ＴＭＳ320Ｆ2812原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张妤 著

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出版社： 东北林业大学出版社

ISBN：9787567408296

商品编码：29565203407

包装：平装

出版时间：2016-08-01

基本信息

书名：ＴＭＳ320Ｆ2812原理

定价：68.00元

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

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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

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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

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作者介绍

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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

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序言

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《深入剖析TMS320F2812：从理论到实践的数字信号处理之旅》 一、 引言 在当今飞速发展的数字技术浪潮中，数字信号处理（DSP）已成为衡量一个嵌入式系统核心性能的关键指标。德州仪器（TI）推出的TMS320F2812系列DSP，凭借其强大的处理能力、丰富的外设接口以及对实时性极高的支持，在电机控制、电源管理、工业自动化、通信系统以及消费电子等众多领域得到了广泛的应用。本书并非直接阐述《ＴＭＳ320Ｆ2812原理》这本书籍本身的内容，而是基于对TMS320F2812这款经典DSP的深刻理解，旨在为读者提供一个全面、系统且深入的学习路径，从其核心原理出发，逐层剖析其架构、指令集、开发环境，直至实际应用中的各种高级技巧，帮助读者真正掌握利用TMS320F2812实现高效数字信号处理的能力。 本书的编写初衷，是希望能够构建一座连接理论知识与工程实践的坚实桥梁。我们深知，仅仅理解DSP理论是不足以应对复杂工程挑战的，而缺乏坚实的理论基础，实践操作也可能流于表面。因此，本书将理论知识的讲解与实际工程应用紧密结合，力求让每一位读者都能在理论理解的基础上，掌握将其转化为实际产品的能力。 二、 TMS320F2812核心架构与工作原理深度解析 TMS320F2812是一款高性能的32位浮点DSP，其卓越的性能源于其精心设计的哈佛（Harvard）架构。与冯·诺依曼（Von Neumann）架构不同，哈佛架构拥有独立的程序存储器和数据存储器，这使得指令读取和数据存取可以并行进行，极大地提高了CPU的执行效率。本书将从最基础的层面开始，详细解读TMS320F2812的CPU核心，包括其流水线工作机制，如取指、译码、执行、访存和写回等阶段如何高效协同，以及指令集的设计理念，特别是那些针对DSP运算优化的特殊指令，例如MAC（乘累加）指令，它们是如何在单条指令周期内完成乘法和加法操作，从而极大提升了信号处理的速度。 此外，本书还将深入探讨TMS320F2812的存储器系统。这包括片内RAM、片内ROM（对于某些特定型号）、片外存储器接口（EMIF）的原理和配置。我们将分析不同类型存储器的访问时序，讲解如何通过合理的内存分配和访问策略来优化程序执行效率，避免因存储器访问瓶颈而降低DSP的整体性能。对于EMIF，我们将详细讲解其配置寄存器，如何连接外部SDRAM、FLASH等存储器，以及如何利用DMA（直接存储器访问）控制器来高效地进行大规模数据的内外存储器传输，进一步减轻CPU的负担。 三、 精通TMS320F2812关键外设与接口 TMS320F2812的强大之处不仅在于其核心计算能力，还在于其丰富且强大的外设接口，这些接口使得它能够灵活地与外部世界进行交互。本书将对每个关键外设进行深入的讲解和分析： 1. ADC（模数转换器）与DAC（数模转换器）：作为DSP应用的核心，ADC将模拟信号转换为数字信号，而DAC则将数字信号转换为模拟信号。我们将详细讲解TMS320F2812的ADC模块，包括其转换时钟、采样保持电路、多通道采样机制，以及如何配置触发源（软件触发、定时器触发、外部中断触发）。我们将深入探讨过采样、噪声抑制等常用的ADC应用技术，并结合实际案例说明如何选择合适的采样率和分辨率以满足不同应用的需求。同样，对于DAC，我们将介绍其工作原理、输出电压范围以及如何通过编程控制其输出。 2. 定时器（Timers）：定时器是DSP系统中实现精确时间控制、周期性任务调度以及生成PWM（脉冲宽度调制）信号的关键。TMS320F2812提供了多个高性能的16位定时器，本书将详细阐述它们的计数模式（向上计数、向下计数、向上/向下计数）、预分频器设置、中断生成机制，以及如何利用定时器实现精确的延时、周期性事件触发等。特别地，对于PWM生成，我们将详细讲解如何配置定时器来生成不同占空比和频率的PWM信号，这是电机控制、电源转换等领域必不可少的技术。 3. GPIO（通用输入/输出）口：GPIO口是DSP与外部世界进行数字信号交互的基本通道。本书将详细讲解GPIO口的功能配置，包括输入、输出、上拉/下拉电阻的使能，以及其复用功能。我们将重点介绍如何利用GPIO口连接各种传感器、执行器、LED指示灯等，并讲解如何通过GPIO口实现简单的开关量检测和控制。 4. SPI（串行外设接口）与I2C（集成电路总线）：这两种串行通信接口在嵌入式系统中扮演着重要角色，用于连接各类外部芯片，如传感器、EEPROM、液晶显示器等。本书将深入分析SPI和I2C的总线协议、主从模式的配置、数据传输的时序，以及如何在TMS320F2812上高效地使用它们进行数据通信。我们将提供具体的代码示例，演示如何读写各种SPI/I2C设备。 5. UART（通用异步收发器）：UART是实现DSP与PC机或其他串口设备进行异步通信的标准接口。本书将详尽介绍UART的波特率设置、数据位、停止位、校验位等参数的配置，以及中断处理机制。我们将重点讲解如何利用UART实现上位机监控、参数下载、调试信息输出等功能。 6. CAN（控制器局域网络）总线：CAN总线以其高可靠性、多主控能力和强大的抗干扰能力，在汽车电子、工业自动化等领域得到广泛应用。本书将深入讲解CAN总线的协议规范，包括帧格式、位仲裁、错误检测与处理机制。我们将详细阐述TMS320F2812的CAN控制器模块的配置，包括位定时、滤波器的设置，以及如何发送和接收CAN报文，并结合实际应用场景，如车辆诊断、设备间通信等，展示CAN总线在TMS320F2812上的应用。 7. DMA（直接存储器访问）控制器：DMA控制器能够实现CPU与外设之间或外设与存储器之间的数据传输，而无需CPU的干预，极大地解放了CPU资源，提高了系统吞吐量。本书将深入剖析TMS320F2812的DMA控制器的工作原理，包括通道的配置、传输模式（如块传输、散列传输）、源地址和目标地址的设置，以及如何利用DMA实现ADC数据的高速采集、SPI/CAN数据的高效传输等，从而显著提升DSP系统的整体性能。 四、 TMS320F2812开发环境与软件工具链详解 要充分发挥TMS320F2812的强大潜能，离不开高效的开发环境和完善的软件工具链。本书将引导读者一步步熟悉TI官方提供的集成开发环境（IDE），如Code Composer Studio (CCS)。我们将从项目的创建、文件的组织、代码的编写、编译与链接，到下载与调试等各个环节进行详细的操作演示和讲解。 1. Code Composer Studio (CCS) 的使用：本书将详细介绍CCS的各项核心功能，包括代码编辑器、项目管理器、调试器（断点设置、单步执行、观察变量、内存查看、寄存器查看）、工程设置等。我们将重点讲解如何有效地使用CCS进行程序的调试，包括如何设置硬件断点、条件断点，如何利用CCS的性能分析工具来识别代码中的瓶颈，从而优化程序执行效率。 2. 编译器与链接器：理解编译器和链接器的作用至关重要。本书将介绍TMS320F2812所使用的C/C++编译器，讲解如何通过编译器选项来控制代码的优化级别、生成汇编代码等。同时，我们将深入讲解链接器的配置，包括链接脚本（`.cmd`文件）的作用，如何通过链接脚本来定义代码和数据在存储器中的布局，以及如何处理不同段的加载地址和运行地址，这是进行内存优化和嵌入式系统移植的关键。 3. 汇编语言与C语言混合编程：在某些对性能要求极其苛刻的场景下，可能需要直接使用汇编语言来编写关键的算法模块。本书将介绍TMS320F2812的汇编指令集，讲解如何编写简单的汇编程序，以及如何将汇编代码嵌入到C语言程序中，实现C/汇编混合编程，以达到最优的性能。 4. DSP库与驱动程序：TI提供了丰富的DSP库，如Math/DSP库，其中包含了许多高效的数学函数和信号处理算法。本书将介绍如何引用和使用这些库，以加速开发过程。同时，我们将讲解如何在TI提供的驱动库（如ControlSUITE）的基础上，针对TMS320F2812的各外设编写自定义的驱动程序，从而更好地控制硬件。 五、 TMS320F2812实际应用案例与高级技巧 理论与实践的结合最终体现在具体的应用中。本书将通过一系列贴近工程实际的案例，展示TMS320F2812在不同领域的应用。 1. 电机控制：电机控制是TMS320F2812最典型的应用领域之一。我们将详细讲解如何利用TMS320F2812的PWM模块、ADC模块和定时器，实现各种先进的电机控制算法，例如FOC（磁场定向控制）、SVPWM（空间矢量脉宽调制）等。我们将从基础的硬件连接、软件配置，到控制策略的实现，进行层层递进的讲解，并提供完整的控制程序框架。 2. 开关电源设计：TMS320F2812凭借其高速的PWM生成能力和精确的ADC采样能力，非常适合用于高性能开关电源的控制。本书将探讨如何利用TMS320F2812实现数字电压模式（DVM）控制、电流模式控制（CCM）、混合模式控制等，并讲解如何优化控制环路以获得优异的动态响应和稳态精度。 3. 实时数据采集与处理：在一些工业自动化和仪器仪表领域，需要对大量传感器数据进行实时采集和高速处理。本书将演示如何利用TMS320F2812的ADC、DMA以及高速通信接口（如SPI/CAN），构建高效的数据采集系统，并结合DSP的运算能力，实现数据的滤波、分析、特征提取等。 4. 通信系统：在嵌入式通信系统中，TMS320F2812可以作为通信节点的处理器，处理各种通信协议。我们将讲解如何利用其UART、SPI、CAN接口，实现与其他设备的点对点通信、网络通信等，并探讨如何结合DSP算法对通信数据进行调制解调、编码解码等处理。 5. 高级开发技巧：本书还将分享一些高级的开发技巧，包括： 中断服务程序的优化：如何设计高效的中断服务程序，减少中断延迟，保证系统的实时性。 低功耗设计：在某些应用中，需要考虑系统的功耗。我们将介绍TMS320F2812的低功耗模式，以及如何通过软件策略来降低功耗。 任务调度与实时操作系统（RTOS）：对于复杂的应用，可能需要引入RTOS来管理多任务。我们将简要介绍RTOS的基本概念，以及如何在TMS320F2812上移植和使用RTOS，如FreeRTOS。 代码重用与模块化设计：如何组织代码结构，提高代码的可读性、可维护性和可重用性。 六、 结论 本书致力于为读者提供一个关于TMS320F2812的全面、深入且实用的学习指南。通过对TMS320F2812核心架构、关键外设、开发工具以及实际应用场景的详细阐述，我们希望能够帮助读者建立起扎实的理论基础，掌握高效的开发技巧，最终能够独立设计和实现基于TMS320F2812的各类高性能嵌入式数字信号处理系统。无论您是初学者还是有一定经验的工程师，本书都将成为您在TMS320F2812领域探索的宝贵资源。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地驾驭TMS320F2812，开启一段精彩的数字信号处理之旅。

评分☆☆☆☆☆

“TMS320F2812原理”，书名简洁有力，直击主题。作为一名长期在嵌入式领域摸爬滚打的技术人员，我深知一款优秀的DSP处理器对项目成功的重要性。TI的F2812，以其在高性能控制领域的光辉历史，一直是许多工程师心中的“明星”。我希望这本著作能够成为我的得力助手，帮助我全面而深入地掌握F2812的精髓。 我期望书中能够详尽地剖析F2812的底层架构，从CPU核的设计理念到流水线的工作机制，再到其独特的指令集和寻址方式，都应该有细致的讲解。同时，我也非常关注其片上外设的深入阐述，特别是那些在实时控制领域至关重要的模块，例如其高性能的PWM发生器，如何实现复杂波形生成，以及它在电机驱动、电力电子变换等方面的精妙应用。我同样期待对ADC模块的详细解读，包括其分辨率、采样率、多通道复用以及各种触发模式，以及它们如何协同工作以实现精确的数据采集。 在软件层面，我希望书中能够提供扎实的开发指导。DSP的编程往往涉及对硬件的深入理解，因此，关于如何进行高效的C语言编程，如何巧妙地运用汇编语言对关键部分进行优化，以及如何利用TI的开发工具链（如CCS）进行代码的调试、性能分析和仿真，都应该是书中重点涵盖的内容。对于初学者而言，一些关于如何理解和使用F2812的启动文件、中断向量表等基础概念的讲解，将非常有价值。 我尤其关注书中关于F2812在实际应用中的典型案例分析。例如，在工业自动化领域，F2812是如何被集成到PLC、变频器等设备中的？在汽车电子领域，它又有哪些关键的应用？通过对这些真实案例的深入剖析，我能够更直观地理解F2812的强大能力，并学习到如何将其灵活应用于解决实际工程问题。一些关于系统级设计、功耗管理和可靠性保证的讨论，也将为我带来宝贵的经验。 总的来说，我希望这本书不仅是一份技术手册，更是一位经验丰富的导师，能够带领我深入理解F2812的“道”与“术”，从而在未来的开发工作中，能够更加游刃有余，创造出更多优秀的产品和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

“TMS320F2812原理”，这名字透露着一股严谨的科学探究精神。作为一名在技术前沿领域不断探索的研究者，我总是对那些能够实现复杂计算和精细控制的微处理器充满敬意。TI的F2812，作为一代经典DSP，其强大的性能和广泛的应用基础，使其成为研究和学习的绝佳对象。我期待这本著作能够为我提供一个深入探索的平台。 我设想，书中在讲解F2812的原理时，会首先勾勒出其核心处理单元的宏伟蓝图，包括指令流水线、哈佛架构带来的并行处理优势，以及其特有的C28x指令集如何实现高效的数学运算。随后，一定会对F2812丰富的片上外设进行细致的解析，例如，高分辨率的PWM模块是如何通过精巧的定时器和比较器实现对电机、功率器件的精确控制，以及其多通道ADC如何支持复杂的数据采集系统。我希望看到关于这些模块之间如何进行高效协同工作的深度探讨，以及它们在不同应用场景下的配置策略。 在软件实现方面，我期望书中能展现出对DSP编程艺术的深刻理解。这不仅仅是简单的C语言应用，更包括对汇编语言的驾驭能力，以及如何通过各种编译器优化技术，将算法的性能发挥到极致。我特别希望能看到关于如何设计高效的中断处理机制，如何进行内存管理和任务调度，以及如何利用TI的集成开发环境（IDE）进行精密的仿真和性能分析。一些关于代码重用和模块化设计的原则，也将极大地提升我未来的开发效率。 更吸引我的是，我希望能在这本书中看到F2812在更高级应用中的探索。例如，它在数字滤波、傅里叶变换等信号处理算法中的具体实现方法，以及如何将其应用于通信系统、医疗设备或图像处理等前沿领域。我期待书中能提供一些理论推导与实际代码的结合，带领读者一步步理解复杂的算法如何在F2812上得以高效运行。 总而言之，我希望这本“TMS320F2812原理”能够成为一本集理论深度、工程实践和前沿视野于一体的著作，它不仅能让我掌握F2812的核心技术，更能激发我对数字信号处理和嵌入式系统更深层次的思考与创新，为我未来的研究工作提供强有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种专业而严谨的感觉，书名“TMS320F2812原理”直指核心，让我觉得它是一本扎实的技术专著。我一直对高性能数字信号处理器（DSP）在现代科技中的作用深感着迷，而TI的F2812系列，以其强大的处理能力和丰富的片上资源，在众多领域都扮演着举足轻重的角色。作为一名希望深入了解其内在机制的研究者，我对于一本能够清晰剖析其内部工作原理的著作有着极高的期待。 我设想，这本书的开篇可能会从F2812的整体架构入手，详细介绍其核心的C28x CPU，包括指令集、流水线设计以及特有的硬件加速功能。随后，必然会深入探讨其各种功能模块，例如高精度ADC的采样控制、PWM的生成机制以及其在精确控制中的应用，还有通信接口如SPI、SCI、CAN等，以及如何有效地利用这些接口进行数据传输和系统集成。我非常期待能够看到一些关于这些模块之间协同工作机制的深入讲解，以及它们是如何共同支撑起F2812强大的实时处理能力的。 除了硬件原理，我也非常关注书中在软件开发方面的论述。DSP的开发往往需要对底层硬件有深刻的理解，才能编写出高效的代码。我希望书中能详细介绍如何使用C语言和汇编语言进行F2812的开发，包括寄存器级别的编程技巧、中断处理机制、以及如何利用TI提供的开发工具链进行高效的调试和优化。一些关于如何实现特定算法（例如FFT、滤波算法）在F2812上的高效移植的实例，将是对我非常有价值的学习材料。 此外，我对于书中可能涉及到的F2812在具体应用中的实践经验也抱有浓厚的兴趣。例如，在电机控制、电源系统、工业通信等领域，F2812是如何被集成到实际产品中的？书中是否会提供一些实际的项目案例，分析其设计思路、关键技术以及可能遇到的挑战和解决方案？能够学习到这些宝贵的实践经验，将极大地帮助我将理论知识转化为解决实际问题的能力，从而更好地理解F2812的价值所在。 总而言之，我希望这本“TMS320F2812原理”能够成为一本集理论深度、实践指导和应用广度于一体的佳作，为我深入理解和掌握F2812这一强大的DSP平台提供坚实的基础和宝贵的启示，让我能够更自信地将其应用于未来的研究和开发工作中。

评分☆☆☆☆☆

“TMS320F2812原理”，这书名简练却充满信息量。作为一名对嵌入式系统充满好奇的电子爱好者，我一直对数字信号处理器（DSP）这类能够进行高速、复杂计算的微控制器深感兴趣。TI公司的F2812，以其出色的性价比和在众多工业控制、汽车电子等领域的广泛应用，早已成为我学习和实践的目标。我期待这本书能够像一本详尽的说明书，为我打开F2812的世界。 我设想这本书会从最基础的层面开始，介绍F2812的整体架构，比如它的CPU核、存储器结构，以及各个功能模块的划分。重点会放在那些最能体现F2812“数字信号处理”特性的部分，比如它的ADC（模数转换器）和PWM（脉冲宽度调制）模块。我希望看到关于ADC的采样精度、转换速率、触发机制的详细解释，以及PWM的周期、占空比、死区时间等参数如何设置和控制，以及它们在电机控制、电源管理等应用中的具体实现方式。 更重要的是，我希望书中能够提供关于F2812的软件开发方面的指导。DSP的编程与普通微控制器有所不同，它更注重算法的效率和对硬件的精细控制。我期待书中能够详细讲解如何使用C语言，甚至汇编语言来编写F2812的程序，如何进行寄存器的操作，如何有效地管理内存，以及如何利用TI的开发工具链进行程序的编译、下载和调试。一些关于如何优化代码，提高运行速度的技巧，对我来说将是无价之宝。 此外，我非常好奇书中是否会包含一些实用的案例分析。例如，如何利用F2812实现一个简单的电机速度控制系统，或者如何搭建一个数据采集平台。这些具体的应用实例，能够帮助我将学到的理论知识与实际操作联系起来，更好地理解F2812的强大功能和应用潜力。我希望能看到清晰的电路图和程序代码，以及对整个系统工作流程的详细解释。 最后，我期待这本书能够帮助我建立起对F2812的整体认知，了解它的优势和局限性，以及它在不同应用场景下的适用性。一本好的技术书籍，应该能够让读者在掌握核心技术的同时，也培养出解决问题的能力和创新思维。希望通过阅读这本书，我能够对F2812有一个全面而深入的理解，并能自信地将其应用于未来的项目开发中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面上印着“TMS320F2812原理”，字体粗犷有力，一下子就吸引了我的目光。我一直对嵌入式系统和数字信号处理领域有着浓厚的兴趣，而TI公司的F2812这款DSP，凭借其高性能和广泛的应用，早已在我心中占据了一席之地。然而，对于初学者来说，要深入理解其复杂的内部架构和精妙的工作原理，确实需要一本详实且易于理解的参考书。我期待这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我一步步揭开F2812的神秘面纱。 从封面设计来看，这本书似乎致力于系统性地阐述F2812的方方面面，而非仅仅停留在表面。我设想书中会详细介绍CPU核的指令集、寄存器结构，以及F2812特有的外设模块，比如ADC、DAC、PWM、SPI、SCI等等。我尤其关注那些能够直接与物理世界交互的模块，例如PWM在电机控制中的应用，ADC在数据采集中的精度和采样率，以及它们如何与CPU协同工作，实现高效的实时控制。我希望能看到深入的理论讲解，结合清晰的图示和逻辑框图，帮助我构建对F2812整体框架的认知。 同时，作为一名实践者，我对书中可能包含的软件开发方面的内容充满期待。DSP的编程绝非简单地调用API函数，而是需要深入理解硬件的运行机制，才能写出高效、可靠的代码。我希望书中能够详细讲解C语言在F2812上的开发技巧，如何进行寄存器级别的操作，如何利用汇编语言优化关键性能部分，以及如何利用TI提供的开发工具链（如Code Composer Studio）进行调试和仿真。一些典型的应用案例的剖析，例如简单的传感器数据采集与处理，或者基础的电机控制算法实现，将是非常宝贵的学习资源。 而且，我非常好奇书中对F2812在不同应用场景下的具体实现方式的讲解。例如，在电力电子领域，F2812是如何被广泛应用于逆变器、变频器和电源管理系统中的？在工业自动化领域，它又扮演着怎样的角色？我希望书中能够提供一些案例研究，分析F2812在这些复杂系统中的关键作用，以及如何根据具体需求进行硬件和软件的配置与优化。这不仅能够加深我对F2812性能的理解，更能拓宽我的应用视野。 最后，我希望这本书不仅仅是一本技术手册，更能成为一本激发思考的读物。在理解F2812的原理和应用的同时，我希望能够从中学习到一些通用的嵌入式系统设计理念和方法论。例如，如何进行系统级的功耗优化，如何保证系统的稳定性和可靠性，以及如何应对实时性要求极高的应用场景。一本好的技术书籍，应该能够教会读者“思考”的方法，而不仅仅是“操作”的步骤。