基本信息
书名:TMS320F2812原理
定价:68.00元
作者:张妤
出版社:东北林业大学出版社
出版日期:2016-08-01
ISBN:9787567408296
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
TMS320F2812是*研制的一代32位定点·数字信号处理器(DSP)芯片。每秒可以执行150M条指令,具有强大的数据处理能力,本书从技术和应用两个角度详细解构和介绍了这一*处理器芯片的设计原理和应用手段。对于数字信号处理器技术爱好者们来说是一本很有价值的好书。
内容提要
本书详细介绍了TMS320F2812硬件结构、内部资源及其应用等内容。以TMS320F2812的功能模块原理和应用为主线,详细介绍了各个功能模块的基本原理。本书可为广大DSP工程技术开发人员及大学院校的师生提供技术参考和开发支持。
目录
作者介绍
张妤,女,博士学历,东北林业大学机电工程学院教师,研究方向为智能控制、DSP应用,发表多篇中文核心及EI检索论文。
文摘
序言
数字信号处理的强大引擎:TMS320F2812 嵌入式系统设计实践 本书深入探讨了 Texas Instruments (TI) 公司推出的高性能数字信号处理器 (DSP) TMS320F2812 的核心原理与嵌入式系统设计实践。TMS320F2812 作为一款专为实时控制和信号处理而设计的强大芯片,在工业自动化、电力电子、通信系统、医疗设备等众多领域展现出卓越的性能和广泛的应用前景。本书旨在为读者提供一个全面而深入的理解框架,使其能够熟练掌握 TMS320F2812 的架构、指令集、开发工具链以及实际应用开发方法。 第一部分:TMS320F2812 核心架构解析 本书的第一部分将带领读者走进 TMS320F2812 的硬件世界,从其内部核心架构入手,层层剖析其关键组成部分。 CPU 核心与流水线技术: 详细介绍 TMS320F2812 的 CPU 核心,包括其 32 位定点操作能力、高主频以及高效的流水线执行机制。我们将分析其指令解码、执行、访存等阶段,理解流水线如何优化指令吞吐量,从而提升处理速度。 存储器组织与寻址方式: 深入讲解 TMS320F2812 的存储器结构,包括片内程序存储器 (Flash)、片内数据存储器 (SARAM)、片外存储器接口等。我们将详细阐述各种寻址模式,如立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、间接寻址、变址寻址等,并分析其在不同应用场景下的优势。 外设接口与片上集成: 重点介绍 TMS320F2812 集成的丰富片上外设,包括: 多通道脉冲宽度调制 (PWM) 模块: 详细讲解 PWM 模块的原理、配置方式以及在电机控制、电源转换等领域的应用。我们将深入分析其生成波形、死区时间设置、故障保护等关键功能。 模数转换器 (ADC) 模块: 详述 ADC 模块的采样率、分辨率、参考电压设置、触发方式等。我们将探讨其在传感器数据采集、信号模拟量转换中的重要作用,并讲解如何通过软件配置优化采样精度和速度。 定时器/计数器 (Timer/Counter) 模块: 介绍不同类型定时器的功能,包括定时、计数、生成脉冲等。我们将分析其在实现延时、周期性事件触发、事件计数等任务中的应用。 串行通信接口 (SCI/SPI/I2C): 详细阐述各种串行通信接口的协议、通信模式、数据格式以及在与其他设备进行数据交互时的应用。 通用输入/输出 (GPIO) 端口: 讲解 GPIO 端口的配置、输入/输出模式、中断功能等,以及如何通过 GPIO 控制外部设备或读取外部状态。 其他外设: 如看门狗定时器 (Watchdog Timer)、DMA 控制器等,并简要介绍其功能和应用。 中断系统设计: 深入分析 TMS320F2812 的中断控制器,包括中断向量表、中断优先级设置、中断服务子程序 (ISR) 的编写与响应机制。我们将强调中断在实时系统中的关键作用,以及如何设计高效可靠的中断处理流程。 第二部分:TMS320F2812 软件开发与编程实践 本书的第二部分将聚焦于 TMS320F2812 的软件开发工具链和编程技巧。 开发环境搭建与配置: 指导读者搭建和配置 TMS320F2812 的开发环境,包括 Code Composer Studio (CCS) 集成开发环境 (IDE) 的安装与使用。我们将介绍如何创建新项目、配置编译器选项、设置调试器等。 汇编语言与 C 语言混合编程: 详细讲解 TMS320F2812 的汇编指令集,分析其高效的特点。同时,我们将重点介绍如何将汇编语言与 C 语言进行高效结合,充分发挥定点 DSP 的运算优势,实现对性能敏感部分的优化。 DSP 指令集与优化技巧: 深入剖析 TMS320F2812 的特色 DSP 指令,例如 MAC (Multiply-Accumulate) 指令、饱和运算指令等,并讲解如何利用这些指令高效地执行信号处理算法。我们将分享各种代码优化技巧,包括寄存器使用、循环展开、函数内联等,以提高程序运行效率。 片上外设驱动程序开发: 通过实例演示,详细讲解如何编写 TMS320F2812 各个片上外设的驱动程序。我们将从底层寄存器操作入手,逐步构建出可复用的驱动函数库,覆盖 PWM 控制、ADC 数据采集、串口通信等核心功能。 实时操作系统 (RTOS) 应用: 探讨在 TMS320F2812 上使用实时操作系统 (RTOS) 的必要性与方法。我们将介绍 RTOS 的任务调度、进程间通信、信号量、互斥锁等核心概念,并演示如何在 TMS320F2812 上移植和配置 RTOS,以构建更复杂的实时控制系统。 调试技术与故障排除: 详细介绍 TMS320F2812 的硬件调试技术,包括使用仿真器进行在线仿真、设置断点、观察变量、单步执行等。我们将分享常用的调试技巧和故障排除方法,帮助读者快速定位和解决开发过程中遇到的问题。 第三部分:TMS320F2812 典型应用案例分析 本书的第三部分将通过一系列实际应用案例,展示 TMS320F2812 的强大功能和灵活性。 数字电源控制: 详细分析 TMS320F2812 在开关电源、逆变器等数字电源控制领域的应用。我们将探讨如何利用其 PWM 和 ADC 功能实现高效的电压、电流闭环控制,以及如何实现软启动、过压保护等高级功能。 电机驱动与控制: 深入研究 TMS320F2812 在伺服电机、步进电机、无刷直流电机等电机控制方面的应用。我们将讲解如何通过精确的 PWM 控制实现电机的速度、位置和力矩控制,并探讨矢量控制 (FOC) 等先进控制策略的实现。 工业自动化与过程控制: 展示 TMS320F2812 在工业生产线、机器人控制、传感器数据采集与处理等方面的应用。我们将分析如何利用其丰富的外设接口实现与 PLC、HMI 等设备的通信,并完成复杂的自动化控制任务。 通信系统中的信号处理: 介绍 TMS320F2812 在数字通信系统中执行信号处理算法的应用,例如调制解调、滤波器设计、数据编码与解码等。 其他嵌入式系统设计: 探索 TMS320F2812 在其他嵌入式系统设计中的应用,如音频处理、数据采集系统、嵌入式仪器仪表等。 学习本书的价值与收获: 通过系统学习本书,读者将能够: 深刻理解 TMS320F2812 的硬件架构和工作原理, 为深入开发打下坚实的基础。 熟练掌握 TMS320F2812 的开发工具链和编程技巧, 能够独立完成嵌入式软件的开发。 掌握利用片上外设实现各种控制和数据采集功能的方法, 解决实际工程问题。 具备设计和实现复杂实时控制系统的能力, 应对不断变化的工程挑战。 通过丰富的应用案例, 拓宽对 TMS320F2812 在各行业应用的认知,激发创新灵感。 本书内容严谨,结合了理论讲解与实践操作,旨在帮助广大电子工程、自动化、计算机科学等领域的学生、研究人员和工程技术人员,快速掌握 TMS320F2812 这一强大的数字信号处理器,并在实际工程项目中取得成功。
从排版风格来看,这本书给我一种非常“务实”的感觉,它没有过多花哨的修饰,一切设计都围绕着“高效获取信息”这一核心目标展开。术语的定义非常精准,对于首次出现的专业名词,总能在脚注或者旁边的信息框中得到明确的解释,保证了阅读的流畅性。我喜欢它在关键公式推导后,总是会立刻跟进一个实际应用场景的简短描述,这种反馈机制让知识点能够迅速地被“固化”在大脑中,而不是仅仅停留在短时记忆。整体而言,这本书的逻辑脉络非常清晰,知识点之间的关联性很强,读完一章后,你会自然而然地期待下一章将如何深化或者拓展当前所学的知识,这种内在的驱动力,是评估一本技术书籍是否成功的关键标准之一。