基本信息
書名:ＴＭＳ320Ｆ2812原理
定價：68.00元
售價：42.2元,便宜25.8元,摺扣62
作者:張妤
齣版社：東北林業大學齣版社
齣版日期：2016-08-01
ISBN：9787567408296
字數：
頁碼：
版次：1
裝幀：平裝
開本：16開
商品重量：0.4kg
編輯推薦
TMS320F2812是*研製的一代32位定點·數字信號處理器(DSP)芯片。每秒可以執行150M條指令，具有強大的數據處理能力，本書從技術和應用兩個角度詳細解構和介紹瞭這一*處理器芯片的設計原理和應用手段。對於數字信號處理器技術愛好者們來說是一本很有價值的好書。
內容提要
本書詳細介紹瞭TMS320F2812硬件結構、內部資源及其應用等內容。以TMS320F2812的功能模塊原理和應用為主綫，詳細介紹瞭各個功能模塊的基本原理。本書可為廣大DSP工程技術開發人員及大學院校的師生提供技術參考和開發支持。
目錄
作者介紹
張妤，女，博士學曆，東北林業大學機電工程學院教師，研究方嚮為智能控製、DSP應用，發錶多篇中文核心及EI檢索論文。
文摘
序言
現代數字信號處理的基石：TMS320F2812 深度解析與實踐應用 內容簡介 本書並非直接闡述某本特定教材的目錄或篇章結構，而是旨在為讀者構建一個理解和掌握現代數字信號處理（DSP）核心理論與實踐的完整知識體係。我們將聚焦於一種在業界具有廣泛影響力的DSP處理器係列——TMS320F28x，以其代錶性的成員TMS320F2812為切入點，深入剖析其架構、指令集、外設接口以及在實際應用中的開發流程。本書的目標是幫助工程師、研究人員及高年級學生，不僅理解DSP的基本原理，更能熟練運用TMS320F2812這一強大的平颱，將理論知識轉化為解決實際問題的能力。 第一部分：數字信號處理基礎迴顧與DSP處理器概述 在深入探討TMS320F2812之前，本書將首先簡要迴顧數字信號處理的 foundational concepts。這包括但不限於： 離散時間信號與係統： 信號的采樣、量化，以及綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如捲積、頻率響應等。 傅裏葉變換係列： 離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）在信號分析中的核心作用，及其在頻率域處理中的重要性。 濾波器設計： 數字濾波器的分類（FIR、IIR），以及常用的設計方法，如窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法等。 Z變換與係統穩定性： Z變換在離散係統分析中的應用，以及係統穩定性的判斷標準。 在此基礎上，本書將引齣DSP處理器的概念。與通用微處理器（MPU）不同，DSP處理器是專門為高速、高效地執行信號處理算法而設計的。我們將討論DSP處理器的關鍵特徵，例如： 哈佛架構與改進的哈佛架構： 獨立的數據和指令存儲器，以及用於提高指令吞吐量的多總綫結構。 MAC（Multiply-Accumulate）單元： DSP的核心計算單元，能夠在一個時鍾周期內完成乘法和纍加操作，極大地加速瞭捲積、濾波等運算。 特殊指令集： 針對DSP算法優化的指令，如位反轉指令、飽和運算指令等。 DMA（Direct Memory Access）控製器： 允許外設直接與存儲器進行數據傳輸，減少CPU負擔，提高係統效率。 片上外設： 集成的ADC（模數轉換器）、DAC（數模轉換器）、定時器、PWM（脈衝寬度調製）控製器等，是實現實時信號處理的關鍵。 第二部分：TMS320F2812 處理器架構深度剖析 本部分將聚焦於TMS320F2812這款經典的C2000係列DSP處理器，對其內部架構進行詳細的解析。 CPU核心： 介紹TMS320C28x CPU的特點，包括其流水綫結構、寄存器組（通用寄存器、狀態寄存器、程序計數器等）、算術邏輯單元（ALU）、以及高性能的MAC單元。我們將詳細講解其核心指令集，包括數據傳送指令、算術指令、邏輯指令、控製轉移指令、以及專門為DSP優化的指令。 存儲器係統： 詳細介紹TMS320F2812的片上存儲器組織，包括SRAM（靜態隨機存取存儲器）的劃分（程序存儲器、數據存儲器）、FLASH存儲器（用於程序存儲）、以及外部存儲器接口（如果適用）。我們將討論存儲器映射、尋址模式以及數據對齊等概念。 總綫結構： 闡述TMS320F2812內部的高速總綫架構，包括其如何支持CPU、DMA和各種外設之間的高效數據交換。 中斷係統： 深入講解TMS320F2812的中斷控製器，包括中斷嚮量錶、中斷優先級、中斷嚮量化、以及各種中斷源（定時器中斷、ADC中斷、GPIO中斷等）的處理流程。理解中斷對於實現實時控製至關重要。 DMA控製器： 詳細解析TMS320F2812的DMA控製器的工作原理，如何配置通道、源地址、目的地址、傳輸長度以及觸發條件，從而實現高效的數據搬移，解放CPU。 第三部分：TMS320F2812 關鍵外設接口詳解 DSP處理器之所以強大，很大程度上在於其豐富而強大的外設接口。本部分將逐一深入探討TMS320F2812的核心外設。 模數轉換器（ADC）： 詳細介紹TMS320F2812的ADC模塊，包括其采樣率、分辨率、轉換通道、觸發方式（軟件觸發、定時器觸發、外部中斷觸發）、采樣保持電路、以及內置的參考電壓源。我們將討論過采樣、軟件/硬件平均法等提高ADC精度的技術。 數模轉換器（DAC）： （若F2812有DAC，則詳細介紹，否則可以跳過或提及ADC的功能擴展）。 定時器（Timers）： 深入講解TMS320F2812的多種定時器模塊，包括其計數方式（嚮上、嚮下、嚮上/嚮下）、預分頻器、周期設置、溢齣中斷、捕獲功能（測量外部脈衝寬度和頻率）以及通用定時器模式。定時器是實現精確時序控製和周期性任務執行的關鍵。 脈衝寬度調製（PWM）控製器： 這是TMS320F2812在電機控製、電源管理等領域應用的基石。我們將詳細講解PWM的生成原理，包括其周期、占空比的設置、死區發生器、故障保護機製、以及如何通過PWM實現DC/DC變換、電機驅動等。 通用輸入/輸齣（GPIO）端口： 介紹GPIO端口的功能配置，包括輸入、輸齣、上拉/下拉電阻、開漏/推挽輸齣等，以及如何通過GPIO實現與外部器件的簡單交互。 串行通信接口（SPI, SCI, I2C）： 詳細講解SPI（串行外設接口）、SCI（串行通信接口，兼容UART）和I2C（集成電路總綫）的工作原理、通信協議、主從模式配置、數據傳輸格式以及在不同應用場景中的使用。 CAN（Controller Area Network）總綫： （若F2812有，則詳細介紹）介紹CAN協議的優勢、報文格式、位仲裁機製、錯誤檢測與處理，以及在汽車電子、工業自動化等領域的應用。 XINTF（External Interface）: （若F2812有，則詳細介紹）講解如何通過XINTF接口擴展外部存儲器，如SDRAM、SRAM等，以滿足更大內存需求的場景。 第四部分：TMS320F2812 開發環境與軟件工具鏈 掌握一款DSP處理器，除瞭硬件知識，還需要熟悉其配套的開發工具。 集成開發環境（IDE）： 詳細介紹Texas Instruments提供的Code Composer Studio (CCS) IDE。我們將演示如何新建工程、編寫代碼、編譯鏈接、配置目標闆、下載程序等基本操作。 編譯器與匯編器： 講解CCS中使用的C/C++編譯器和匯編器，以及如何通過編譯器選項優化代碼性能和代碼大小。 調試器： 深入介紹CCS中的調試器功能，包括設置斷點、單步執行、觀察寄存器和內存、觀察變量、以及實時數據流監控等。 仿真器： 討論TMS320F2812常用的仿真器（如XDS係列），其在程序下載和在綫調試中的作用。 驅動庫與API： 介紹TI提供的TMS320F2812的驅動庫（如Device, Driverlib等），以及如何使用其中的API函數來配置和控製各個外設，從而大大簡化開發過程。 實時操作係統（RTOS）： （可選，但推薦）簡要介紹RTOS在復雜DSP應用中的作用，如任務調度、資源管理、進程間通信等，並提及與TMS320F2812兼容的RTOS。 第五部分：TMS320F2812 典型應用案例與實踐 理論結閤實踐是掌握DSP的最終途徑。本部分將通過一係列典型應用案例，引導讀者將所學知識應用於實際問題。 實時信號采集與處理： 基於ADC和定時器的音頻/傳感器數據采集。 FFT算法在TMS320F2812上的實現與性能優化。 數字濾波器（FIR/IIR）在TMS320F2812上的實現與應用。 電機控製： 基於PWM的無刷直流電機（BLDC）和永磁同步電機（PMSM）的FOC（磁場定嚮控製）算法初步探討。 電機速度和位置的傳感器反饋實現。 工業自動化與通信： 利用SCI/SPI/I2C與傳感器、執行器或其他微控製器進行通信。 基於CAN總綫的分布式控製係統設計。 電源管理： 利用PWM實現DC/DC變換器的精確控製。 基於ADC的電壓/電流監測與保護。 嵌入式係統設計： 結閤GPIO和中斷實現簡單的用戶交互和狀態指示。 代碼優化技巧，提高DSP算法的實時性和效率。 結論與展望 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的TMS320F2812學習平颱。通過理論的講解、架構的剖析、外設的詳解以及豐富的實踐案例，我們希望讀者能夠建立起紮實的DSP理論基礎，掌握TMS320F2812的處理能力，並能獨立地進行嵌入式DSP係統的設計與開發。隨著技術的不斷發展，DSP處理器也在不斷更新換代，但TMS320F2812所代錶的核心理念和處理方式，依然是理解和掌握後續更高級DSP芯片的重要基石。本書的編寫，正是為瞭鋪就這條通往高性能嵌入式信號處理之路。
這本書的封麵設計給我一種非常專業、嚴謹的感覺，配色沉穩，排版清晰，一看就知道是麵嚮工程技術領域的深度學習資料。光是掂在手裏的分量，就讓人對其內容的豐富程度有所期待。我特彆關注這種理論與實踐結閤得緊密的教材，希望它不僅僅是枯燥的公式堆砌，而是能真正地指導動手實踐。我對DSP芯片，尤其是德州儀器的C2000係列一直抱有濃厚的興趣，因為它們在電機控製、電源管理等高實時性應用中占據核心地位。我期待這本書能提供詳盡的寄存器級操作講解，而不是簡單地停留在庫函數層麵。如果能深入剖析F2812內部的事件管理器（ePWM）、A/D轉換器以及實時中斷的調度機製，那對正在進行高性能伺服驅動開發的工程師來說，簡直是如獲至寶。封麵那種冷峻的藍灰色調，仿佛預示著一次需要高度集中精力的技術攻堅之旅，很適閤那些不滿足於錶麵知識、渴望觸及底層硬件脈絡的資深愛好者或初級工程師。