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1、17第1章 芯片结构及性能概述第1章 芯片结构及性能概述TMS320C2000系列是美国TI公司推出的最佳测控应用的定点DSP芯片，其主流产品分为四个系列：C20、C24、C27和C28。C20可用于通信设备、数字相机、嵌入式家电设备等；C24主要用于数字马达控制、电机控制、工业自动化、电力转换系统等。近年来，TI公司又推出了具有更高性能的改进型C27和C28系列芯片，进一步增强了芯片的接口能力和嵌入功能，从而拓宽了数字信号处理器的应用领域。TMS320C28系列是TI公司最新推出的DSP芯片，是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。它既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件
2、管理能力和嵌入式控制功能，特别适用于有大批量数据处理的测控场合，如工业自动化控制、电力电子技术应用、智能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统等。本章将介绍TMS320C28系列芯片的结构、性能及特点，并给出该系列芯片的引脚分布及引脚功能。1.1 TMS320C28系列芯片的结构及性能C28系列的主要片种为TMS320F2810和TMS320F2812。两种芯片的差别是：F2812内含128K16位的片内Flash存储器，有外部存储器接口，而F2810仅有64K16位的片内Flash存储器，且无外部存储器接口。其硬件特征如表1-1所示。表1-1 硬件特征特 征F2810F2812指令周期（150M
3、Hz）6.67ns6.67nsSRAM（16位/字）18K18K3.3V片内Flash（16位/字）64K128K片内Flash/SRAM的密钥有有Boot ROM有有掩膜ROM有有外部存储器接口无有事件管理器A和B（EVA和EVB）EVA、EVBEVA、EVB *通用定时器44 *比较寄存器/脉宽调制1616 *捕获/正交解码脉冲电路6/26/2看门狗定时器有有12位的ADC有有 *通道数1616续表特 征F2810F281232位的CPU定时器33串行外围接口有有串行通信接口（SCI）A和BSCIA、SCIBSCIA、SCIB控制器局域网络有有多通道缓冲串行接口有有数字输入/输出引脚（共享
4、）有有外部中断源33供电电压核心电压1.8VI/O电压3.3V核心电压1.8VI/O电压3.3V封装128针PBK179针GHH，176针PGF温度选择 A：-40 +85 S：-40 +125PBK仅适用于TMSPGF和GHH仅适用于TMS产品状况产品预览（PP）高级信息（AI）产品数据（PD）AI（TMP）AI（TMP）注：“S”是温度选择（-40 +125）的特征化数据，仅对TMS是适用的。产品预览（PP）：在开发阶段的形成和设计中与产品有关的信息，特征数据和其他规格是设计的目标。TI保留了正确的东西，更换或者终止了一些没有注意到的产品。高级信息（AI）：在开发阶段的取样和试制中与新产品
5、有关的信息，特征数据和其他规格用以改变那些没有注意到的东西。产品数据（PD）：是当前公布的数据信息，产品遵守TI的每项标准保修规格，但产品加工不包括对所有参数的测试。TMP：最终的硅电路小片，它与器件的电气特性相一致，但是没有进行全部的品质和可靠性检测。C28系列芯片的主要性能如下。1高性能静态CMOS（Static CMOS）技术l 150MHz（时钟周期6.67ns）l 低功耗（核心电压1.8V，I/O口电压3.3V）l Flash编程电压3.3V2JTAG边界扫描（Boundary Scan）支持3高性能的32位中央处理器（TMS320C28）l 16位16位和32位32位乘且累加操作l
6、 16位16位的两个乘且累加l 哈佛总线结构（Harvard Bus Architecture）l 强大的操作能力l 迅速的中断响应和处理l 统一的寄存器编程模式l 可达4兆字的线性程序地址l 可达4兆字的数据地址l 代码高效（用C/C+或汇编语言）l 与TMS320F24/LF240处理器的源代码兼容4片内存储器l 8K16位的Flash存储器l 1K16位的OTP型只读存储器l L0和L1：两块4K16位的单口随机存储器（SARAM）l H0：一块8K16位的单口随机存储器l M0和M1：两块1K16位的单口随机存储器5根只读存储器（Boot ROM）4K16位l 带有软件的Boot模式l
7、 标准的数学表6外部存储器接口（仅F2812有）l 有多达1MB的存储器l 可编程等待状态数l 可编程读/写选通计数器（Strobe Timing）l 三个独立的片选端7时钟与系统控制l 支持动态的改变锁相环的频率l 片内振荡器l 看门狗定时器模块8三个外部中断9外部中断扩展（PIE）模块l 可支持96个外部中断，当前仅使用了45个外部中断10128位的密钥（Security Key/Lock）l 保护Flash/OTP和L0/L1 SARAMl 防止ROM中的程序被盗113个32位的CPU定时器12马达控制外围设备l 两个事件管理器（EVA、EVB）l 与C240兼容的器件13串口外围设备l
8、 串行外围接口（SPI）l 两个串行通信接口（SCIs），标准的UARTl 改进的局域网络（eCAN）l 多通道缓冲串行接口（McBSP）和串行外围接口模式1412位的ADC，16通道l 28通道的输入多路选择器l 两个采样保持器l 单个的转换时间：200nsl 单路转换时间：60ns15最多有56个独立的可编程、多用途通用输入/输出（GPIO）引脚16高级的仿真特性l 分析和设置断点的功能l 实时的硬件调试17开发工具l ANSI C/C+编译器/汇编程序/连接器l 支持TMS320C24/240的指令l 代码编辑集成环境l DSP/BIOSl JTAG扫描控制器（TI或第三方的）l 硬件评
9、估板18低功耗模式和节能模式l 支持空闲模式、等待模式、挂起模式l 停止单个外围的时钟19封装方式l 带外部存储器接口的179球形触点BGA封装l 带外部存储器接口的176引脚低剖面四芯线扁平LQFP封装l 没有外部存储器接口的128引脚贴片正方扁平PBK封装20温度选择l A：-40 +85l S：-40 +125C28系列芯片的功能框图如图1-1所示。代码保护的模块图1-1 C28功能框图注：+ 器件上提供96个中断，45个可用；+ INTF在F2810上不可用。1.2 引脚分布及引脚功能TMS320F2812芯片的封装方式为179引脚GHH球形网格阵列BGA（Ball Grid Arra
10、y）封装和176引脚PGF低剖面四芯线扁平LQFP（Low-profile Quad）封装，其引脚分布分别如图1-2（BGA封装底视图）和图1-3（LQFP封装顶视图）所示。TMS320F2810芯片的封装方式为128引脚PBK LQFP封装，其引脚分布情况如图1-4（顶视图）所示。表1-2详细描述了芯片F2810和F2812的引脚功能及信号情况。所有输入引脚的电平均与TTL兼容；所有引脚的输出均为3.3V CMOS电平；输入不能承受5V电压；上拉电 流/下拉电流均为100A。所有引脚的输出缓冲器驱动能力（有输出功能的）典型值是4mA。图1-2 179引脚BGA封装底视图图1-3 176引脚L
11、QFP封装顶视图图1-4 128引脚PBK封装顶视图表1-2 引脚功能和信号情况名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装INTF信号（只限于F2812）A18D7158O/ZA17B7156O/ZA16A8152O/ZA15B9148O/ZA14A10144O/ZA13E10141O/ZA12C11138O/Z19位地址总线A11A14132O/ZA10C12130O/ZA9D14125O/ZA8E12125O/ZA7F12121O/ZA6G14111O/ZA5H13108O/ZA4J12103O/ZA3M1185O/ZA2N1080O/Z
12、A1M243O/ZA0G518O/ZD15A9147I/O/ZPU16位数据总线D14B11139I/O/ZPUD13J1097I/O/ZPUD12L1496I/O/ZPUD11N974I/O/ZPUD10L973I/O/ZPUD9M868I/O/ZPUD8P765I/O/ZPUD7L554I/O/ZPUD6L339I/O/ZPUD5J536I/O/ZPUD4K333I/O/ZPUD3J330I/O/ZPUD2H527I/O/ZPUD1H324I/O/ZPUD0G321I/O/ZPU续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装INTF信号（仅F2812）MP/F117IPU可选择微处理器/微计算机模式。可以在两者之间切换。为高电平时外部接口上的区域7有效，为低电平时区域7无效，可使用片内的Boot ROM功能。复位时该信号被锁存在INTCNF2寄存器中，通过软件可以修改这种模式的状态。此信号是异步输入，并与TIMCLK同步E7159IPU外部DMA保持请求信号。为低电平时请求INTF释放
