TMS320x28335系列DSP提供的外设资源是主要针对控制领域设计的,因此采用该系列DSP处理器实现运动控制、电源控制时更能够发挥其特性。本书在介绍TMS320x28335系列DSP原理和应用的基础上,详细介绍了基于模型的软硬件设计方法,空间矢量脉宽调制技术以及永磁同步电动机、步进电动机、交流感应电动机、无刷直流电动机的控制实现方法。本书在介绍控制系统基本原理的基础上,给出了基于DSP的实现方法和相关程序,为读者掌握相关理论和实现方法提供了方便。
本书可以作为大学本科生和研究生学习“数字信号处理器原理与应用”相关课程的教材,也可以作为数字信号处理器应用开发人员的参考书。
第1章 绪 论………………………………………………………………………… 1
1.1 数字信号处理器概述……………………………………………………… 2
1.1.1 数字信号处理器…………………………………………………… 2
1.1.2 DSP处理器结构特点……………………………………………… 5
1.1.3 数字信号处理器的选型…………………………………………… 11
1.2 运动控制系统技术概要…………………………………………………… 13
1.2.1 运动控制技术简介………………………………………………… 13
1.2.2 运动控制分类……………………………………………………… 13
1.2.3 运动控制器的实现方式及特点…………………………………… 14
1.3 以DSP为基础的数字控制系统………………………………………… 17
1.3.1 控制系统介绍……………………………………………………… 18
1.3.2 数字控制系统……………………………………………………… 20
1.3.3 DSP在交流调速系统中的应用………………………………… 22
1.3.4 数字控制系统的设计……………………………………………… 23
1.4 DSP电机控制实验开发套件简介……………………………………… 24
第2章 DSP系统设计调试方法…………………………………………………… 26
2.1 DSP系统开发…………………………………………………………… 27
2.1.1 系统的需求分析…………………………………………………… 27
2.1.2 系统的基本结构…………………………………………………… 27
2.1.3 DSP系统开发和调试方法……………………………………… 29
2.2 C/C++编程基础………………………………………………………… 32
2.2.1 C/C++语言的主要特征………………………………………… 33
2.2.2 输出文件…………………………………………………………… 33
2.2.3 编译器接口………………………………………………………… 34
2.2.4 编译器操作………………………………………………………… 35
2.2.5 编译器工具………………………………………………………… 36
2.3 TMS320x28xx的C/C++编程………………………………………… 37
2.3.1 概 述……………………………………………………………… 37
2.3.2 传统的宏定义方法………………………………………………… 37
2.3.3 位定义和寄存器文件结构方法…………………………………… 40
2.3.4 位区和寄存器文件结构体的优点………………………………… 47
2.3.5 使用位区的代码大小及执行效率………………………………… 48
2.4 C程序开发………………………………………………………………… 51
2.4.1 Include文件……………………………………………………… 51
2.4.2 链接文件…………………………………………………………… 53
2.4.3 程序流程…………………………………………………………… 59
2.5 C/C++语言与汇编混合编程…………………………………………… 59
第3章 CodeComposerStudio集成开发环境…………………………………… 70
3.1 Eclipse的基本概念……………………………………………………… 73
3.2 CCS5.4安装及配置……………………………………………………… 76
3.3 CCS5.5应用基础………………………………………………………… 80
3.3.1 导入已有工程……………………………………………………… 80
3.3.2 Step-by-Step创建新工程………………………………………… 83
3.3.3 利用CCS5.5调试工程…………………………………………… 89
3.4 CSS5.5高级应用………………………………………………………… 95
3.4.1 编辑源程序………………………………………………………… 97
3.4.2 查看和编辑代码…………………………………………………… 97
3.4.3 书签的使用………………………………………………………… 98
3.4.4 程序运行控制……………………………………………………… 99
3.4.5 断点设置………………………………………………………… 101
3.4.6 探针的使用……………………………………………………… 108
3.4.7 观察窗口………………………………………………………… 112
3.4.8 实时调试………………………………………………………… 120
3.5 分析和调整……………………………………………………………… 121
3.5.1 应用代码分析…………………………………………………… 122
3.5.2 应用代码优化…………………………………………………… 123
第4章 DSP处理器结构特点及其应用………………………………………… 124
4.1 TMS320x28xxx系列处理器结构特点………………………………… 125
4.1.1 C28xxx定点处理器…………………………………………… 126
4.1.2 C28x浮点处理器………………………………………………… 128
4.2 TMS320x28xxx系列处理器功能概述………………………………… 130
4.2.1 TMS320x2833xCPU …………………………………………… 132
4.2.2 存储器…………………………………………………………… 132
4.2.3 通用目的I/O(GPIO)…………………………………………… 137
4.2.4 中 断…………………………………………………………… 138
4.2.5 控制外设………………………………………………………… 140
4.2.6 模/数转换模块…………………………………………………… 142
4.2.7 SPI外设接口…………………………………………………… 143
4.2.8 SCI通信接口…………………………………………………… 144
4.2.9 CAN 总线通信模块……………………………………………… 144
4.2.10 看门狗…………………………………………………………… 145
4.2.11 PLL时钟模块………………………………………………… 145
4.2.12 多通道缓冲串口………………………………………………… 146
4.2.13 外部中断接口…………………………………………………… 147
4.2.14 存储器及其接口………………………………………………… 148
4.2.15 内部集成电路(I2C)…………………………………………… 150
4.2.16 直接存储器访问(DMA) ……………………………………… 150
4.3 TMS320F2833x映射空间……………………………………………… 151
4.4 TMS320F2833x处理器时钟单元……………………………………… 154
4.4.1 时钟单元基本结构……………………………………………… 154
4.4.2 锁相环电路……………………………………………………… 155
4.5 C2833x处理器中断应用………………………………………………… 159
4.5.1 PIE中断扩展…………………………………………………… 159
4.5.2 中断向量………………………………………………………… 159
4.5.3 中断源…………………………………………………………… 165
4.5.4 定时器中断应用举例…………………………………………… 166
4.6 SPI接口及其应用……………………………………………………… 169
4.6.1 SPI接口简介…………………………………………………… 169
4.6.2 SPI接口应用实例……………………………………………… 171
4.7 CAN 总线及其应用……………………………………………………… 178
4.7.1 CAN 总线特点…………………………………………………… 178
4.7.2 CAN 总线数据格式……………………………………………… 179
4.7.3 CAN 总线应用举例……………………………………………… 182
4.8 SCI接口及其应用……………………………………………………… 190
4.8.1 SCI接口特点…………………………………………………… 190
4.8.2 SCI通信接口应用……………………………………………… 192
4.9 模/数转换单元…………………………………………………………… 203
4.9.1 模/数转换单元概述……………………………………………… 203
4.9.2 排序器操作……………………………………………………… 206
4.9.3 排序器的启动/停止模式………………………………………… 220
4.9.4 输入触发源……………………………………………………… 222
4.9.5 ADC参考电压…………………………………………………… 222
4.9.6 ADC应用举例…………………………………………………… 224
4.10 ePWM 模块及其应用………………………………………………… 227
4.10.1 ePWM 模块概述……………………………………………… 227
4.10.2 高精度脉宽调制模块(HRPWM) …………………………… 229
4.10.3 PWM 实现数/模转换应用举例……………………………… 231
4.11 增强正交编码脉冲模块………………………………………………… 235
4.11.1 增强正交编码脉冲模块概述…………………………………… 236
4.11.2 eQEP应用举例………………………………………………… 239
第5章 基于模型的嵌入式软件设计与调试方法………………………………… 245
5.1 基于模型的设计方法…………………………………………………… 245
5.1.1 模型的基本概念………………………………………………… 245
5.1.2 经典设计方法存在的问题……………………………………… 246
5.1.3 基于模型的设计方法…………………………………………… 247
5.2 EmbeddedCoder功能及特点………………………………………… 248
5.2.1 配置方法及产生的对象类型…………………………………… 248
5.2.2 代码执行和验证………………………………………………… 254
5.3 EmbeddedTargetforTIC2000主要特点…………………………… 254
5.4 TIC2000嵌入式目标模块和CCS集成开发环境…………………… 256
5.4.1 默认项目配置…………………………………………………… 256
5.4.2 Custom_MW 的默认设置……………………………………… 256
5.4.3 支持的数据类型………………………………………………… 256
5.5 调度和时序……………………………………………………………… 256
5.5.1 基于定时器的中断处理………………………………………… 257
5.5.2 异步中断处理…………………………………………………… 258
5.6 目标系统模型创建……………………………………………………… 259
5.6.1 模块库的使用…………………………………………………… 259
5.6.2 设置仿真配置参数……………………………………………… 260
5.6.3 系统目标类型和存储器管理…………………………………… 262
5.6.4 创建(Build)模型………………………………………………… 262
5.7 C2000lib的使用………………………………………………………… 262
5.7.1 配置模型设置…………………………………………………… 262
5.7.2 向模型中添加功能模块………………………………………… 264
5.7.3 模型的代码生成………………………………………………… 266
5.8 IQmath库应用………………………………………………………… 268
5.8.1 IQmath库介绍………………………………………………… 268
5.8.2 数的定标………………………………………………………… 269
5.9 基于模型的电机控制系统应用设计…………………………………… 270
5.9.1 系统仿真算法验证……………………………………………… 272
5.9.2 控制器代码的产生及参考信号的建立………………………… 276
5.9.3 处理器在环算法验证…………………………………………… 278
第6章 空间矢量脉宽调制技术…………………………………………………… 283
6.1 空间矢量控制系统结构………………………………………………… 284
6.2 矢量控制中的坐标变换………………………………………………… 284
6.2.1 三相定子A B C 坐标系与两相定子α β 坐标系
之间的变换……………………………………………………… 285
6.2.2 d q 垂直坐标系与M T 定向坐标系之间的变换…………… 287
6.3 空间矢量的基本原理及实现…………………………………………… 291
6.3.1 空间矢量的基本原理…………………………………………… 291
6.3.2 空间矢量的DSP实现…………………………………………… 299
第7章 基于TMS320F28335的永磁同步电机控制…………………………… 305
7.1 概 述…………………………………………………………………… 305
7.2 永磁同步电动机的数学模型…………………………………………… 305
7.2.1 电压方程………………………………………………………… 306
7.2.2 转矩方程………………………………………………………… 306
7.3 永磁同步电机的矢量控制法分析……………………………………… 307
7.3.1 永磁同步电动机矢量控制原理简介…………………………… 307
7.3.2 正弦波永磁同步电动机的矢量控制方法……………………… 308
7.4 磁场定向算法介绍……………………………………………………… 311
7.4.1 磁场定向控制系统结构………………………………………… 311
7.4.2 矢量变换原理及其应用………………………………………… 311
7.4.3 TMS320F28335实现空间矢量控制算法……………………… 315
7.5 永磁同步电机控制系统实现…………………………………………… 320
7.5.1 系统结构………………………………………………………… 320
7.5.2 控制系统实现…………………………………………………… 321
第8章 基于DSP的步进电机控制系统………………………………………… 349
8.1 介 绍…………………………………………………………………… 349
8.2 步进电机的原理………………………………………………………… 350
8.2.1 反应式步进电机………………………………………………… 350
8.2.2 单极性步进电机………………………………………………… 351
8.2.3 双极性步进电机………………………………………………… 352
8.2.4 双线步进电机…………………………………………………… 352
8.3 步进电机的物理特性…………………………………………………… 353
8.3.1 静态特性………………………………………………………… 353
8.3.2 半步和微步控制………………………………………………… 354
8.3.3 摩擦力和死区…………………………………………………… 355
8.3.4 动态特性………………………………………………………… 357
8.3.5 步进电机的共振问题…………………………………………… 357
8.4 步进电机驱动设计……………………………………………………… 358
8.4.1 介 绍…………………………………………………………… 358
8.4.2 可变磁阻电机驱动……………………………………………… 359
8.4.3 单极性永磁和混合电机驱动…………………………………… 360
8.4.4 单极和可变磁阻驱动…………………………………………… 362
8.4.5 双极性电机和H 桥驱动电路…………………………………… 363
8.5 采用F28335实现步进电机控制……………………………………… 365
8.5.1 硬件设计………………………………………………………… 365
8.5.2 带有电流反馈的微步控制……………………………………… 367
8.5.3 软件设计………………………………………………………… 369
第9章 交流感应电机控制方法…………………………………………………… 382
9.1 介 绍…………………………………………………………………… 382
9.2 感应电机的基本原理…………………………………………………… 382
9.2.1 交流感应电机的基本结构……………………………………… 382
9.2.2 感应电机的转速特性…………………………………………… 383
9.3 感应电机控制策略……………………………………………………… 385
9.3.1 脉宽调制控制…………………………………………………… 386
9.3.2 滑差控制驱动器………………………………………………… 388
9.3.3 矢量控制驱动器………………………………………………… 388
9.3.4 无测速器调速控制……………………………………………… 391
9.4 交流感应电机的坐标变换……………………………………………… 392
9.4.1 CLARK变换…………………………………………………… 392
9.4.2 PARK变换……………………………………………………… 393
9.5 感应电机建模与仿真…………………………………………………… 395
9.5.1 三相感应电机的模型…………………………………………… 395
9.5.2 dq0静止和同步参考坐标……………………………………… 400
9.5.3 静止参考坐标系内感应电机的仿真…………………………… 403
9.5.4 磁场定向控制方法的感应电机的仿真………………………… 404
9.6 感应电机的控制实现…………………………………………………… 409
9.6.1 感应电机的矢量控制…………………………………………… 409
9.6.2 感应电机的无速度传感器控制………………………………… 413
第10章 无刷直流电机的控制…………………………………………………… 453
第11章 智能不间断电源控制系统设计………………………………………… 493
读完序言,我被作者对DSP技术的热情深深打动,也对28335这款处理器的强大能力有了更深的认识。序言中提到,本书旨在帮助读者掌握TMS320x28335在实际应用中的设计方法和开发技巧,这正是我所期望的。我一直在思考,如何才能更有效地利用DSP的并行处理能力,如何优化算法以在有限的资源下实现高性能?这本书能否提供一些前瞻性的思路和实用的解决方案?例如,在嵌入式实时控制领域,对于传感器数据的采集、滤波、处理以及执行机构的控制,往往要求极高的实时性和精度。我希望书中能够深入探讨这些关键环节的设计要点,例如如何利用DMA控制器高效地传输数据,如何通过定时器精确地控制信号,以及如何根据具体应用场景选择合适的滤波算法和控制策略。
评分我一直觉得,好的技术书籍不仅仅是知识的搬运工,更应该是一位优秀的引路人,能够循序渐进地引导读者,从易到难,从点到面。我希望这本书能够做到这一点。比如,在介绍某个复杂的概念时,能否先从基础原理讲起,再结合图示和代码示例,逐步深入?我特别关注书中是否会讲解到28335的片上外设,如ADC、PWM、SPI、I2C等,以及如何有效地配置和使用它们来构建各种应用系统。如果书中能提供一些基于这些外设的经典应用案例,例如电机控制、信号采集与处理、通信接口设计等,那将非常有帮助。我期待能够通过阅读这本书,真正理解28335的软硬件协同工作机制,并能够独立地进行DSP应用系统的设计和开发。
评分初次拿到这本书,我脑海中立刻浮现出那个熟悉的身影——TMS320x28335,这个经典的DSP处理器,曾经是我大学毕业设计时的得力助手。尽管当时我凭借着零散的资料和大量的实验,磕磕绊绊地完成了项目,但心中总有一种意犹未尽的感觉,总觉得对它的理解还停留在“会用”的层面,而非“精通”。因此,当看到这本《TMS320x28335 DSP应用系统设计》时,我的内心涌起一股强烈的期待。我迫切地希望这本书能为我揭示更多关于28335的应用技巧和系统设计之道,让我能够触及到更深层次的原理,从而在未来的项目开发中更加游刃有余。这本书的出现,仿佛为我打开了一扇通往更广阔DSP应用世界的大门,让我充满了探索的动力和对知识的渴望。我期待着它能够填补我过去的知识空白,让我对28335的理解更加系统化、深入化,为我的技术成长注入新的活力,让我能够更好地驾驭这个强大的数字信号处理器,解决更复杂的工程问题,创造出更具创新性的应用。
评分这本书的装帧和排版倒是挺吸引人的,封面设计简洁大气,书脊上的字体清晰易读,让人一眼就能识别出书名和作者。翻开扉页,首先映入眼帘的是目录,清晰地列出了各个章节的标题,让我对全书的结构有了一个大致的了解。虽然我对DSP本身有着一定的了解,但对于“应用系统设计”这个概念,我总是觉得有些模糊。它似乎不仅仅是关于某个芯片的指令集或者寄存器操作,更关乎如何将这些零散的知识点串联起来,构建出一个稳定、高效、可靠的实际系统。我非常好奇这本书将如何阐述这一点,是否会从硬件选型、接口设计,到软件架构、算法优化,一步步地引导读者完成一个完整的系统设计过程。我期待书中能有丰富的实例,能够将理论知识与实际应用相结合,让我能够看到DSP在不同领域的精彩表现,并从中学习到宝贵的经验和方法。
评分随着科技的飞速发展,对嵌入式系统性能的要求也越来越高。TMS320x28335作为一款经典的DSP处理器,在工业控制、汽车电子、通信设备等领域有着广泛的应用。因此,掌握其应用系统设计能力,对于从事相关技术工作的工程师来说,具有重要的意义。我希望这本书能够提供一些前沿性的设计理念和技术方法,例如如何将FPGA与DSP协同工作,如何利用DSP的浮点运算能力加速复杂的信号处理算法,以及如何进行低功耗设计等。此外,我还希望书中能包含一些关于DSP调试和性能优化的技巧,这对于保证系统的稳定性和可靠性至关重要。如果书中还能触及到一些新兴的应用领域,或者对现有应用进行一些创新性的探讨,那将更具启发性。
评分本书讲解比较基本,前一半都是基本操作,适合初学者看,模块只捡了几个重点的讲。
评分还行
评分dsp学习
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评分本书讲解比较基本,前一半都是基本操作,适合初学者看,模块只捡了几个重点的讲。
评分不错。
评分书看起来不错,但例程还没验证过
评分个人觉得写的还不错,用来入门挺好的。
评分非常好!
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