3 控制电路芯片

3。1  处理器简介

TMS320F2812 是美国德州仪器公司针对数字控制所设计的一款 32 位定点数 字信号处理芯片，它将微控制器的最佳特性和高性能数字信号处理集于一身，既 具有强大的数字信号处理能力，又具有良好的事件管理和嵌入式控制能力，特别 适用于对处理速度、处理精度都有较高要求的场合，如伺服控制系统、数字信号 处理、智能仪器仪表、工业自动化控制等。针对应用最佳化，并有效缩短产品开 发周期，全新的 CCS 环境能够被 TMS320F2812DSP 所支持，在程序的开发界面 为开发者提供了 C 语言中和汇编语言混合编程的编程界面，另外 TMS320F2812 还能够支持一种 IQ- math 式的函数库，从而使得系统开发人员可以在便宜的定 点数 DSP 上来运行许多复杂的浮点运算算法。F28x 系列 DSP 预计发展至 400MHz，目前已发展至 150MHz 的 Flash 型式。该芯片具有以下突出特点：

(1)支持动态锁模块（锁相环）的比例变化，包括看门狗模块和个定时器。 (2)具有一路增强型 CAN 总线，支持 32 个邮箱，且符合 CAN2。0 协议。同

步串行外围接口 SPI 模块和两个 SCI 接口模块。

(3)具有两个事件管理模块(EVA，EVB)，非常适用于电机控制场合。

3。2  外部设备简介

数字信号处理器可以直接访问几个外部设备，其主要的外接设备有：

(1)EV 管理器：事件管理器适合于运动控制的领域，它是一种经典的拓展模 块。该模块的组成部分是由普通的计时器等电路构成的。在它的两个事件管理器 中，相同的接口可以实现多组电机的控制。

(2)AD 模块：数字信号处理器 ADC 具有十六个通道，此外还可以同时采集 采样电路，还可以用于收集，其转化率可以达到 80ns。

(3)看门狗：看门狗主要是为软件运行进入死区等，通过看门狗模块使复位 中断信号。

(4)通用输入/输出（GPIO）：可以和引脚进行数据交换。

(5)串行通信接口和 SCI 通信接口：增强型 SCI 模块，在原有的 SCI 接口功 能下，添加了增强功能，包括自动检测波特率和 16 级 FIFO。

(6)PLL 时钟模块：锁相环模块主要是用来外部晶振分/倍频的，F2812 可以

实现 0。5-10 倍的倍频。

(7)外部中断接口：TMS320F2812 的外部中断扩展模块可以允许个独立的中 断。这些中断被分为 8 组，每组 12 个中断源。

(8)存储器及其扩展接口：F2812 芯片内部提供 18KB 的 SARAM 和 128KB 的 Flash 存储器。而且通过外部存储器扩展接口，外部最高可达 1MB 的寻址空 间，存储空间最大可达 4GB。

主要功能框图如图 3-1 所示：论文网

3。3  IQmath 函数

图 3-1 DSP 主要功能框图

TMS320F2812 属于 定点 微处理 器， 是不能 够采用 直接处 理小数 的方法 的。一般情况 下，如果要利用 F2812DSP 处理小数， 可以使用如下方法：

(1)将变量定义改成浮点类型； (2)增大小数倍数然后用一个整型变量表示；

(3)变量依旧定义为整型变量，为了明确小数可以使用 Q 格式定标的方法。 如果说小数点为实心圆点，并且在第零位的右侧标志小数点的话，那么就是Q 0 ，

而在第十五位的右侧标志小数点的话就是记为Q15 。

通过式(3-1)能够将浮点型数据( X F )转化成 Q 格式的整形数据( X Q )。

通过式(3-2)能够将 Q 格式的整形数据( X F )转化成浮点型数据( X Q )。

图3-2 程序开发过程

Code Composer Studio包括：

(1) Code Composer Studio生成程序代码的工具；