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TI公司在1982年成功推出其第一代DSP芯片之后，相继推出了多种适合不同应用、不同规格的DSP系列。TMS320F240x DSP是为了满足控制应用而设计的，属于TMS320C2xx系列。通过把一个高性能的DSP内核和微处理器的片内外部设备集成在一个芯片的方案，TMS320LF240x DSP成为传统微控制器和昂贵的多片设计的一种廉价替代产品。3OMIPS的处理速度，使TMS320IF240x DSP可以远远超过传统的16位微控制器和微处理器的性能。笔者曾用该系列芯片中的TMS320F2406开发过电动执行机构，得到了满意的结果。结合自己的开发经验，笔者简要介绍TMS320LF240xDSP的硬件结构、C程序开发过程中若干关键的问题。其中很多包括笔者的心得和体会。
TMS320LF240X DSP硬件结构特点
TMS320LF240x DSP有以下一些特点：采用高性能静态CMOS技术，使得供电电压降为3．3V，减少了功耗；基于TMS320C2xxDSP的CPU核，保证与TMS320系列DSP代码兼容；片内有高达32K字的Flash程序存储器，544字的双口RAM（DARAM）和2K字的单口RAM（SARAM）；两个事件管理器模块EVA和EVB，适用于控制各类电机；看门狗定时器模块（WDT）；控制器局域网络（CAN）2．0B模块；串行通信接口（SCI）模块；16位的串行外设接口（SPI）模块；JTAG接口，使得在系统编程（ISP，）很容易实现；10位A／D转换器最小的转换时间为500ns，可选择由两个事件管理器来触发2个8通道输入A／D转换器或1个16通道输入A／D转换器，而每次要转换的通道都可通过编程来选择。需要说明的是，TMS320LF240x DSF是定点l6位芯片，存储数据的最小单位是16位的字，每个地址（包括程序地址、数据地址及I／O地址）所存的数据都是16位。
1．1 改进的哈佛结构和流水线操作
DSP采用程序空间和数据空间完全分开的哈佛（Havard）结构，允许同时取指令和操作数，而且允许在程序空间和数据空间之间相互传递数据，即改进的哈佛结构。TMS320LF240x DSP的cPu核心具有独立的内部数据和程序总线结构。数据和程序总线分为6条l6位的总线，分别为：PAB，程序地址总线，为读写程序空间提供地址；DRAB，数据读地址总线，为读数据空间提地址；DWAB，数据写地址总线，为写数据空间提供地址；PRDB，从程序空间向c．PU传送代码、立即操作数和表信息的程序读总线；DRDB，从数据空间向中央算术逻辑单元（CALU）和辅助寄存器算术单元（ARAU）传送数据的数据读总线；DWEB，可以传送数据到程序空间和数据空间的数据写总线。数据读地址总线（DRAB）和数据写地址总线（DWAB）是相互独立的地址总线，CPU 在相同的机器周期内可以同时进行数据读写操作。
TMS320LF240x DSP流水线具有四个独立的阶段：取指令、指令译码、取操作数以及指令执行。一般情况下，取指令占用PAB和PRDB；指令译码不占用任何程序和数据总线；取操作数占用DRAB和DRDB；指令执行包括将执行结果写回数据存储器，将占用DWAB和DWEB。可见，TMS320LF240x DSP独特的总线结构大大减少了流水线冲突，极大提高了指令的运行速度。
1. 2事件管理器模块
事件管理器模块提供了许多适用于运动控制和电机控制的功能。每个240x器件都包括两个事件管理器模块：EVA和EVB。每个事件管理器模块包括两个16位69通用定时器、比较单元、捕获单元、8个16位的脉宽调制（PWM）通道以及正交编码脉冲输入电路。它们能够实现：三相反相器控制；PWM的对称和非对称波形；编程的PWM死区控制以防止上下桥臂同时导通而引起短路。事件管理器模块适用于控制交流感应电机、无刷直流电机、开关磁阻电机、步进电机、多级电机以及逆变器。
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巨一动力
2019-01-17
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