第3章TMS320F281x的硬件设计0313

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1、C281x Block Diagram32x32 bitMultiplierSectoredFlash128K16bA(18-0)D(15-0)Program BusData BusRAM18K16bBootROM 4K16b2232-bitAuxiliaryRegisters332 bit Timers RealtimeJTAGCPURegister BusR-M-WAtomicALUPIE Interrupt Manager323232EventManager AEventManager B12-bit ADCWatchdogMcBSPCAN2.0BSCI-ASCI-BSPIGPIO片内外

2、设片内外设L0,L1: 4K16bH0: 8K16bMO,M1: 1K16b3个个32位定时器位定时器T0,T1,T2外部中断扩展模块，支持外部中断扩展模块，支持96个中断，只使用个中断，只使用45个个2 2个事件管理器个事件管理器其中的其中的PWMPWM单元，单元，用于电机控制用于电机控制1616通道，分辨率为通道，分辨率为1212位的模数转换模块位的模数转换模块作用是防止程序跑作用是防止程序跑飞或进入死循环，飞或进入死循环，多通道缓冲串行接口多通道缓冲串行接口增强型局域网络增强型局域网络串行串行通信通信接口接口串行串行外围外围接口接口通用并行接口通用并行接口支持片上调试功能支持片上调试功能

3、第第3章章 TMS320X281x的硬件设计的硬件设计3.1 如何保证如何保证X2812系统的正常工作系统的正常工作3.2 常用硬件电路的设计常用硬件电路的设计3.3 D/A电路的设计以及波形发生器电路的设计以及波形发生器 的实现的实现DSP系系统统总总体体设设计计框框图图明确设计目的，要明确设计目的，要达到功能达到功能1.采样频率采样频率 2.算法算法用时用时 3.实时性实时性 4.存储容量存储容量 5. 数据数据处理方法处理方法 6.对对I/O需求需求1.DSP芯片型号芯片型号 2.A/D、D/A、RAM、FLASH的的性能指标性能指标总体功能设计、总体功能设计、软硬件分工软硬件分工软硬件

4、结合形成软硬件结合形成样机，调试样机，调试硬件设计概述硬件设计概述 DSP系统的硬件设计又称为目标板设计，是在考系统的硬件设计又称为目标板设计，是在考虑算法需求、成本、体积和功耗核算的基础上完成虑算法需求、成本、体积和功耗核算的基础上完成的，一个典型的的，一个典型的DSP目标板主要包括：目标板主要包括： DSP芯片及芯片及DSP基本系统基本系统 程序和数据存储器程序和数据存储器 数数/模和模模和模/数转换器数转换器 模拟控制与处理电路模拟控制与处理电路 各种控制口和通信口各种控制口和通信口 电源处理电路和同步电路电源处理电路和同步电路 输入信号输入信号处理处理A/DD/ADSP输出信号输出信号

5、处理处理输入输入输出输出存储器存储器通讯及通讯及人机接口人机接口硬件设计概述硬件设计概述 一个典型的一个典型的DSP目标板结构如下图。目标板结构如下图。 系统硬件设计过程：系统硬件设计过程： 在考虑系统性能指标、工期、成本在考虑系统性能指标、工期、成本、算法需求、体积和功耗核算等因素、算法需求、体积和功耗核算等因素的基础上，选择系统的最优硬件实现的基础上，选择系统的最优硬件实现方案，画出硬件系统框图。方案，画出硬件系统框图。 一个一个DSP硬件系统除了硬件系统除了DSP芯片外，芯片外， 还包括还包括ADC、DAC、存储器、电源、逻辑控制、通信、人存储器、电源、逻辑控制、通信、人机接口、总线等基

6、本部件。机接口、总线等基本部件。 硬件设计概述硬件设计概述 确定硬件方案确定硬件方案PCB图设计图设计确定硬件方案确定硬件方案PCB图设计图设计硬件设计概述硬件设计概述 硬件设计概述硬件设计概述 确定硬件方案确定硬件方案PCB图设计图设计3.1 如何保证如何保证X2812系统的正常工作系统的正常工作 TMS320X2812芯片对电源要求很敏感，电源达不到工作电芯片对电源要求很敏感，电源达不到工作电压或者操作不对，都有可能导致压或者操作不对，都有可能导致X2812不能正常工作。为了保不能正常工作。为了保证证X2812系统能正常工作，必须注意一下几点：系统能正常工作，必须注意一下几点：在每次上电之

7、前，一定要检查电源跟地是否相通。在每次上电之前，一定要检查电源跟地是否相通。 大量的实验表明，常常可能由于锡渣或者其他的一些不起大量的实验表明，常常可能由于锡渣或者其他的一些不起眼的小原因导致电路板上电源和地直接连接一起，如果在眼的小原因导致电路板上电源和地直接连接一起，如果在上电之前没有检查清楚，那么上电之后只有一种结果，电上电之前没有检查清楚，那么上电之后只有一种结果，电源跟地相接，板子直接报废，等待的是更大的麻烦。所以，源跟地相接，板子直接报废，等待的是更大的麻烦。所以，切记每次上电之前一定要检查。切记每次上电之前一定要检查。3.1 如何保证如何保证X2812系统的正常工作系统的正常工作

8、 电源芯片产生的电压要稳定在电源芯片产生的电压要稳定在3.3V和和1.9V。 电源芯片上电容的不匹配，有可以能导致电源芯片里面的电源芯片上电容的不匹配，有可以能导致电源芯片里面的振荡电路工作一段时间后不再振荡，或者振荡频率所对应振荡电路工作一段时间后不再振荡，或者振荡频率所对应的不是所要求输出的电压值。为解决这一问题，在设计电的不是所要求输出的电压值。为解决这一问题，在设计电源时除了需要考虑电源的散热问题之外，还要考虑电容匹源时除了需要考虑电源的散热问题之外，还要考虑电容匹配问题。计算之后多次测量，取最佳值。配问题。计算之后多次测量，取最佳值。平时内核电压为平时内核电压为1.8V，主频为，主频

9、为135MHz3.1 如何保证如何保证X2812系统的正常工作系统的正常工作电源芯片上尽管很多开发板厂家号称自己的开发板仿真器电源芯片上尽管很多开发板厂家号称自己的开发板仿真器支持热插拔，但是事实并非如此。支持热插拔，但是事实并非如此。 大量实验说明，带电停止或运行仿真器都有可能造成运行大量实验说明，带电停止或运行仿真器都有可能造成运行环境的死机。所以要按照正常的步骤来操作。环境的死机。所以要按照正常的步骤来操作。复位电路的设计错误也会导致系统不能正常运行。复位电路的设计错误也会导致系统不能正常运行。3.2 常用硬件电路设计常用硬件电路设计 3.2.1 TMS320X2812最小系统设计最小系

10、统设计 所谓最小系统都是由主控芯片，例如这里的所谓最小系统都是由主控芯片，例如这里的DSP芯片，加芯片，加上一些电容、电阻等外围器件构成，其能够独立运行，实现最上一些电容、电阻等外围器件构成，其能够独立运行，实现最基本的功能，但无外围应用电路。基本的功能，但无外围应用电路。 DSP最小系统一般包括：最小系统一般包括： DSP芯片、电源电路、复位和时钟电路、芯片、电源电路、复位和时钟电路、JTAG仿真接口、仿真接口、存储器接口、外设接口。存储器接口、外设接口。3.2 常用硬件电路设计常用硬件电路设计 3.2.2 电源电路的设计电源电路的设计 为使得为使得TMS320F2812最小系统工作，在设计

11、时要考虑其工最小系统工作，在设计时要考虑其工作所需要的电压。首先要确定作所需要的电压。首先要确定DSP控制板上所有的器件工作需控制板上所有的器件工作需要的电源种类。要的电源种类。 CPU内核电压：内核电压：1.8V FLASH编程电压：编程电压：3.3V I/O口电压：口电压：3.3V 获得这些电源的途径有哪些？获得这些电源的途径有哪些？ 采用采用TI或其他公司提供的电源芯片，稳定输出或其他公司提供的电源芯片，稳定输出3.3V和和1.8V电压；或者自己设计开关电源，为控制板供电。电压；或者自己设计开关电源，为控制板供电。3.2 常用硬件系统的设计常用硬件系统的设计 3.2.2 电源电路的设计电