14.3.1 利用HRPWM减少极限环震荡 380
14.3.2 快速检测过流、欠流与过压 384
14.4 本章小结 386
14.5 习题 386
第 15 章 通用输入输出端口GPIO 388
15.1 GPIO的基本功能与应用场景 388
15.2 F28379D片上GPIO结构及相关寄存器配置 389
15.3 GPIO开发实例 397
15.4 本章小结 400
15.5 习题 400
参考文献 402
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