基本信息
书名:ＴＭＳ320Ｆ2812原理
定价：68.00元
售价：42.2元,便宜25.8元,折扣62
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
现代数字信号处理的基石：TMS320F2812 深度解析与实践应用 内容简介 本书并非直接阐述某本特定教材的目录或篇章结构，而是旨在为读者构建一个理解和掌握现代数字信号处理（DSP）核心理论与实践的完整知识体系。我们将聚焦于一种在业界具有广泛影响力的DSP处理器系列——TMS320F28x，以其代表性的成员TMS320F2812为切入点，深入剖析其架构、指令集、外设接口以及在实际应用中的开发流程。本书的目标是帮助工程师、研究人员及高年级学生，不仅理解DSP的基本原理，更能熟练运用TMS320F2812这一强大的平台，将理论知识转化为解决实际问题的能力。 第一部分：数字信号处理基础回顾与DSP处理器概述 在深入探讨TMS320F2812之前，本书将首先简要回顾数字信号处理的 foundational concepts。这包括但不限于： 离散时间信号与系统： 信号的采样、量化，以及线性时不变（LTI）系统的基本性质，如卷积、频率响应等。 傅里叶变换系列： 离散傅里叶变换（DFT）、快速傅里叶变换（FFT）在信号分析中的核心作用，及其在频率域处理中的重要性。 滤波器设计： 数字滤波器的分类（FIR、IIR），以及常用的设计方法，如窗函数法、频率采样法、双线性变换法等。 Z变换与系统稳定性： Z变换在离散系统分析中的应用，以及系统稳定性的判断标准。 在此基础上，本书将引出DSP处理器的概念。与通用微处理器（MPU）不同，DSP处理器是专门为高速、高效地执行信号处理算法而设计的。我们将讨论DSP处理器的关键特征，例如： 哈佛架构与改进的哈佛架构： 独立的数据和指令存储器，以及用于提高指令吞吐量的多总线结构。 MAC（Multiply-Accumulate）单元： DSP的核心计算单元，能够在一个时钟周期内完成乘法和累加操作，极大地加速了卷积、滤波等运算。 特殊指令集： 针对DSP算法优化的指令，如位反转指令、饱和运算指令等。 DMA（Direct Memory Access）控制器： 允许外设直接与存储器进行数据传输，减少CPU负担，提高系统效率。 片上外设： 集成的ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）、定时器、PWM（脉冲宽度调制）控制器等，是实现实时信号处理的关键。 第二部分：TMS320F2812 处理器架构深度剖析 本部分将聚焦于TMS320F2812这款经典的C2000系列DSP处理器，对其内部架构进行详细的解析。 CPU核心： 介绍TMS320C28x CPU的特点，包括其流水线结构、寄存器组（通用寄存器、状态寄存器、程序计数器等）、算术逻辑单元（ALU）、以及高性能的MAC单元。我们将详细讲解其核心指令集，包括数据传送指令、算术指令、逻辑指令、控制转移指令、以及专门为DSP优化的指令。 存储器系统： 详细介绍TMS320F2812的片上存储器组织，包括SRAM（静态随机存取存储器）的划分（程序存储器、数据存储器）、FLASH存储器（用于程序存储）、以及外部存储器接口（如果适用）。我们将讨论存储器映射、寻址模式以及数据对齐等概念。 总线结构： 阐述TMS320F2812内部的高速总线架构，包括其如何支持CPU、DMA和各种外设之间的高效数据交换。 中断系统： 深入讲解TMS320F2812的中断控制器，包括中断向量表、中断优先级、中断向量化、以及各种中断源（定时器中断、ADC中断、GPIO中断等）的处理流程。理解中断对于实现实时控制至关重要。 DMA控制器： 详细解析TMS320F2812的DMA控制器的工作原理，如何配置通道、源地址、目的地址、传输长度以及触发条件，从而实现高效的数据搬移，解放CPU。 第三部分：TMS320F2812 关键外设接口详解 DSP处理器之所以强大，很大程度上在于其丰富而强大的外设接口。本部分将逐一深入探讨TMS320F2812的核心外设。 模数转换器（ADC）： 详细介绍TMS320F2812的ADC模块，包括其采样率、分辨率、转换通道、触发方式（软件触发、定时器触发、外部中断触发）、采样保持电路、以及内置的参考电压源。我们将讨论过采样、软件/硬件平均法等提高ADC精度的技术。 数模转换器（DAC）： （若F2812有DAC，则详细介绍，否则可以跳过或提及ADC的功能扩展）。 定时器（Timers）： 深入讲解TMS320F2812的多种定时器模块，包括其计数方式（向上、向下、向上/向下）、预分频器、周期设置、溢出中断、捕获功能（测量外部脉冲宽度和频率）以及通用定时器模式。定时器是实现精确时序控制和周期性任务执行的关键。 脉冲宽度调制（PWM）控制器： 这是TMS320F2812在电机控制、电源管理等领域应用的基石。我们将详细讲解PWM的生成原理，包括其周期、占空比的设置、死区发生器、故障保护机制、以及如何通过PWM实现DC/DC变换、电机驱动等。 通用输入/输出（GPIO）端口： 介绍GPIO端口的功能配置，包括输入、输出、上拉/下拉电阻、开漏/推挽输出等，以及如何通过GPIO实现与外部器件的简单交互。 串行通信接口（SPI, SCI, I2C）： 详细讲解SPI（串行外设接口）、SCI（串行通信接口，兼容UART）和I2C（集成电路总线）的工作原理、通信协议、主从模式配置、数据传输格式以及在不同应用场景中的使用。 CAN（Controller Area Network）总线： （若F2812有，则详细介绍）介绍CAN协议的优势、报文格式、位仲裁机制、错误检测与处理，以及在汽车电子、工业自动化等领域的应用。 XINTF（External Interface）: （若F2812有，则详细介绍）讲解如何通过XINTF接口扩展外部存储器，如SDRAM、SRAM等，以满足更大内存需求的场景。 第四部分：TMS320F2812 开发环境与软件工具链 掌握一款DSP处理器，除了硬件知识，还需要熟悉其配套的开发工具。 集成开发环境（IDE）： 详细介绍Texas Instruments提供的Code Composer Studio (CCS) IDE。我们将演示如何新建工程、编写代码、编译链接、配置目标板、下载程序等基本操作。 编译器与汇编器： 讲解CCS中使用的C/C++编译器和汇编器，以及如何通过编译器选项优化代码性能和代码大小。 调试器： 深入介绍CCS中的调试器功能，包括设置断点、单步执行、观察寄存器和内存、观察变量、以及实时数据流监控等。 仿真器： 讨论TMS320F2812常用的仿真器（如XDS系列），其在程序下载和在线调试中的作用。 驱动库与API： 介绍TI提供的TMS320F2812的驱动库（如Device, Driverlib等），以及如何使用其中的API函数来配置和控制各个外设，从而大大简化开发过程。 实时操作系统（RTOS）： （可选，但推荐）简要介绍RTOS在复杂DSP应用中的作用，如任务调度、资源管理、进程间通信等，并提及与TMS320F2812兼容的RTOS。 第五部分：TMS320F2812 典型应用案例与实践 理论结合实践是掌握DSP的最终途径。本部分将通过一系列典型应用案例，引导读者将所学知识应用于实际问题。 实时信号采集与处理： 基于ADC和定时器的音频/传感器数据采集。 FFT算法在TMS320F2812上的实现与性能优化。 数字滤波器（FIR/IIR）在TMS320F2812上的实现与应用。 电机控制： 基于PWM的无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）的FOC（磁场定向控制）算法初步探讨。 电机速度和位置的传感器反馈实现。 工业自动化与通信： 利用SCI/SPI/I2C与传感器、执行器或其他微控制器进行通信。 基于CAN总线的分布式控制系统设计。 电源管理： 利用PWM实现DC/DC变换器的精确控制。 基于ADC的电压/电流监测与保护。 嵌入式系统设计： 结合GPIO和中断实现简单的用户交互和状态指示。 代码优化技巧，提高DSP算法的实时性和效率。 结论与展望 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的TMS320F2812学习平台。通过理论的讲解、架构的剖析、外设的详解以及丰富的实践案例，我们希望读者能够建立起扎实的DSP理论基础，掌握TMS320F2812的处理能力，并能独立地进行嵌入式DSP系统的设计与开发。随着技术的不断发展，DSP处理器也在不断更新换代，但TMS320F2812所代表的核心理念和处理方式，依然是理解和掌握后续更高级DSP芯片的重要基石。本书的编写，正是为了铺就这条通往高性能嵌入式信号处理之路。
总的来说，这本书散发着一股浓郁的实战气息，它仿佛是作者多年一线开发经验的高度凝练。我倾向于寻找那些能够提供“为什么”而不是仅仅告诉你“怎么做”的书籍。例如，在解释F2812的锁相环（PLL）倍频机制时，我希望了解不同工作频率下，ADC的采样同步性如何受到影响，以及这在高精度算法中的意义。对于像F2812这样成熟的平台，市场上的资料很多，但真正能将底层硬件特性与上层应用需求无缝连接的精品却凤毛麟角。这本书的厚度和专业术语的使用密度，暗示了它试图填补的正是这个空白——为那些追求极致性能和精确控制的工程师，提供一座坚实的知识桥梁。我期待它能成为我下一次设计高频开关电源系统时的得力助手。