TI-TMS320F28335学习详解(2)::F28335片上资源详解
前言
上节讲述了DSP芯片的特点、应用，并介绍了TI公司的常用DSP产品，之后我们主要通过学习TMS320F28335芯片来了解DSP芯片的世界。
1、TMS320F28335
CPU性能的好坏不仅仅取决于主频,需要看其整体架构集成性能、运算能力与指令体系。
(1)、TMS320C2000系列DSP集微控制器和高性能DSP的特点于一身,具有.强大的控制和信号处理能力，能够实现复杂
的控制算法。
(2)、TMS320C2000系列DSP片，上整合了Flash存储器、快速的A/D转换器、增强的CAN模块、事件管理器、正交编码
电路接口及多通道缓冲串口等外设,此种整合使用户能够以很便宜的价格开发高性能数字控制系统。
随着制造工艺的成熟,生产规模扩大,芯片价格在不断下降，目前该系列DSP市场占有率非常高,在工业自动化控制、电力
电子技术应用、智能化仪器仪表、电机伺服控制方面均有着广泛的应用。F283X系列DSP更是在原来F28系列定点DSP
的基础上增加了浮点运算内核，保持原有DSP芯片优点的同时,能够更高效地执行复杂的浮点运算,在处理速度、处理精
度方面要求较高的领域,比原F28系列DSP有着更高的性价比。
2、F28335的特点
(1)、高速的运算能力
F28335DSP集成了DSP和微控制器的长处,如DSP的主要特征、单周期乘法运算，F28335能够在一个周期内完成32X32
位的乘法累加运算,或两个16X16位乘法累加运算,而同样32位的普通单片机则需要4个周期以上才能完成;拥有完成64.
位的数据处理能力,从而使该处理器能够实现更高精度的处理任务。
(2)、快速的中断响应速度和数据处理能力
快速的中断响应使F28335能够保护关键的寄存器以及快速(更小的中断延时)地响应外部异步事件。F28335有8级带有
流水线存储器访问的流水线保护机制,因此,F28335高速运行时不需要大容量的快速存储器。专门的分支跳转(Branch-
look-ahead)硬件减少了条件指令执行的反应时间,条件存储操作更进一步提高了F28335的性能。F28335控制器还具有
许多独特的功能,如可在任何内存位置进行单周期读、修.改、写操作,不仅提供了高性能和代码高效编程,还提供了许多
其他原始指令,一般普通MCU则需要2个以上周期。F28335 系列控制器在一个闪存节点上可以提供150 MIPS的性能,普
通单片机与MCU均在30 MIPS以下。
(3)、高效的编程方式
F28335处理器可采用C/C++编写软件,效率非常高。因此,用户不仅可以应用高级语言编写系统程序,也能够采用C/C++开
发高效的数学算法,甚至可以与MATLAB、LABVIEW等高级语言系统接口。F28335 系列DSP完成数学算法和系统控制等
任务都具有相当高的性能。F2833x浮点控制器设计,让设计人员可以轻松地开发浮点算法,并在符合成本效益的情况下定
点机器无缝结合。
3、TMS320F28335处理器的主要资源
(1)、F28335DSP集成了DSP和微控制器的长处,如DSP的主要特征、单周期乘法运算。
F28335能够在一个周期内完成32X32位的乘法累加运算，或两个16X16位乘法累加运算,而同样32位的普通单片机则需
要4个周期以上才能完成;拥有完成64 位的数据处理能力,从而使该处理器能够实现更高精度的处理任务。快速的中断响
应使F28335能够保护关键的寄存器以及快速(更小的中断延时)地响应外部异步事件。F28335有8级带有流水线存储器
访问的流水线保护机制,因此,F28335高速运行时不需要大容量的快速存储器。专门的分支跳转(Branch-look-ahead)硬
件减少了条件指令执行的反应时间,条件存储操作更进一步提高了F28335的性能。
(2)、F28335中有6组互补对称的脉宽调制PWM,每组中包换两路PWM,分别为PWMxA和PWMxB。
每一组中都有7个单元:时基模块TB、计数比较模块CC、动.作模块AQ、死区产生模块DB、PWM斩波模块PC、错误联
防模块TZ、事件触发模块ET。为了PWM精度考虑,TI还设计了HRPWM,即每→组的PWMxA都可以配置为高精度PWM。
(3)、F28335中有6组增强型捕获单元CAP。
CAP模块应用定时器实现事件捕获功能,主要应用在速度测量、脉冲序列周期等方面。并且每一路CAP单元还可以通过
软件配置为APWM,由于CAP单元的时基计数器为32位，所以APWM的时基计数器也是32位,这样APWM可以产生更低频
率的PWM。
(4)、F28335中有2组增强型正交编码单元QEP。
正交编码脉冲是两个频率变化且正交(即相位相差90°)的脉冲,当它由电机轴上的光电编码器产生时，电机的旋转方向可
通过检测两个脉冲序列中的哪一列先到达来确定,角位置和转速可由脉冲频率(即齿脉冲或圈脉冲)来决定。
(5)、F28335片上有一个12 位A/D转换器。
其前端为2个8选一多路切换器和2路同时采样/保持器,构成16个模拟输人通道，模拟通道的切换由硬件自动控制,并将各
模拟通道的转换结果顺序存入16个结果寄存器中。
(6)、F28335中有3组SCI异步串口，也就是通常所说的UART。
SCI模块支持在CPU和其他异步外设之间的数字通信。SCI的串口接收和发送均为双缓冲,接收和发送都有独立的使能和
中断位。在全双工模式下,两者可以独立或同步运行。为了确保数据的完整性,SCI模块检查接收数据的断点、校验位和
帧错误。
(7)、F28335上有两个增强型CAN总线控制器,符合CAN2.0B协议。
CAN是一种多主 总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。 通信速率可达1 Mbps。CAN总线通信接口中集
成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、
优先级判别等项工作。
(8)、F28335有一-通道的SPI接口。
SPI是一个高速同步的串行输入/输出口,通信速率和通信数据长度都是可以编程的,DSP可以采用SPI接口同外设或其他处
理器实现通信。串行外设接口主要应用于系统扩展显示驱动器、ADC以及日历时钟等器件，也可以采用主/从模式实现
多处理器间的数据交换。
(9)、F28335上有一个FC同步串口。
FC(Inter - Integrated Cireuit)总线是一种由NXP公司开发的两线式申行总线,用于连接微控制器及其外围设备。它是由数
据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。F28335 包含一个rC主从兼容的串行接口模块。FC特点如下;
兼容Philips rC Speification Revision 2.1(2000年1月);最大传输速率可达400kbps;噪声滤波。可以滤除50ns的噪声;7位
和10位地址模式:一个16bit接收FIFO和一个16bit发送FIFO;主从功能rC引脚描述:SCL:FC时钟SDA:FC数据。
(10)、F28335的外部存储器接口包括:20位地址线,16(最大32)位数据线,3个片选控制线及读/写控制线。
这3个片选线映射到3个存储区城。Zone0，Zone6和Zone7。这3个存储器可分别设置不同的等待周期。
(11)、F28335一共有88个通用输人/输出接口,也就是常说的GPIO。
此88个GPIO都可以通过软件配置为特殊功能或者通用输人输出接口。而且GPIO0 ~GPIO63可以通过外部中断寄存器配
置为外部中断功能，即当某一个GPIO外部中断使能的时候,外部电平发生变化时.此引脚可以触发中断。
(12)、F28335有6通道的DMA处理器,大大改进了大规模数据传输的效率。