DSP技术第2章F24X体系结构.ppt

TMS320C24x系列DSP的介绍 TMS320系列DSP概况 TMS320C24x的CPU与系统结构 TMS320C24x的汇编语言指令集 TMS320C24x的外设模块 TMS320C24x的应用前景 TMS320C24x中央处理单元（CPU）采用并行的体系结构，CPU可在单指令周期内执行高速的算术运算。CPU包括三个基本组成部分：输入定标单元、乘单元和中央算术逻辑单元（CALU），结构如图1所示 输入定标单元 乘单元 中央算术逻辑单元（CALU） 图1 CPU的结构框图 C24x使用16位×16位的硬件乘法器在单周期内产生有符号或无符号的32位结果，乘单元包括： 1、用来保存一个乘数的16位暂时寄存器（TREG） 2、乘法器 3、32位乘积寄存器（PREG） 4、乘积移位器 TMS320C24X的片内A/D 24X片内有2路A/D 采样率为100k 采样精度为10bit 这两路a/d基本可以满足大部分工业控制方面的采样要求。 C24X片内PWM 9个独立的PWM输出 16bit的最大PWM分辨率 PWM载波频率的时实改变（双缓冲的周期寄存器） PWM脉宽的实时改变 可编程死区单元 提供非常灵活的PWM编程方式，在实际应用中很方便。 PWM电路框图 转移指令 如：B、BAND、INTR 控制指令 如：SPM、POP、BIT I/O和存储器操作指令 如：BLDD、SPLK、TBLR 事件管理模块提供了一套用于运动控制和电机控制的功能和特性，包括以下功能模块 三个通用定时器 三个全比较器 PWM电路 四个捕获单元 正交编码器脉冲电路 中断逻辑 双10位采样保持AD，最大转换时间位6.6us 每个模数转换器有8个模拟输入 可单转换或连续转换 转换可由软件、内部事件或外部事件启动 两级数据结果寄存器 可编程预定标选择和中断、查询操作 两个I/O引脚SCIRXD和SCITXD 通过16位波特率选择寄存器设置可编程的波特率 可编程数据长度 1位或两位的可编程停止位 内部产生的串行时钟 两种唤醒多处理器模式 双级缓冲接受和发送功能 全双工和半双工操作 四个I/O引脚（SPIMO/SPIMI/SPICLK/SPITE） 主模式和从模式操作 SPI串行输入缓存寄存器和数据寄存器 SPI相位和极性控制 状态控制逻辑 存储器映射控制 8位WD计数器 7位非同步的计数器通过WD计数器预标定器向WD计数器装入 一个WD复位关键字寄存器和WD标志位、查询位 一个WD预标定因子 一个RTI标志 中断或查询操作（一个软件使能/禁止RTI中断） 按字（×16位）实现 低功耗方式 访问速率支持50ns的CPU机器周期 55摄氏度下可保留10年 写/擦由DSP内核执行 PLL时钟为TMS320C24x器件提供所有时钟信号 CPU时钟：最高时钟 系统时钟：为CPU时钟的二分之一或四分之一 模拟时钟：可编程 看门狗时钟：用于WD/RTI模块的低功率时钟 数字I/O端口为控制专用I/O引脚和共享引脚的功能提供了灵活的方式，可通过下面寄存器设置 输出控制寄存器 输入控制寄存器 数据方向控制寄存器 随着VLSI理论和控制理论的发展，高性能、低成本的TMS320C24x系列DSP将在以下领域得到更大的发展： 马达控制 电力电子控制 运动控制 一些仪器设备控制 军事领域 意义： 采用DSP作为控制器取代模拟器件，可以方便地对系统的控制策略进行修改、控制参数进行修正，并可以使得设备具有良好的可靠性、可维修性及网络功能，降低了成本。 系统还可以采用更多的智能控制策略，可以通过上位机或网络进行更为深入的远程管理和调试，提高智能化程度。 谢谢! Thanks! 当前，随着计算机技术、通信技术、控制技术、显示技术的不断发展。计算机更加广泛的进入工业控制领域。在国际工业计算机市场，成套系统占了主导地位，对于成套系统的组态软件部分发展较为缓慢。 按变电站的规模配置容量，各监控量通过数据采集卡送到监控计算机上。 现场总线系统采用智能现场设备，把原先DCS系统中处于控制室的控制模块、各个输入输出模块置入现场设备，加上现场设备具有通信能力，直接与执行机构直接传送信号，因而控制系统功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表，直接在现场完