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| 出版日期：2006年11月 |
| 版别版次：2006年11月第1版2006年11月第1次印刷 |
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| 字数 ：650千字 印张：29 |
| 印数 ：5000册 页数：449 |
| 附带物 ：
无附带物 |
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DSP原理及电机控制应用——基于TMS320LF240x系列前言
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TMS320LF240x是定点的DSP芯片，其功能强大的结构设计提供了低成本、低功耗和高性能的处理能力。它集成了对电机的数字化运动控制非常有用的先进外设，提供真正的单芯片数字信号控制器解决方案。与24x DSP控制器芯片代码兼容的同时，240x芯片具有处理性能更好(40 MIPS)，外设集成度更高，程序存储器更大以及A/D转换速度更快等特点。240x芯片提供了多种类型，包含不同容量存储器和不同外设的芯片以满足各种应用要求。它拥有高达32K字的FLASH储存器系列，也包括ROM存储器系列。其引脚是完全兼容的。 &...
TMS320LF240x是定点的DSP芯片，其功能强大的结构设计提供了低成本、低功耗和高性能的处理能力。它集成了对电机的数字化运动控制非常有用的先进外设，提供真正的单芯片数字信号控制器解决方案。与24x DSP控制器芯片代码兼容的同时，240x芯片具有处理性能更好(40 MIPS)，外设集成度更高，程序存储器更大以及A/D转换速度更快等特点。240x芯片提供了多种类型，包含不同容量存储器和不同外设的芯片以满足各种应用要求。它拥有高达32K字的FLASH储存器系列，也包括ROM存储器系列。其引脚是完全兼容的。
所有240x芯片都至少有一个事件管理器模块，用于电机数字化控制应用。该模块包括中间和/或边缘对齐的PWM发生器；具有可编程的死区控制性能，以防止桥式驱动主电路的上下桥臂短路；还可实现同步A/D转换功能。如果带有双事件管理器（TMS320LF2407A），那么就能用一个240x DSP控制芯片对多个电机的和/或逆变器进行控制。
其高性能10位A/D转换器(ADC)的转换时间为500ns，并提供多达16路的模拟输入。它具有自动排序功能，使得最大为16路的转换在同一个转换期间进行而不会增加CPU的开销。
该系列所有的控制器都集成有串行通信接口(SCI)，使之能够与系统中的其他控制器进行异步通信。对于要求额外通信接口的系统，F2407和F2406控制器提供了一个16位的同步串行外围接口(SPI)，它们还提供了符合CAN2.0B规范要求的CAN通信接口。
本书在已出版的《TMS320LF240xDSP结构、原理及应用》和《TMS320LF240xDSP结构、原理及其C语言应用》的基础上进行了修改： 引入了最新的CCS3.1集成开发环境，增加了电机控制的内容、液晶显示器和数码管的接口，汇集了DSP工程应用经验。多次反复修改设计的实验开发板已应用在工程项目中。
本书介绍了TMS320LF240x DSP的硬件概况、内部资源、寻址方式、指令系统、程序编写和开发环境等。编写体系以TMS320LF240x模块的原理和应用为主线，介绍了一个功能模块（或外设）的基本原理，并列举出相应的应用实例，给出应用的电路原理接线图和汇编程序清单、C语言程序清单。使用C语言或使用C语言与汇编语言混合编程开发DSP控制应用程序，可达到事半功倍的效果，在满足控制应用程序的运行速度基础上可更好地维护程序和移植程序。书中提供的所有程序均在重庆大学—美国德州仪器公司数字信号处理器解决方案实验室设计的实验开发板上调试通过。
本书在成书过程中得到了重庆大学电气工程学院电力电子与电力传动系的许多老师的大力帮助和支持，在此表示感谢。本书还得到了刘平、周有为、杨利辉、严利平、张学锋、卓清锋、冼成瑜和杨立勇等同学的帮助，他们为此做了大量的工作，在此一并表示感谢。
在这里还要感谢美国德州仪器公司大学计划项目所提供的大力支持。
限于编者的水平，书中难免存在错误和不当之处，恳请读者批评指正。
作者
重庆大学
2006年7月
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DSP原理及电机控制应用——基于TMS320LF240x系列内容简介
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介绍了TMS320LF240x DSP的硬件概况、内部资源、寻址方式、指令系统、程序设计和调试环境等。以TMS320LF240x模块的原理和应用为主线，介绍了一个功能模块（或外设）的基本原理，并列举出相应的应用实例，给出应用电路原理接线图以及汇编程序和C程序清单。使用C语言或使用C语言与汇编语言混合编程开发DSP控制应用程序，可以达到事半功倍的效果，在满足控制应用程序运行速度的基础上，可以更好地维护和移植程序。书中提供的所有程序均在作者设计的实验开发板上调试通过。 本书可作为大学本科...
介绍了TMS320LF240x DSP的硬件概况、内部资源、寻址方式、指令系统、程序设计和调试环境等。以TMS320LF240x模块的原理和应用为主线，介绍了一个功能模块（或外设）的基本原理，并列举出相应的应用实例，给出应用电路原理接线图以及汇编程序和C程序清单。使用C语言或使用C语言与汇编语言混合编程开发DSP控制应用程序，可以达到事半功倍的效果，在满足控制应用程序运行速度的基础上，可以更好地维护和移植程序。书中提供的所有程序均在作者设计的实验开发板上调试通过。
本书可作为大学本科生和研究生的DSP原理及应用课程的教材，也可作为DSP应用开发人员的参考用书。
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DSP原理及电机控制应用——基于TMS320LF240x系列目录
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第1章 TMS320LF240x概述1
1.1 TMS320系列DSP概况1
1.2 TMS320LF240x系列芯片概述1
1.3 TMS320LF240x系列DSP CPU控制器的功能结构图2
1.4 TMS320LF240x系列DSP引脚功能介绍6
1.5 TMS320LF240x系列DSP存储器映射图13
1.6 TMS320LF240x系列DSP外设存储器映射图15
第2章 TMS320LF240x系列DSP内部资源介绍17
2.1 TMS320LF240x系列DSP的CPU内部功能模块介绍17
2.1.1 输入定标移位器20
2.1.2 乘法器21
2.1.3 中央算术逻辑部分22
2.1.4 辅助寄存器算术单元24
2.1.5 状态寄存器ST0和ST125
2.2 存储器和I/O空间27
2.2.1 程序存储器27
2.2.2 数据存储器28
2.2.3 I/O空间30
2.3 系统配置和中断31
2.3.1 系统配置寄存器31
2.3.2 中断优先级和中断向量表34
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第1章 TMS320LF240x概述1
1.1 TMS320系列DSP概况1
1.2 TMS320LF240x系列芯片概述1
1.3 TMS320LF240x系列DSP CPU控制器的功能结构图2
1.4 TMS320LF240x系列DSP引脚功能介绍6
1.5 TMS320LF240x系列DSP存储器映射图13
1.6 TMS320LF240x系列DSP外设存储器映射图15
第2章 TMS320LF240x系列DSP内部资源介绍17
2.1 TMS320LF240x系列DSP的CPU内部功能模块介绍17
2.1.1 输入定标移位器20
2.1.2 乘法器21
2.1.3 中央算术逻辑部分22
2.1.4 辅助寄存器算术单元24
2.1.5 状态寄存器ST0和ST125
2.2 存储器和I/O空间27
2.2.1 程序存储器27
2.2.2 数据存储器28
2.2.3 I/O空间30
2.3 系统配置和中断31
2.3.1 系统配置寄存器31
2.3.2 中断优先级和中断向量表34
2.3.3 外设中断扩展控制器37
2.3.4 中断向量38
2.3.5 中断响应的流程40
2.3.6 中断响应的延时40
2.3.7 CPU中断寄存器40
2.3.8 外设中断寄存器44
2.3.9 复位50
2.3.10 无效地址检测51
2.3.11 外部中断控制寄存器51
2.4 程序控制52
2.4.1 程序地址的产生53
2.4.2 流水线操作56
2.4.3 转移、调用和返回56
2.4.4 重复单条指令60
第3章 TMS320LF240x寻址方式和指令系统61
3.1 寻址方式61
3.1.1 立即寻址方式61
3.1.2 直接寻址方式62
3.1.3 间接寻址方式64
3.2 指令集65
3.3 典型指令说明77
第4章 CCS3.1集成调试环境安装85
4.1 CCS3.1软件安装85
4.2 USB接口仿真器驱动程序安装89
4.3 配置CCS3.1的运行环境97
第5章 CCS3.1集成调试环境简介102
5.1 CCS3.1集成调试环境主要菜单及功能103
5.1.1 Project（项目）菜单103
5.1.2 View（观察）菜单104
5.1.3 Debug（调试）菜单106
5.2 工作窗口区107
5.3 4个基本文件和1个库函数文件简介108
5.3.1 C语言程序文件111
5.3.2 寄存器头文件F2407_C.H111
5.3.3 命令文件.CMD123
5.3.4 中断向量文件126
5.3.5 库文件rts2xx.lib126
5.4 利用CCS编译器调试程序的简单步骤126
5.4.1 4种类型的文件126
5.4.2 建立一个项目126
5.4.3 编译环境的简单配置128
5.4.4 编译源程序文件128
第6章 C语言和汇编语言程序混合编程方法及中断处理方法131
6.1 C语言和汇编语言程序混合编程方法131
6.1.1 在C语言中嵌入汇编语言程序131
6.1.2 分开编写C语言和汇编语言程序133
6.2 用C语言处理DSP中断134
第7章 TMS320LF2407实验开发系统143
7.1 TMS320LF2407实验开发板介绍143
7.2 TMS320LF2407实验开发板模块功能介绍144
7.3 实验开发板的硬件设置146
7.3.1 外部接口功能146
7.3.2 实验开发板跳线设置147
7.3.3 部分插座引脚详细说明148
第8章 数字量I/O模块151
8.1 数字量I/O端口概述151
8.2 数字量I/O端口寄存器151
8.2.1 I/O端口复用输出控制寄存器152
8.2.2 I/O端口数据和方向寄存器155
8.3 I/O端口应用157
8.3.1 I/O端口作为输出157
8.3.2 键盘与发光二极管配合使用程序161
8.3.3 光电隔离的8路开关量输入与8路开关量输出电路166
第9章 事件管理器模块169
9.1 事件管理器模块概述169
9.1.1 事件管理器结构框图169
9.1.2 事件管理器寄存器地址列表172
9.1.3 事件管理器中断174
9.2 通用定时器182
9.2.1 通用定时器概述182
9.2.2 通用定时器功能模块182
9.2.3 通用定时器的计数操作191
9.2.4 通用定时器的比较操作195
9.2.5 通用定时器的PWM输出198
9.2.6 通用定时器复位199
9.2.7 通用定时器的中断实现199
9.3 比较单元204
9.4 脉宽调制电路PWM209
9.4.1 与比较单元相关的PWM电路209
9.4.2 比较单元和PWM电路中的PWM波形产生212
9.4.3 事件管理器的空间矢量PWM波形产生215
9.4.4 PWM波形产生举例217
9.5 捕获单元221
9.5.1 捕获单元概述221
9.5.2 捕获单元操作222
9.5.3 捕获单元应用举例226
9.6 正交编码脉冲电路232
9.6.1 正交编码脉冲电路概述232
9.6.2 正交编码脉冲电路的编码操作233
9.6.3 正交编码脉冲电路的编程应用234
第10章 A/D转换模块237
10.1 A/D转换模块概述237
10.2 自动排序器的工作原理238
10.2.1 连续的自动排序模式240
10.2.2 排序器的启动/停止模式241
10.2.3 输入触发源243
10.2.4 在排序转换时的中断操作243
10.3 ADC时钟预定标245
10.4 校准模式246
10.5 自测试模式247
10.6 ADC模块的寄存器247
10.7 ADC转换时钟周期258
10.8 ADC转换应用举例258
第11章 串行外设接口模块265
11.1 串行外设接口概述265
11.2 串行外设接口操作267
11.2.1 操作介绍267
11.2.2 串行外设接口模块的主动和从动方式268
11.2.3 串行外设接口中断269
11.2.4 数据格式269
11.2.5 串行外设接口波特率设置和时钟方式270
11.2.6 串行外设接口的初始化272
11.2.7 数据传送示例272
11.3 串行外设接口控制寄存器274
11.4 串行外设接口应用举例1280
11.4.1 硬件电路的设计280
11.4.2 软件设计283
11.5 串行外设接口应用举例2 288
第12章 串行通信接口模块291
12.1 串行通信接口概述291
12.2 多处理器和异步通信模式293
12.2.1 串行通信接口可编程的数据格式293
12.2.2 串行通信接口的多处理器通信294
12.2.3 串行通信接口通信格式297
12.2.4 串行通信接口中断299
12.2.5 串行通信接口波特率计算300
12.3 串行通信接口控制寄存器301
12.4 串行通信接口典型应用举例307
第13章 CAN控制器模块315
13.1 CAN控制器模块概述315
13.1.1 CAN技术简介315
13.1.2 TMS320LF240x系列CAN控制器概述316
13.2 邮箱318
13.2.1 CAN信息包格式说明318
13.2.2 CAN邮箱寄存器318
13.3 CAN控制寄存器320
13.4 CAN控制器的操作334
13.4.1 初始化CAN控制器334
13.4.2 信息的发送335
13.4.3 信息的接收336
13.4.4 远程帧337
13.5 CAN控制器的应用举例338
13.5.1 硬件电路设计338
13.5.2 软件设计338
第14章 TMS320LF2407与图形液晶显示模块接口及应用349
14.1 概述349
14.2 液晶显示器与TMS320LF2407接口硬件设计 349
14.2.1 MCG12864A83的结构特点349
14.2.2 MCG12864A83模块的引脚说明349
14.3 TMS320LF2407与MCG12864A83模块的接口电路350
14.4 字模软件的使用说明351
14.5 液晶显示模块指令系统352
14.6 液晶显示程序354
第15章 串行EEPROM的接口编程361
15.1 24LC256概述361
15.2 24LC256与F2407的硬件接口363
15.3 24LC256的应用编程363
第16章 实现快速傅里叶变换370
16.1 快速傅里叶变换的原理370
16.2 快速傅里叶变换的DSP实现376
第17章 三相感应电动机恒压频比控制系统389
17.1 交流感应电机恒压频比控制和空间矢量方法389
17.1.1 交流感应电机的恒压频比控制原理389
17.1.2 空间矢量PWM技术391
17.1.3 利用F2407实现SVPWM算法396
17.2 三相感应电动机转速闭环控制系统398
17.2.1 软件流程398
17.2.2 空间矢量PWM实现400
17.2.3 电机转速测量403
17.2.4 闭环转速控制404
17.3 三相感应电动机变频调速系统硬件设计406
17.3.1 系统功率电路406
17.3.2 逆变电路406
附录 C语言库函数413
参考文献450
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