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1、第2章 TMS320LF240X系列DSP概述在众多DSP厂商中，美国德州仪器（TI）公司世界最大的DSP厂商， TI公司的TMS320系列DSP是目前世界上最有影响的主流DSP产品，始终占有世界DSP市场60左右的份额。2.1 TI公司TMS320系列DSP简介介绍TI公司的3大主流产品：C2000系列、C5000系列、C6000系列；2.2 TMS320LF240x系列DSP简介介绍LF240x系列各型号产品、LF2407A的特点及引脚。2.1 TI公司TMS320系列DSP简介TI的主流产品：TMS320系列，其体系结构是专为实时数字信号处理而设计的。自1982年以来，TI推出了多代DS
2、P产品：定 点、浮点、多处理器。最具代表性的产品如下： 定点：TMS320C1x、TMS320C20x、TMS320C240x、TMS320C28x、TMS320C54x、TMS320C55x、TMS320C62x、TMS320C64x系列等；浮点：TMS320C3x、TMS320C4x、TMS320C67x系列等；多处理器DSP：TMS320C8x等；专用DSP：AV7xxx、TMS320DM64x等。三大主流系列:C2000系列、C5000系列和C6000系列，用于控制用于 通信、消费电子用于高性能计算C2000系列：用于控制领域的最佳定点DSP，包括丰富的片内外设资源，主要产品为两个子系
3、列：C24x以及具有更高性能的和C28x系列芯片。C5000系列：低功耗高性能的定点DSP，包括C54x和C55x两个子系列，主要用在个人与便携式信息系统及移动通信设备中，如移动电话、PDA、网络电话，服务器等。C6000系列是高性能DSP，拥有极高的运算速度和极强的处理能力，具有最佳性能/价格比。其中，C62x为32位定点DSP， C67x是32位浮点DSP，C64x是新一代的定点32位DSP。可用于图像处理、基站、数字波束形成、语音识别等领域。2.1.1 TMS320C2000系列C2000系列定位于控制领域，集成了多个适合于控制的外设，如事件管理器EV、A/D、数字I/O、CAN控制器、
4、SCI、SPI等。主要包括TMS320C24x及TMS320C28x等产品。图2.2 C2000系列产品控制性能软件兼容时间1. TMS320C24x系列C24x主要用于：电机控制、智能仪器仪表、工业自动化、机电一体化等。典型产品LF2407的速度为30MIPS，LF2407A的速度为40MIPS。2.TMS320C28x系列C2000系列中最新产品，代表产品TMS320F2812，32位定点DSP，150MIPS、片内128K Flash、32位定时器、56个I/O、16通道12位ADC。由于TSM320F2812的高性能，设计者重点关注。2.1.2 TMS320C5000系列该系列具有低功
5、耗高性能、封装小、价格低等优点，适用于对功耗、尺寸、价格要求苛刻的场合，速度可达600MIPS。目前已广泛地用于3G手机、数字音乐播放器、GPS接收机、指纹识别器等。图2.3 C5000系列产品性能软件兼容时间多核DSP+RISC高性能1.TMS320C5402速度为100MIPS，每片的价格在5美元以下，属廉价型的DSP。主要用于无线Modem、PDA、数字电话系统以及消费类电子产品。2.TMS320C5509 是目前集成度较高的通用型DSP，速度为300MIPS、功耗0.05mW/MIPS，具有128K片内SRAM、6个DMA通道、1个USB接口、3个McBSP、I2C、增强型HPI接口。
6、主要用于网络媒体、图像识别、数码相机、个人摄像机等设备。2.1.3 TMS320C6000系列C6000系列为高性能DSP，具有最佳的性价比。包括:早期的C62x定点系列、C67x浮点系列，以及新一代的C64x定点系列。图2.4 C6000系列产品性能时间第1代第2代通用 多媒体3G、无线软件兼容1. TMS320C62X系列(价格为21-224美元)工作频率：150-300MHz，速度：1200-2400MIPS，内部集成有 2个MPY、6个ALU、4个DMA接口、2个McBSP、外部存储器接 口EMIF。2. TMS320C67X系列(价格109-233美元)C67x系列为高性能浮点DSP
7、，工作频率：100-225MHz，速度： 600-1350MFLOPS。具有4个浮/定点ALU，2个定点ALU，2个 浮/定点MPY。用于数字成像、生物辨识、语音识别等领域 。3. TMS320C64X系列新一代高性能定点DSP，32位，工作频率：400-600MHz，速度 ：3200-4800MIPS，具有特殊功能的指令集。应用：高端图 像和视频、基础通信设施、医疗成像、机器视觉等。2.2 TMS320LF240x系列DSP简介2.2.1 TMS320LF240x系列的各种型号产品240x系列主要包括如下型号的产品：n片内闪存：TMS320LF2402、TMS320LF2406、TMS320
8、LF2407/LF2407An片内ROM: TMS320LC2402、TMS320LC2404、TMS320LC2406在LF240x系列中，最具革命性产品为LF2407/LF2407A，是 世界上第一款集成度高、性能强的运动控制DSP芯片。LF2407/LF2407A将高速运算功能与面向电机的强大控制功能结合在一起，成为传统的多微处理器单元和多片系统的理想替代品，可实现多类电机的控制。由于LF240x的高集成度，一片芯片即构成一个控制器。LF240x采用诸如自适应控制、卡尔曼滤波和控制等先进的控制算法，可减少力矩纹波、降低功耗、减少振动，为各种电机提供先进、高效的控制技术。图2.5 LF24
9、07A的组成结构框图LF2407A特点：4级流水线改进哈佛结构 16位乘法器32K Flash2K SARAM + 544 DARAMBOOT ROM SCI/SPI BOOT2个16位定时器8个PWM通道3个捕捉单元1个光电码盘QEP接口双8路或单16路转换时间375ns全双工，异步接收/发送双缓冲波特率65000种可设高速同步接收/发送双缓冲波特率125种可设完全支持CAN2.0B协议提供6个邮箱波特率、中断可编程n16位C2x内核n片内存储器 n事件管理器EVA，EVBnA/D转换器n串行通讯SCIn串行外设SPInCAN总线控制器n看门狗WDn复用GPIOn仿真JTAG接口寄存器组累加
10、器硬堆栈定标移位器仿真器2.2.2 TMS320LF2407/2407A的引脚介绍图2.5 LF2407引脚分布电子工程师必备知 识之一：芯片引脚注意项：功能方向电平驱动阻抗nA0A15：16-bit地址线；nD0D15：16-bit数据线；nDS*、PS*、IS*：外部数据空间、程序空间、I/O空间选通线；nR/W*、W/R*：读/写信号、写/读信号，表明数据传输方向；nRD*、WE*：读使能、写使能，读写周期有效；nSTRB*：外部选通信号；nREADY：等待信号，低电平使DSP等待；nENA-144：1=使能外部存储器接口信号，0=无外部存储器；nVIS-OE*：可视输出使能，在可视输出
11、方式下，外部数据总线驱动为输出时，为低电平。外部存储器接口：nCAP1/QEP1、CAP2/QEP2、CAP3：捕捉输入，光电码盘输入；nPWM1PWM6：PWM输出；nT1PWM/T1CMP、T2PWM/T2CMP：定时器1、定时器2的比较输出；nTDIRA：通用计数器(EVA)的方向选择，1=加计数，0=减计数；nTCLKINA：通用计数器(EVA)的外部时钟输入；事件管理器EVA，EVB：nADCIN00ADCIN15：ADC的模拟输入；nVREFHI：模拟参考电压的高电平；nVREFLO：模拟参考电压的低电平；nADCSOC：A/D转换开始输入；nVCCA：模拟供电电压(3.3V)，建
12、议该供电电压与数字供电电压隔离；nVSSA：模拟地，建议该模拟地与数字地隔离；模数转换ADC：nSCITXD：SCI发送数据脚；nSCIRXD：SCI接收数据脚；串行通信SCI：串行外设SPI：nSPICLK：SPI时钟；nSPISIMO：SPI从输入、主输出；nSPISOMI：SPI从输出、主输入；nSPISTE*：SPI从发送使能;CAN：nCANTX：CAN发送数据脚；nCANRX：CAN接收数据脚；WD：看门狗数字I/O：大多数为复用引脚nRS*：DSP复位引脚；nMP/MC*：微处理器/微控制器方式选择；nCLKOUT：时钟输出，可输出CPU或看门狗的时钟；nXINT1、XINT2：
13、外部中断1,2；nPDPINTA*、PDPINTB*：功率驱动保护中断输入EVA、EVB，通过将所有PWM引脚置为高阻状态，来有效保护电机；外部中断、方式选择、时钟：nXTAL1/CLKIN、XTAL2：参考晶体振荡器引脚，时钟输入引脚；nPLLVCCA：锁相环供电电压，3.3V；nPLLF、PLLF2：锁相环外接滤波器输入；振荡器、PLL：nTP1、TP2：Flash阵列测试引脚，悬空；nVCCP：Flash编程电压，5V；FLASH存储器：nEMU0、EMU1：仿真引脚；nTCK：JTAG测试时钟；nTDI：JTAG测试数据输入；nTDO：JTAG测试数据输出；nTMS：JTAG测试方式选择； nTRST*：JTAG测试复位；JTAG接口：nVDD：内核电源电压，3.3V，数字电源；nVSS：内核电源地，数字地；nVCCO：I/O缓冲器电源电压，3.3V，数字电源；nVSSO： I/O缓冲器电源地，数字地；电源：结束附录1 DSP读数据时序附录2 DSP写数据时序
