DSPF28335学习笔记

1. GPIO

GPxMUX(功能选择寄存器)，

      GPxMUX.bit=0配置为I/O功能。GPxMUX.bit=1配置为外设功能。复位时所有GPIO配置为I/O功能。

GPxDIR（方向选择寄存器），0为输入，1为输出，复位时都为输入。

GPxDAT（数据寄存器），

      如果GPxDAT.bit=0，且设置为输出功能，置相应的引脚为低电平；

      如果GPxDAT.bit= 1，且设置为输出功能，置相应的引脚为高电平。

GPxSET（设置寄存器），是只写寄存器，任何读操作都返回0。

     如果GPxSET.bit=0，没有影响；

     如果GPxSET.bit=1，且引脚设置为输出，将相应的引脚置成高电平。

GPxCLEAR（清除寄存器），是只写寄存器，任何读操作都返回0。

     如果GPxCLEAR.bit=0，没有影响；

     如果GPxCLEAR.bit=1，且引脚设置为输出，将相应的引脚置成低电平。

GPxTOGGLE（取反寄存器），是只写寄存器，任何读操作都返回0。

      如果GPxTOGGLE.bit=0，没有影响；

      如果GPxTOGGLE.bit=1，且引脚设置为输出，将相应的引脚取反，原来是低电平变成高电平，原来是高电平，变为低电平。 

2. 矩阵键盘

 

矩阵键盘扫描原理：GPIO48-50这三根线为行线，配置为输出口。GPIO51-53这三根线为列线，配置为输入口，用于检测端口电平。先让GPIO48输出低电平，且49,50输出高电平。检测GPIO51、52、53的电平，看哪一个是低电平，则说明相应按键按下。比如此时GPIO52为低电平，则说明SW7按键按下了。同理，再让49为低，且48,50为高；再50为低，48,49为高。这样就实现了按键扫描。

3.  SPI控制数码管显示

       SPI接口是高速同步串行输入输出接口。F28335有一个专门的SPI模块，另外两个McBSP也可以配置为SPI接口。SPI由12组控制寄存器控制，位于控制寄存器帧0x7040h开始的位置。所有的寄存器都为16bit寄存器。

 

数码管控制原理：GPIO58-61这四个管脚控制数码管的位码，当他们为高电平的时候，三极管9013导通，此时相应位的数码管点亮。芯片74HC164为串口转并口芯片，A、B为串行数据输入口，A、B是“与”的关系，这里他们连在一起，也就是说当GPIO54为“1”时，输入与后为1，反之，当GPIO54为“0”时，输入“与”后为0。CP是时钟信号输入。当MR为高电平，且在CP的上升沿期间，GPIO54口的数据进行一位位的转换，第一位放在Q0，当第二位过来后，原来的Q0放到Q1，现在的数据又放在Q0，以此类推循环8次，当一次转换结束后，8位数据经过并口输出到数码管，就实现了“串转并”。

4.  SPI

       SPI即（Serial Peripheral Interface）是高速同步串行输入输出接口,，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，四线制：SPISOMI(主输入/从输出引脚)、SPISIMO（主输出/从输入引脚）、SPISTE|（从片选）、SPICLK（时钟引脚）。SPI接口数据传输时一共有3种模式：简单模式、基本模式、增强FIFO模式。SPI接口要配置的寄存器有12个：SPI配置控制寄存器（SPICCR）、SPI操作控制寄存器（SPICTL）、SPI状态寄存器（SPISTS）、SPI波特率设置寄存器（SPIBRR）、SPI仿真缓冲寄存器（SPIRXEMU）、SPI串行接收缓冲寄存器（SPIRXBUF）、SPI串行发送缓冲寄存器（SPITXBUF）、SPI串行数据寄存器（SPIDAT）、SPI FIFO发送寄存器SPIFFTX、SPI FIFO接收寄存器SPIFFRX、SPI FIFO控制寄存器SPIFFCT、SPI优先级控制寄存器（SPIPRI）。每个寄存器每一位的如何配置见书《手把手教你学DSP》353页。

    系统在上电复位时，SPI工作在标准SPI模式，禁止FIFO功能。FIFO的寄存器SPIFFTX、SPIFFRX、SPIFFCT不起作用。通过将SPIFFTX寄存器中的SPIFFEN的位置1，使能FIFO模式。SPIRST能在操作的任一阶段复位FIFO模式。

5. 28BYJ-48步进电机

28BYJ-48步进电机（四相五线八拍电机）：步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到 一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。你可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。这里使用减速的步进电机，减速比为1:64，步进角为5.625/64度。如果需要转动一圈，那么需要360/5.625*64=4096个脉冲信号。步进电机具有瞬间启动、急速停止的优越特性，改变脉冲的顺序，就可以改变转动的方向。

 

工作原理：图中的三极管SS8050相当于一个反相器，J39接口接步进电机，如果步进电机的第4脚需要输入低电平，此时让控制信号EPWM2A为高电平，则三极管Q12导通，步进电机第四脚就得到低电平。给它低电平，步进电机就高电平。

   明白几个概念：

   步距角：表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。真正的步距角和驱动器有关。

   相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。

   拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A

   保持转矩：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。

6. 中断系统（外部中断）

      F28335内部有16个中断线，包括2个不可屏蔽中断（RESET和NMI）+14个可屏蔽中断。【可屏蔽中断：可根据实际情况来设置优先级来决定要不要响应此类中断。不可屏蔽中断：只要接到中断请求，就要做出中断处理】在这14个可屏蔽中断中，其中定时器1与定时器2产生的中断请求通过INT13、INT14中断线到达CPU，这两个中断已经预留给了实时操作系统，因此就剩下12个可屏蔽中断。简单来说就是PIE（外设中断扩展模块）通过12根线与28335核的12个中断线相连。而PIE的另外一侧有12*8根线分别连接到外设，如AD、SPI、EXINT等等。这样PIE共管理12*8=96个外部中断。

      中断系统各个寄存器的功用：

       PIE控制寄存器（PIECTRL）：PIECTRL的0位是PIE向量表使能位，0：禁止PIE模块，1：除复位之外的所有中断向量取自PIE向量表，复位向量始终取自boot  ROM。1-15位是PIE中断向量。

       PIE中断应答寄存器（PIEACK）：PIE中断响应标志位。

       PIE中断标志寄存器（PIEIFRx）：（激活or清除中断）操作PIEIFRx(x=1~12)的低8位，表示相应的中断是否被激活，当一个中断被激活时，相应的寄存器为置“1”，当中断响应后或向这些寄存器写0时，对应的寄存器位被清零。可以通过读取该值来确定哪个中断有效或被挂起，访问该寄存器时，硬件比CPU有更高的优先级。

      PIE中断使能寄存器（PIEIERx）：（确定大组下的小组）PIEIERx(x=1~12,这个x

指大组)中的低8位确定该中断是这一组的第几个中断，位“1”为使能。位“0”

为禁止。

     CPU中断标志寄存器（IFR）：（激活or清除中断）用于标志和清除被执行的中断，具体配置见书113页。

     CPU中断使能寄存器（IER）：（确定大组）确定每个中断到底属于哪一组大中断，

就是12组里面的哪一组，位“1”为使能，位“0”为禁止。

     CPU调试中断使能寄存器（DBGIER）：CPU在实时仿真模式下暂停中需要中断的时候就要用到CPU调试中断使能寄存器。

   外部中断控制寄存器（XINTnCR）：

   外部NMI中断控制寄存器（XNMICR）：

   外部中断x计数器（XINTxCTR）：

   总的来说，CPU的所有中断寄存器控制12组的中断，PIE的所有中断寄存器控制每组内8个的中断。除此之外，我们用到哪一个外部中断，相应的还有外部中断的寄存器，DSP的GPIO口都可以配置为外部中断口，需要注意的就是外部中断的标志要自己通过软件来清零。而PIE和CPU的中断标志寄存器由硬件来清零。

 

     外部中断程序例程里，将GPIO48配置为0，GPIO51、52则为外部中断，GPIO51为外部中断3，GPIO52为外部中断4。程序现象：首先将Xint3count（中断3发生中断的次数计数器）和Xint4count（中断4发生中断的次数计数器）还有总中断发生次数计数器Loopcount添加到观察窗口中，依次按下SW4和SW7，每次按下按键时中断计算器加1。

 

GPIOXINT3SEL寄存器配置见此图

GpioIntRegs.GPIOXINT3SEL.bit.GPIOSEL = 19;   // Xint3 is GPIO51

   由上图可得，32+19=51，所以=19就表示外部中断3从GPIO51输入。

7. 定时器

        TMS320F28335的CPU Time有三个，分别为Timer0，Timer1，Timer2，其中Timer2是为操作系统DSP/BIOS保留的，当未移植操作系统时，可用来做普通的定时器。这三个定时器的中断信号分别为TINT0, TINT1, TINT2，分别对应于中断向量INT1，INT13，INT14。

       对程序中几句代码的理解：

       CpuTimer0Regs.TCR.all = 0x4001;//启动定时器。

       //4001中4是TIE位，代表中断使能，该位置1时若计数器减到0，则中断生效。再有Tss写为0，开启定时器。这个1毫无意义，如果写成4000是一样的。

       IER |= M_INT1;             //开中断1的意思。

      //“|=”是赋值位运算符号,意思就是IER= IER||M_INT1 IER赋值为IER和M_INT1位或,类似的还有&= ^=。

       PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1;//清ACK中断,使得同组的其他中断能响应。

      #if的使用说明

      #if的后面接的是表达式,如果表达式为1，则编译#if下面的代码

      #if (MAX==10)||(MAX==20)

      code...

      #endif

   它的作用是：如果(MAX==10)||(MAX==20)成立，那么编译器就会把其中的#if与 #endif之间的代码编译进去（注意：是编译进去，不是执行！！）

8. 外部接口XINTF操作SRAM

       SRAM（Static Random Access Memory），即静态随机存取存储器，掉电不能保存数据。SRAM具有较高的性能，功耗较小，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积。

    外部接口XINTF采用非复用异步总线，可用于扩展SRAM、FLASH、ADC、DAC模块等。扩展SRAM时，对应于DSP的映射存储区域是ZONE0、ZONE6、ZONE7。读写过程包括：LEAD（引导）-------ACTIVE（使能）-------TRAIL（拖尾）三部分，每个区域可以配置单独的读写访问等待周期。通过XTIMING寄存器可以配置以上信息。每个区域有专用的片选信号，可以连接各种外部存储器。读写访问时刻基于内部的XTIMCLK时钟，因此配置XINTF时，需要配置XTIMCLK与系统时钟SYSCLKOUT的关系，通过XINTF-CN2寄存器中的XTIMCLK控制位可将XTIMCLK时钟频率设定为与SYSCLKOUT时钟频率相同或为其一半，默认情况为其一半。所有的XINTF的操作都由XCLKOUT的上升沿开始。

   下图为外扩的SRAM存储器，XRDn为读控制信号，XWEn为写控制信号，XZCS7n为片选信号。数据线为16位，地址线为19根，

 

     程序解读：

#pragma CODE_SECTION(cpu_timer0_isr,"xintffuncs");

//SECTION关键字把中断服务程序放到"xintffuncs"段中去,也就是中断服务程序最终是在外部接口映射区域ZONE7中执行

SECTION关键字在.CMD文件里，并申明四个全局变量，指定运行首地址，装载长度。

 

MemCopy(&XintffuncsLoadStart, &XintffuncsLoadEnd,

&XintffuncsRunStart);

//把原地址代码复制到目的地址，也就是把外部中断代码复制到ZONE7区域

asm(" RPT #7 || NOP");

//会执行N+1次NOP指令，占用N+1个指令周期,也就是执行8次NOP指令

 

void init_zone7(void) // DSP的映射存储区域ZONE7配置

{

    EALLOW;

    SysCtrlRegs.PCLKCR3.bit.XINTFENCLK = 1;//开启XINTF时钟信号

    EDIS;

    InitXintf16Gpio();//初始化外部SRAM的地址线，数据线，片选线

    EALLOW;

    // All Zones---------------P书82------------------

XintfRegs.XINTCNF2.bit.XTIMCLK = 0;//基准时钟

XTIMCLK=SYSCLKOUT

    XintfRegs.XINTCNF2.bit.WRBUFF = 3;//有三个写缓冲器

    XintfRegs.XINTCNF2.bit.CLKOFF = 0;//使能XCLKOUT

    XintfRegs.XINTCNF2.bit.CLKMODE = 0;//XCLKOUT=XTIMCLK

 

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XWRLEAD = 1;//XTIMING7：XINTF区域7的时序寄存器，写访问的建立时间中等待周期个数设定位，区域7写建立时间1b,周期为1x1=1,因为X2TIMING=0

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XWRACTIVE = 2;//写访问有效时间等待周期个数设定位，有效时间是10b，周期数为2X1=2.

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XWRTRAIL = 1;//跟踪时间是1b，周期数为1.

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XRDLEAD = 1;//读建立时间，1b,周期为1

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XRDACTIVE = 3;//有效时间是11b，周期是1

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XRDTRAIL = 0;//跟踪时间是0

    XintfRegs.XTIMING7.bit.X2TIMING = 0;

    XintfRegs.XTIMING7.bit.USEREADY = 0;//忽略XREADY信号

    XintfRegs.XTIMING7.bit.READYMODE = 0;//同步采样

    XintfRegs.XTIMING7.bit.XSIZE = 3;//16位数据总线模式

    EDIS;

   asm(" RPT #7 || NOP");//会执行N+1次NOP指令，占用N+1个指令周期,也就是执行8次NOP指令

}

该配置过程参考手把手书P80和网页：

http://bbs.21ic.com/icview-1622920-1-1.html

9. AD转换实验

 

ADC信号输入端

TMS320F28335片上有一个12位A/D转换器，前段为2个8选一的多路切换器和2个同时采样/保持器，这两个采样保持器A、B分别对应着DSP引脚上的INA0~INA7和INB0~INB7。构成16个模拟输入通道,这16通道可以分为两个8通道的（独立）和一个16通道的（级联模式），模拟通道的切换由硬件自动控制。并将各模拟通道的转换结果顺序存入16个结果寄存器中。模拟量输入范围：0.0V～3.0V,输入负压或高于3V的电压就会烧毁A/D模块。 转换率：在 25MHz 的 ADC 时钟下为 80ns；

转换结果=4095×（输入的模拟信号-ADCLO）÷3；ADCL0是ADC转化的参考电压值，也就是板子上的ADCREFIN为0，那么转换结果就是在0-3V的电压范围内，输出是：0-4095

多种 A/D 触发方式：软件启动、PWM 模块和外部中断2 引脚；中断方式：可以在每次转换结束或每隔一次转换结束触发中断；