TMS320x28335DSP應用係統設計 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

內容簡介

　　TMS320x28335係列DSP提供的外設資源是主要針對控製領域設計的,因此采用該係列DSP處理器實現運動控製、電源控製時更能夠發揮其特性。本書在介紹TMS320x28335係列DSP原理和應用的基礎上,詳細介紹瞭基於模型的軟硬件設計方法,空間矢量脈寬調製技術以及永磁同步電動機、步進電動機、交流感應電動機、無刷直流電動機的控製實現方法。本書在介紹控製係統基本原理的基礎上,給齣瞭基於DSP的實現方法和相關程序,為讀者掌握相關理論和實現方法提供瞭方便。

　　本書可以作為大學本科生和研究生學習“數字信號處理器原理與應用”相關課程的教材,也可以作為數字信號處理器應用開發人員的參考書。

目錄

第1章 緒 論………………………………………………………………………… 1

1.1 數字信號處理器概述……………………………………………………… 2

1.1.1 數字信號處理器…………………………………………………… 2

1.1.2 DSP處理器結構特點……………………………………………… 5

1.1.3 數字信號處理器的選型…………………………………………… 11

1.2 運動控製係統技術概要…………………………………………………… 13

1.2.1 運動控製技術簡介………………………………………………… 13

1.2.2 運動控製分類……………………………………………………… 13

1.2.3 運動控製器的實現方式及特點…………………………………… 14

1.3 以DSP為基礎的數字控製係統………………………………………… 17

1.3.1 控製係統介紹……………………………………………………… 18

1.3.2 數字控製係統……………………………………………………… 20

1.3.3 DSP在交流調速係統中的應用………………………………… 22

1.3.4 數字控製係統的設計……………………………………………… 23

1.4 DSP電機控製實驗開發套件簡介……………………………………… 24

第2章 DSP係統設計調試方法…………………………………………………… 26

2.1 DSP係統開發…………………………………………………………… 27

2.1.1 係統的需求分析…………………………………………………… 27

2.1.2 係統的基本結構…………………………………………………… 27

2.1.3 DSP係統開發和調試方法……………………………………… 29

2.2 C/C++編程基礎………………………………………………………… 32

2.2.1 C/C++語言的主要特徵………………………………………… 33

2.2.2 輸齣文件…………………………………………………………… 33

2.2.3 編譯器接口………………………………………………………… 34

2.2.4 編譯器操作………………………………………………………… 35

2.2.5 編譯器工具………………………………………………………… 36

2.3 TMS320x28xx的C/C++編程………………………………………… 37

2.3.1 概 述……………………………………………………………… 37

2.3.2 傳統的宏定義方法………………………………………………… 37

2.3.3 位定義和寄存器文件結構方法…………………………………… 40

2.3.4 位區和寄存器文件結構體的優點………………………………… 47

2.3.5 使用位區的代碼大小及執行效率………………………………… 48

2.4 C程序開發………………………………………………………………… 51

2.4.1 Include文件……………………………………………………… 51

2.4.2 鏈接文件…………………………………………………………… 53

2.4.3 程序流程…………………………………………………………… 59

2.5 C/C++語言與匯編混閤編程…………………………………………… 59

第3章 CodeComposerStudio集成開發環境…………………………………… 70

3.1 Eclipse的基本概念……………………………………………………… 73

3.2 CCS5.4安裝及配置……………………………………………………… 76

3.3 CCS5.5應用基礎………………………………………………………… 80

3.3.1 導入已有工程……………………………………………………… 80

3.3.2 Step-by-Step創建新工程………………………………………… 83

3.3.3 利用CCS5.5調試工程…………………………………………… 89

3.4 CSS5.5高級應用………………………………………………………… 95

3.4.1 編輯源程序………………………………………………………… 97

3.4.2 查看和編輯代碼…………………………………………………… 97

3.4.3 書簽的使用………………………………………………………… 98

3.4.4 程序運行控製……………………………………………………… 99

3.4.5 斷點設置………………………………………………………… 101

3.4.6 探針的使用……………………………………………………… 108

3.4.7 觀察窗口………………………………………………………… 112

3.4.8 實時調試………………………………………………………… 120

3.5 分析和調整……………………………………………………………… 121

3.5.1 應用代碼分析…………………………………………………… 122

3.5.2 應用代碼優化…………………………………………………… 123

第4章 DSP處理器結構特點及其應用………………………………………… 124

4.1 TMS320x28xxx係列處理器結構特點………………………………… 125

4.1.1 C28xxx定點處理器…………………………………………… 126

4.1.2 C28x浮點處理器………………………………………………… 128

4.2 TMS320x28xxx係列處理器功能概述………………………………… 130

4.2.1 TMS320x2833xCPU …………………………………………… 132

4.2.2 存儲器…………………………………………………………… 132

4.2.3 通用目的I/O(GPIO)…………………………………………… 137

4.2.4 中 斷…………………………………………………………… 138

4.2.5 控製外設………………………………………………………… 140

4.2.6 模/數轉換模塊…………………………………………………… 142

4.2.7 SPI外設接口…………………………………………………… 143

4.2.8 SCI通信接口…………………………………………………… 144

4.2.9 CAN 總綫通信模塊……………………………………………… 144

4.2.10 看門狗…………………………………………………………… 145

4.2.11 PLL時鍾模塊………………………………………………… 145

4.2.12 多通道緩衝串口………………………………………………… 146

4.2.13 外部中斷接口…………………………………………………… 147

4.2.14 存儲器及其接口………………………………………………… 148

4.2.15 內部集成電路(I2C)…………………………………………… 150

4.2.16 直接存儲器訪問(DMA) ……………………………………… 150

4.3 TMS320F2833x映射空間……………………………………………… 151

4.4 TMS320F2833x處理器時鍾單元……………………………………… 154

4.4.1 時鍾單元基本結構……………………………………………… 154

4.4.2 鎖相環電路……………………………………………………… 155

4.5 C2833x處理器中斷應用………………………………………………… 159

4.5.1 PIE中斷擴展…………………………………………………… 159

4.5.2 中斷嚮量………………………………………………………… 159

4.5.3 中斷源…………………………………………………………… 165

4.5.4 定時器中斷應用舉例…………………………………………… 166

4.6 SPI接口及其應用……………………………………………………… 169

4.6.1 SPI接口簡介…………………………………………………… 169

4.6.2 SPI接口應用實例……………………………………………… 171

4.7 CAN 總綫及其應用……………………………………………………… 178

4.7.1 CAN 總綫特點…………………………………………………… 178

4.7.2 CAN 總綫數據格式……………………………………………… 179

4.7.3 CAN 總綫應用舉例……………………………………………… 182

4.8 SCI接口及其應用……………………………………………………… 190

4.8.1 SCI接口特點…………………………………………………… 190

4.8.2 SCI通信接口應用……………………………………………… 192

4.9 模/數轉換單元…………………………………………………………… 203

4.9.1 模/數轉換單元概述……………………………………………… 203

4.9.2 排序器操作……………………………………………………… 206

4.9.3 排序器的啓動/停止模式………………………………………… 220

4.9.4 輸入觸發源……………………………………………………… 222

4.9.5 ADC參考電壓…………………………………………………… 222

4.9.6 ADC應用舉例…………………………………………………… 224

4.10 ePWM 模塊及其應用………………………………………………… 227

4.10.1 ePWM 模塊概述……………………………………………… 227

4.10.2 高精度脈寬調製模塊(HRPWM) …………………………… 229

4.10.3 PWM 實現數/模轉換應用舉例……………………………… 231

4.11 增強正交編碼脈衝模塊………………………………………………… 235

4.11.1 增強正交編碼脈衝模塊概述…………………………………… 236

4.11.2 eQEP應用舉例………………………………………………… 239

第5章 基於模型的嵌入式軟件設計與調試方法………………………………… 245

5.1 基於模型的設計方法…………………………………………………… 245

5.1.1 模型的基本概念………………………………………………… 245

5.1.2 經典設計方法存在的問題……………………………………… 246

5.1.3 基於模型的設計方法…………………………………………… 247

5.2 EmbeddedCoder功能及特點………………………………………… 248

5.2.1 配置方法及産生的對象類型…………………………………… 248

5.2.2 代碼執行和驗證………………………………………………… 254

5.3 EmbeddedTargetforTIC2000主要特點…………………………… 254

5.4 TIC2000嵌入式目標模塊和CCS集成開發環境…………………… 256

5.4.1 默認項目配置…………………………………………………… 256

5.4.2 Custom_MW 的默認設置……………………………………… 256

5.4.3 支持的數據類型………………………………………………… 256

5.5 調度和時序……………………………………………………………… 256

5.5.1 基於定時器的中斷處理………………………………………… 257

5.5.2 異步中斷處理…………………………………………………… 258

5.6 目標係統模型創建……………………………………………………… 259

5.6.1 模塊庫的使用…………………………………………………… 259

5.6.2 設置仿真配置參數……………………………………………… 260

5.6.3 係統目標類型和存儲器管理…………………………………… 262

5.6.4 創建(Build)模型………………………………………………… 262

5.7 C2000lib的使用………………………………………………………… 262

5.7.1 配置模型設置…………………………………………………… 262

5.7.2 嚮模型中添加功能模塊………………………………………… 264

5.7.3 模型的代碼生成………………………………………………… 266

5.8 IQmath庫應用………………………………………………………… 268

5.8.1 IQmath庫介紹………………………………………………… 268

5.8.2 數的定標………………………………………………………… 269

5.9 基於模型的電機控製係統應用設計…………………………………… 270

5.9.1 係統仿真算法驗證……………………………………………… 272

5.9.2 控製器代碼的産生及參考信號的建立………………………… 276

5.9.3 處理器在環算法驗證…………………………………………… 278

第6章 空間矢量脈寬調製技術…………………………………………………… 283

6.1 空間矢量控製係統結構………………………………………………… 284

6.2 矢量控製中的坐標變換………………………………………………… 284

6.2.1 三相定子A B C 坐標係與兩相定子α β 坐標係

之間的變換……………………………………………………… 285

6.2.2 d q 垂直坐標係與M T 定嚮坐標係之間的變換…………… 287

6.3 空間矢量的基本原理及實現…………………………………………… 291

6.3.1 空間矢量的基本原理…………………………………………… 291

6.3.2 空間矢量的DSP實現…………………………………………… 299

第7章 基於TMS320F28335的永磁同步電機控製…………………………… 305

7.1 概 述…………………………………………………………………… 305

7.2 永磁同步電動機的數學模型…………………………………………… 305

7.2.1 電壓方程………………………………………………………… 306

7.2.2 轉矩方程………………………………………………………… 306

7.3 永磁同步電機的矢量控製法分析……………………………………… 307

7.3.1 永磁同步電動機矢量控製原理簡介…………………………… 307

7.3.2 正弦波永磁同步電動機的矢量控製方法……………………… 308

7.4 磁場定嚮算法介紹……………………………………………………… 311

7.4.1 磁場定嚮控製係統結構………………………………………… 311

7.4.2 矢量變換原理及其應用………………………………………… 311

7.4.3 TMS320F28335實現空間矢量控製算法……………………… 315

7.5 永磁同步電機控製係統實現…………………………………………… 320

7.5.1 係統結構………………………………………………………… 320

7.5.2 控製係統實現…………………………………………………… 321

第8章 基於DSP的步進電機控製係統………………………………………… 349

8.1 介 紹…………………………………………………………………… 349

8.2 步進電機的原理………………………………………………………… 350

8.2.1 反應式步進電機………………………………………………… 350

8.2.2 單極性步進電機………………………………………………… 351

8.2.3 雙極性步進電機………………………………………………… 352

8.2.4 雙綫步進電機…………………………………………………… 352

8.3 步進電機的物理特性…………………………………………………… 353

8.3.1 靜態特性………………………………………………………… 353

8.3.2 半步和微步控製………………………………………………… 354

8.3.3 摩擦力和死區…………………………………………………… 355

8.3.4 動態特性………………………………………………………… 357

8.3.5 步進電機的共振問題…………………………………………… 357

8.4 步進電機驅動設計……………………………………………………… 358

8.4.1 介 紹…………………………………………………………… 358

8.4.2 可變磁阻電機驅動……………………………………………… 359

8.4.3 單極性永磁和混閤電機驅動…………………………………… 360

8.4.4 單極和可變磁阻驅動…………………………………………… 362

8.4.5 雙極性電機和H 橋驅動電路…………………………………… 363

8.5 采用F28335實現步進電機控製……………………………………… 365

8.5.1 硬件設計………………………………………………………… 365

8.5.2 帶有電流反饋的微步控製……………………………………… 367

8.5.3 軟件設計………………………………………………………… 369

第9章 交流感應電機控製方法…………………………………………………… 382

9.1 介 紹…………………………………………………………………… 382

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