本书主要内容包括16章：DSP概述、基于DSP的数字控制系统、TMS320F281x DSP应用系统开发、TMS320F281x处理器功能概述、C语言软件开发基础、基于最小系统的DSP硬件开发平台、CCS软件集成开发环境、TMS320F2812的事件管理器、存储器及扩展接口、键盘及显示接口设计、TMS320F2812的通讯接口设计、感应电机DSP控制、无刷直流电动机DSP控制、基于TMS320F2812的永磁同步电动机控制、步进电动机的DSP控制等。
以Ti公司2000系列DSP中的TMS320F2812为例，从实际应用角度出发，讲解和展示DSP的结构特点、学习和使用方法，并将工程实践中得到的经验以案例形式介绍给读者。
● DSP系统的基础知识 ● DSP应用系统的开发流程
● TMS320F2812的硬件资源及基本结构 ● DSP的C语言设计基础
● DSP最小系统的硬件设计 ● DSP开发环境使用
● DSP自带A/D模块应用 ● DSP事件管理器模块应用
● DSP存储器及扩展接口 ● DSP键盘及显示接口设计
● DSP通信接口设计 ● DSP控制感应电动机
● DSP控制无刷直流电动机 ● DSP控制永磁同步电动机
● DSP控制步进电动机
● 应用C语言编写DSP程序 ● 使用DSP的自带 A/D模块
● 使用DSP的事件管理器模块 ● DSP键盘接口应用设计
● DSP显示接口应用设计 ● DSP的SCI接口应用设计
● DSP的SPI接口应用设计 ● DSP的CAN接口应用设计
● 应用DSP控制感应电动机 ● 应用DSP控制无刷直流电动机
● 应用DSP控制永磁同步电动机 ● 应用DSP控制步进电动机
DSP（数字信号处理器）是一类具有数字信号处理特长的高性能微处理器，由于其灵活、稳定、重复性好、可大规模集成、软件执行效率高和易于实现等优点，广泛应用于通信、家电、航空航天、工业测量、控制、生物医学工程及军事等众多需要实时处理的领域。
越来越多的工程设计人员已经或准备从事DSP的设计与开发，大家普遍感觉DSP入手困难，为了使初学者能够快速掌握DSP的设计与开发，本书以“由浅入深、实例引导、注重实用”为原则，通过对不同应用层次的实例详细解析，使读者能够快速掌握DSP应用开发的精髓。
本书总结了DSP的开发过程及使用要点，以TMS320F2812为模型介绍其硬件结构、存储器组织、中断系统及片内外设等硬件资源和基本运行原理，强化微处理器学习方法，训练使用微处理器的基本功。本书还加强了DSP最小系统介绍，使读者很容易建立自己的硬件平台；并且介绍了DSP的开发环境、C语言编程和开发流程；增加了C语言编程工程模板介绍，使读者可以很方便地进行软件开发。本书实践性较强，大部分内容以案例编写。书中提供的不同层次的实验内容大都经过了试验验证。
本书特点
本书主要有以下特点。
1.入门起点低
特别适合于从事DSP系统设计的初学者。
2.结构合理，深入浅出
内容编排上遵循了DSP系统开发过程的一般规律，便于短时间内掌握DSP系统设计方法。结合实践以及应用讲解难点，易于消化吸收、实现举一反三。
3.实例丰富，注重实战
本书精选了丰富的典型实例，通过实践和应用进一步加深对ＤＳＰ系统设计和开发过程相关知识的掌握和理解，并作明确的指导，通过这些实践和应用环节，引导读者快速动手实践，学以致用。
主要内容
全书内容分为4篇，共16章。
第一篇 开发基础
第1～3章为DSP开发基础篇，主要讲述DSP种类和系统开发流程与技能。
第二篇 结构与编程
第4～7章为DSP结构与编程篇，内容涵盖TMS320F2812的功能及硬件资源、C语言开发基础、最小系统的DSP开发平台及DSP集成开发环境CCS等。
第三篇 模块功能
第8～12章为DSP模块功能篇，系统论述了TMS320F2812 A/D转换模块、事件管理器模块、常用的存储器及扩展接口、键盘及显示接口以及通信接口设计，并通过软硬件实例设计，强化对DSP功能的理解及开发方法的掌握。
第四篇 综合实例
第13～16章为DSP综合实例篇，并结合TMS320F2812的典型应用——电动机控制，来阐述基于TMS320F2812的系统综合应用，包括硬件设计及软件编程，通过综合实例使读者彻底掌握DSP开发。
读者对象
DSP初学者
DSP C语言开发爱好者
高等院校电子信息工程、通信工程及自动化相关专业的本科生及研究生
本书光盘
书中全部实例文件
开发过程录像文件
常用芯片及元器件
常用学习交流网址
本书主要由杜春洋、王宇超编著，其他参与编著和资料整理的人员有刘姣、宋一兵、管殿柱、赵景波、付本国、张轩、赵景伟、赵秋玲、张忠林、王献红、王臣业、张洪信、葛亚明、陈立伟、王桐、段群杰、李冰、初航等。
感谢您选择了本书，希望我们的努力对您的工作和学习有所帮助，也希望您把对本书的意见和建议告诉我们。
作者联系方式：gdz_zero@126.com
编辑联系方式：sdl@hzbook.com
作 者
2010年8月
电子与电气工程
杜春洋 王宇超 等编著：暂无简介
前言
第一篇 开发基础1
第1章 DSP的功能与选型1
1.1 DSP简介1
1.1.1 DSP的功能特点1
1.1.2 DSP的型号选择2
1.1.3 DSP的性能指标3
1.2 TMS320系列DSP4
1.2.1 TMS320系列DSP的分类4
1.2.2 TMS320系列DSP的典型应用6
1.3 实践拓展7 1.4
思考与练习7
第2章 基于DSP的数字控制系统8
2.1 数字控制系统简介8
2.2 数字控制系统设计9
2.2.1 数字控制系统的硬件9
2.2.2 数字控制系统的软件10
2.2.3 信号的采样及采样周期11
2.2.4 基于DSP的控制系统13
2.3 实践拓展15
2.4 思考与练习15
第3章 TMS320F281x DSP应用系统开发16
3.1 TMS320F281x DSP的开发流程16
3.2 TMS320F281x DSP的开发工具19
3.2.1 CCS集成开发环境20
3.2.2 TMS320F281x DSP程序开发流程21
3.3 TMS320F281x DSP的开发平台22
3.4 实践拓展23
3.5 思考与练习24
第二篇 结构与编程25
第4章 TMS320F281x DSP的结构与功能25
4.1 TMS320F281x的结构及性能25
4.2 TMS320F281x的引脚分布及引脚功能29
4.3 TMS320F281x的外设功能37
4.4 实践拓展41
4.5 思考与练习42
第5章 DSP C语言开发43
5.1 C语言数据结构及语法43
5.1.1 C语言数据结构43
5.1.2 C语言运算符与表达式44
5.2 程序控制结构46
5.2.1 if语句46
5.2.2 switch语句51
5.2.3 while语句53
5.2.4 for语句55
5.3 数组与函数57
5.3.1 数组58
5.3.2 函数60
5.4 C语言编程规范63
5.4.1 语言规范63
5.4.2 字符类型63
5.4.3 变量类型64
5.4.4 变量初始化64
5.4.5 函数声明和定义65
5.4.6 编程风格65
5.5 实践拓展66
5.6 思考与练习67
第6章 基于最小系统的DSP硬件开发平台68
6.1 硬件开发平台的结构及功能68
6.2 TMS320F2812的最小系统69
6.2.1 TMS320F2812的最小系统组成69
6.2.2 电源设计70
6.2.3 时钟及复位电路设计71
6.2.4 内存扩展设计74
6.2.5 电平转换接口设计75
6.2.6 TMS320F2812内部中断资源76
6.3 硬件仿真器及JTAG仿真接口80
6.3.1 硬件仿真器80
6.3.2 JTAG仿真接口81
6.4 实践拓展82
6.5 思考与练习84
第7章 CCS集成开发环境85
7.1 CCS的安装与配置85
7.1.1 CCS的安装85
7.1.2 CCS的配置87
7.2 CCS的功能与使用88
7.2.1 代码生成工具89
7.2.2 编辑源程序90
7.2.3 创建调试应用程序91
7.2.4 DSP/BIOS插件91
7.2.5 硬件仿真和实时数据交换…91
7.3 开发一个简单的应用程序92
7.3.1 创建工程文件92
7.3.2 向工程添加文件93
7.3.3 查看源代码94
7.3.4 编译和运行程序95
7.3.5 修改程序选项和纠正语法错误96
7.3.6 使用断点和观察窗口97
7.3.7 使用观察窗口观察变量98
7.3.8 测算源代码执行时间98
7.4 实践拓展100
7.5 思考与练习101
第三篇 模块功能103
第8章 模/数转换模块及其应用103
8.1 ADC模块的功能与特点103
8.2 ADC模块排序器工作原理105
8.2.1 排序器级联操作方式106
8.2.2 双排序器操作112
8.2.3 排序器的启动／停止模式…115
8.2.4 输入触发源及中断116
8.3 ADC的时钟控制及参考电压118
8.4 实例：基于ADC模块的电压信号转换121
8.5 实践拓展124
8.6 思考与练习125
第9章 事件管理器及其应用126
9.1 事件管理器功能126
9.2 通用目的（GP）定时器131
9.2.1 GP定时器功能131
9.2.2 GP定时器的PWM信号135
9.2.3 GP定时器应用实例137
9.3 PWM电路142
9.3.1 全比较单元142
9.3.2 与比较单元相关的PWM电路144
9.3.3 事件管理器的PWM输出…147
9.4 捕捉单元149
9.4.1 捕捉单元的功能149
9.4.2 捕捉单元的操作151
9.4.3 捕捉单元的FIFO堆栈及中断151
9.4.4 正交编码脉冲（QEP）电路152
9.5 事件管理器的中断153
9.5.1 事件管理器中断的功能154
9.5.2 EV中断请求和服务155
9.6 实例：事件管理器C语言应用155
9.7 实践拓展158
9.8 思考与练习159
第10章 存储器及扩展接口设计160
10.1 TMS320F2812的内部存储空间160
10.1.1 TMS320F2812的片上存储器功能与特点160
10.1.2 TMS320F2812的片上存储器映射162
10.2 TMS320F2812的片内存储器接口164
10.2.1 CPU内部总线164
10.2.2 片上Flash和OTP存储器166
10.3 外部扩展接口167
10.3.1 外部接口描述167
10.3.2 外部接口的访问168
10.3.3 外部接口的配置169
10.3.4 外部接口DMA访问174
10.3.5 外部接口操作时序图175
10.4 外部接口的应用177
10.4.1 外部存储器扩展177
10.4.2 外部ADC扩展178
10.5 实践拓展184
10.6 思考与练习186
第11章 键盘及显示接口设计187
11.1 键盘及其接口技术187
11.1.1 键盘及其接口硬件设计187
11.1.2 键盘及其接口软件设计188
11.2 LED及其接口技术190
11.2.1 LED及其接口硬件设计191
11.2.2 LED及其接口软件设计192
11.3 LCD及其接口技术199
11.3.1 LCD及其接口硬件设计199
11.3.2 LCD及其接口软件设计200
11.4 实践拓展208
11.5 思考与练习209
第12章 通信接口设计210
12.1 串行通信接口SCI的设计与扩展210
12.1.1 SCI接口模块功能与特点210
12.1.2 串行通信接口硬件设计212
12.1.3 串行通信接口软件设计212
12.2 CAN总线及其应用218
12.2.1 CAN总线的功能与特点218
12.2.2 CAN总线数据格式219
12.2.3 CAN通信接口硬件设计220
12.2.4 CAN通信接口软件设计221
12.3 SPI接口及其应用227
12.3.1 SPI接口功能与特点227
12.3.2 SPI接口硬件设计230
12.3.3 SPI软件设计231
12.4 实践拓展234
12.5 思考与练习236
第四篇 综合实例238
第13章 感应电动机DSP控制238
13.1 感应电动机的基本原理238
13.1.1 基本结构238
13.1.2 转速特性239
13.2 感应电动机控制策略240
13.2.1 开环电压控制241
13.2.2 滑差控制242
13.2.3 矢量控制242
13.2.4 无速度传感器控制244
13.3 感应电动机的数学模型及系统仿真245
13.3.1 三相静止坐标系下的感应电动机的模型245
13.3.2 三相感应电动机的dq0参考坐标模型246
13.3.3 静止坐标系下感应电动机的仿真249
13.3.4 磁场定向控制方法的感应电动机的仿真250
13.4 基于F2812的矢量控制系统设计252
13.4.1 感应电动机的矢量控制252
13.4.2 基于TMS320F2812的感应电机控制系统设计253
13.5 实践拓展269
13.6 思考与练习270
第14章 无刷直流电动机DSP控制271
14.1 无刷直流电动机的基本结构271
14.1.1 定子271
14.1.2 转子273
14.1.3 霍尔传感器273
14.2 无刷直流电动机的操作原理274
14.2.1 无刷直流电动机的系统结构275
14.2.2 无刷直流电动机的数学模型275
14.2.3 无刷直流电动机的工作过程277
14.3 基于TMS320F2812的无刷直流电动机控制系统设计279
14.3.1 控制系统硬件设计279
14.3.2 控制系统软件设计281
14.4 实践拓展292
14.5 思考与练习293
第15章 永磁同步电动机DSP控制294
15.1 永磁同步电动机数学模型294
15.1.1 电压方程294
15.1.2 转矩方程295
15.2 永磁同步电动机的矢量控制方法295
15.3 磁场定向算法介绍296
15.3.1 磁场定向系统结构296
15.3.2 矢量变换算法及应用297
15.3.3 SVPWM工作原理及算法实现298
15.4 基于TMS320F2812的永磁同步电动机控制系统设计304
15.4.1 控制系统结构304
15.4.2 控制系统模块设计305
15.4.3 控制系统软件设计308
15.5 实践拓展314
15.6 思考与练习316
第16章 步进电动机DSP控制318
16.1 步进电动机工作原理318
16.1.1 单极性步进电动机319
16.1.2 双极性步进电动机319
16.1.3 双线步进电动机319
16.2 步进电动机的物理特性320
16.2.1 静态特性320
16.2.2 半步和微步控制321
16.2.3 摩擦力和死区322
16.2.4 动态特性322
16.2.5 步进电动机的共振问题323
16.3 步进电动机驱动设计323
16.3.1 可变磁阻步进电动机驱动324
16.3.2 单极性永磁电动机和混合电动机驱动324
16.3.3 单极和可变磁阻驱动325
16.3.4 双极性电动机H桥驱动电路326
16.4 基于TMS320F2812的步进电机控制系统设计328
16.4.1 控制系统硬件设计328
16.4.2 控制系统软件设计330
16.5 实践拓展339
16.6 思考与练习340
参考文献342
