汇报人：汇报人： 冯均永冯均永扬州大学能源与动力工程学院扬州大学能源与动力工程学院基于TMS320F28335DSP的最小系统设计1 汇报内容汇报内容Ø原理图总体介绍Ø原理图各部分功能Ø绘制原理图所注意的问题2 返回系统框图系统框图3 TMS320F28335@150MHZTMS320F28335@150MHZDSP 总线总线SRAM(最大最大1M x 16位位)USB2.0USB2.0接口4通道D/AD/A输出扩展总线（数据、地址、SPI、McBSP）片上存储器：FLASH:256K x 16SRAM:34K x 18Boot ROM:8K x 16OTP ROM:1K x 16片上外设EPWM输出：12通道HRPWM:6通道ECAP/APWM:6通道QEP:2通道A/D:16通道SCI:3通道McBSP/SPI:2通道SPI:1通道Ecan:2通道IIC:1通道DMA:6通道GPIO(复用):88PWM脉冲输出GAP/QEP输入A/D模拟输入RS232/RS485CAN总线RTC+EEPROM28335原理框图原理框图4 TMS320F28335 DSP具有具有150MHz的高速处理能的高速处理能力，具备力，具备32位浮点处理单元，位浮点处理单元，6个个DMA通道支持通道支持ADC、、McBSP和和EMIF，有多达，有多达18路的路的PWM输出，输出，其中有其中有6 路为路为TI特有的更高精度的特有的更高精度的PWM输出输出(HRPWM)，，12位位16通道通道ADC。
与前代与前代DSC相比，相比，平均性能提升平均性能提升50%，并与定点，并与定点C28x控制器软件兼控制器软件兼容得益于得益于F28335浮点运算单元浮点运算单元，从，从 而简化而简化软件开发，缩短开发周期降低开发成本软件开发，缩短开发周期降低开发成本TMS320F28335简介简介5 u采用高性能的静态采用高性能的静态CMOS技术技术u主频达主频达150MHZ（（6.67ns））u低功耗设计，低功耗设计，1.9V内核电压，内核电压，3.3V I/O电压电压uFlash编程电压为编程电压为3.3Vu支持支持JTAG边界扫描接口边界扫描接口u高性能高性能32位位CPUu16*16位和位和32*32位的乘法累加操作位的乘法累加操作u16*16位的双乘法累加器位的双乘法累加器u哈佛总线结构哈佛总线结构6 u快速中断响应和处理能力快速中断响应和处理能力u统一寻址模式统一寻址模式u4M的程序的程序/数据寻址空间数据寻址空间u高效的代码转换功能高效的代码转换功能u片上存储器片上存储器u最多达最多达256K X 16位的位的Flash存储器存储器u最多达最多达128K X 16位的位的ROMu1K X 16位的位的OTP ROMu34K X 16位的单周期访问位的单周期访问RAM（（SARAM））7 uGPI00-GPI063能被设置位能被设置位8个外部中断个外部中断u外设中断扩展模块（外设中断扩展模块（PIE）支持）支持58个外设中断个外设中断u三个三个32位位CPU定时器定时器128位保护密码位保护密码u保护保护Flash/OTP/ROMu防止系统固件被盗取防止系统固件被盗取u增强的电机控制外设增强的电机控制外设u多达多达18通道的通道的PWM输出输出8 u引导（引导（BOOT））ROM（（8K X 16））u带有软件启动模式带有软件启动模式u数学运算表数学运算表u16位或位或32位外部存储器扩展接口位外部存储器扩展接口u多达多达2M的寻址空间的寻址空间u时钟和系统控制时钟和系统控制u支持动态改变锁相环的倍频系数支持动态改变锁相环的倍频系数u片上震荡器片上震荡器u看门狗定时模块看门狗定时模块9 u多达多达6通道的通道的HRPWM输出输出u6个捕捉单元，捕捉外部事件个捕捉单元，捕捉外部事件u2个正交脉冲编码电路个正交脉冲编码电路u8个个32位位/6个个16位定时器位定时器u串口通信外设串口通信外设u1个串行外设接口模块（个串行外设接口模块（SPI））u3个个UTAR接口模块（接口模块（SCI））u2个增强型的个增强型的eCAN2.0B接口模块接口模块10 u2个多通道缓冲串口（个多通道缓冲串口（MBSP））u1个个12C总线接口总线接口u12位模数转换模块位模数转换模块u80ns转换时间转换时间u2X8通道复用输入接口通道复用输入接口u两个采样保持电路两个采样保持电路u单单/连续通道转换连续通道转换u高达高达88个可配置通用目的个可配置通用目的I/O引脚引脚u先进的仿真调试功能先进的仿真调试功能11 u硬件支持适时仿真功能硬件支持适时仿真功能u低功耗模式和省电模式低功耗模式和省电模式u支持支持IDLE，，STANDBY,HALT模式模式u禁止外设独立时钟禁止外设独立时钟u179引脚引脚BGA封装或封装或176引脚引脚LQFP封装封装12 13 28335的芯片电源引脚主要包括：•CPU核的电源VDD•I/O电源VDDIO•ADC模拟电源引脚VDDA2，VDDAIO•ADC核电源VDD1A18，VDD2A18•FLASH程序电源VDD3VFL•地电源引脚VSS供电电源供电电源14 •ADC模拟地VSSA2,VSSAIO•ADC内核地VSS1AGND,VSS2AGND因为因为CPU需要模拟和数字两种电源，采用双电需要模拟和数字两种电源，采用双电源供电，模拟地和数字地也要分开，但还要保源供电，模拟地和数字地也要分开，但还要保持等电位，所以利用磁珠将模拟地和数字地单持等电位，所以利用磁珠将模拟地和数字地单点连接起来。
点连接起来15 DSP的电源设计始终是DSP应用系统设计的一个重要的组成部分，TI公司的DSP家族一般要求有独立的内核电源和I/O电源，如28335 DSP的核电压为1.9V，IO电压为3.3V 3.3V和1.9V电压通过+5V电源经DC/DC得到，其中+5V电源通过开关电源得到对于+5V电源通过DC/DC变换得到其他数值电压主要有四种方式：16 1.采用低压差式的线性稳压器如TPS767D318(5V输入，3.3V/1.8V输出)、TPS76833 (5V输入，3.3V输出),这种方式电路结构简单，成本低，但功耗大，效率低2.采用DC/DC控制器，如TPS56300(5V输入，1.3~3.3V双路输出) TPS56100(5V输入，1.3~2.6V单路输出)MOS管和电感线圈构成的电源变换器这种方式输出电流大效率高但是需要占用较大的电路面积17 3.采用芯片内含MOS管的DC/DC控制器，如TPS54310(5V输入，0.9~4.5V单路输出)输出电流大，效率高，所占面积也相对较小，但是费用上升4.采用DC/DC模块，如PT6931(5V输入，3.3V/1.8V输出)效率高，设计方便但是成本也高。
18 TPS767D301是TI公司推新推出的双路低压差电源调整器 ，主要应用在需要双电源供电的DSP设计中，其主要特点如下： •双路输出可以提供需要双电源供电应用•每路输出电流的范围为0-1A •一路3.3V固定输出，另一路可以是2.5V,1.8V或者可以调节的输出•快速响应•2%的过载和过温承受值电源芯片电源芯片-TPS767D301介绍介绍19 •最大输出电流为1A时，最大电压差为350mV •具有超低的典型静态电流（85μA），器件无效状态时，静态电流仅为1μA •每路调整器各有一个开漏复位输出，复位延迟时间为200ms •28引脚的TSSOP PowerPAD封装 •每路调整器都有温度自动关闭保护功能 20 21 22 TPS767D301硬件电路图硬件电路图23 采用30M外部晶振，经过PLL最高可以得到150M系统时钟外部晶振外部晶振24 25 •高速存取访问，存取时间为8,10,12ns•CMOS低电工作方式•兼容TTL电平接口•单电源3.3V供电•芯片不需要时钟信号和复位信号•三态输出•高、低字节数据控制•可以在工业温度下工作•自由引导方式工作IS61LV51216的特点的特点26 IS61LV51216的结构框图的结构框图27 RAM硬件连接图硬件连接图28 由于CPU不具有驱动能力，控制功 率开关管的PWM驱动信号需要通过 缓冲芯片74LVTH16245驱动功率开 关管。
也可以理解为增强CPU带负载 能力PWM缓冲电路缓冲电路—74LVTH1624529 是使能信号，IDIR,2DIR通过方向跳线可以选择A通道作为输入还是B通道作为输入，相应的另一个即为输出通道DIR高电平A输入30 JTAG口和复位电路口和复位电路JTAG与目标电路板扫描控制器连接的接口定义31 32 三种复位电路三种复位电路33 传感器所采集的模拟量经线性变换，将其限制在0~3V的输入范围，经运放和RC滤波，稳压之后输入到DSP的ADC入口，其中运放接成电压跟随器因为集成运放具有高输入阻抗地输出阻抗，输出电压不受后级阻抗影响，同时起到隔离的作用AD入口处理电路入口处理电路34 35 RC构成一阶低通滤波器，滤除杂波，因为DSP的AD输入电压上限为3V，所以3V稳压管可以起到保护作用C的值一般为20~30PF,R的值通常不会超过100欧姆根据合适的带宽和速度选取一阶RC电路的时间常数为36 TLC2274A是一种满电源幅度输出四通道运算放大器，可以提供相当好的AC性能，且有较现存CMOS运放更好的噪声、输入失调电压和功耗性能器件的输入和输出设计能够承受100mA的电流而不致锁住器件暴露于静电放电的情况下可能导致器件参数性能衰退。
TLC2274A简介简介37 返回38 ESD静电保护 国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，即静电阻抗器通过接触、摩擦、电器间感应等产生，其特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短EMI（电磁干扰）EMC（电磁兼容性） 39 涉及到的涉及到的ESD保护保护40 41 42 对模拟地和数字地的处理对模拟地和数字地的处理 通常模拟地和数字地之间是要用一个电感连接起来的，常见的做法是在模拟地和数字地之间用一个0欧姆电阻或者磁珠来连接同时在布线时要采用单点连接，将数字地都连到数字地区域，模拟地连到模拟地区域，最后在某一点出用0欧姆电阻或者磁珠连接起来43 44 关于引脚的上拉和下拉关于引脚的上拉和下拉 在DSP中其XA12、XA13、XA14、XA15、XREADY、XHOLD引脚通过10K的电阻连到3.3V上拉28335增加了从I2C-A,McBSP-A和eCAN-A模块的引导功能，利用地址线XA12-XA15进行引导模式的选择见下表：45 GPIO87 XA15GPIO86 XA14GPIO85 XA13GPIO84 XA12 功能 描述1111调转到 Flash1110SCI-A1101SPI-A1100I2C-A1011eCAN-A46 1010McBSP-A1001XINTFx161000XINTFx320111OTP0110并行I/O0101并行XINTF0100SARAM0011检查子程序47 0010转到Flash忽略ADC校正0001SARAM忽略ADC校正0000SCI-A,忽略ADC校正48 电源的上电时序在上电过程中如果内核先得电而周围没有供电，这时芯片不会产生损坏，只是没有输入输出而已。
但是如果周边I/O口先得电，内核后得电，则有可能会导致DSP和外围引脚同时最为输出端，此时如果双方输出的值是相反的，那么两输出端就会因为反向驱动而出现大电流，从而影响器件寿命或者损坏器件，掉电时也是这样正确的上电顺序是内核先上电后掉电49 50 51 。