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    TMS320F2812中文手册.doc

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    TMS320F2812中文手册.doc

    第1章 芯片结构及性能概述TMS320C2000系列是美国TI公司推出的最佳测控应用的定点DSP芯片,其主流产品分为四个系列:C20x、C24x、C27x和C28x。C20x可用于通信设备、数字相机、嵌入式家电设备等;C24x主要用于数字马达控制、电机控制、工业自动化、电力转换系统等。近年来,TI公司又推出了具有更高性能的改进型C27x和C28x系列芯片,进一步增强了芯片的接口能力和嵌入功能,从而拓宽了数字信号处理器的应用领域。TMS320C28x系列是TI公司最新推出的DSP芯片,是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。它既具有数字信号处理能力,又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能,特别适用于有大批量数据处理的测控场合,如工业自动化控制、电力电子技术应用、智能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统等。本章将介绍TMS320C28x系列芯片的结构、性能及特点,并给出该系列芯片的引脚分布及引脚功能。1.1 TMS320C28x系列芯片的结构及性能C28x系列的主要片种为TMS320F2810和TMS320F2812。两种芯片的差别是:F2812内含128K×16位的片内Flash存储器,有外部存储器接口,而F2810仅有64K×16位的片内Flash存储器,且无外部存储器接口。其硬件特征如表1-1所示。表1-1 硬件特征特 征F2810F2812指令周期(150MHz)6.67ns6.67nsSRAM(16位/字)18K18K3.3V片内Flash(16位/字)64K128K片内Flash/SRAM的密钥有有Boot ROM有有掩膜ROM有有外部存储器接口无有事件管理器A和B(EVA和EVB)EVA、EVBEVA、EVB *通用定时器44 *比较寄存器/脉宽调制1616 *捕获/正交解码脉冲电路6/26/2看门狗定时器有有12位的ADC有有 *通道数1616续表特 征F2810F281232位的CPU定时器33串行外围接口有有串行通信接口(SCI)A和BSCIA、SCIBSCIA、SCIB控制器局域网络有有多通道缓冲串行接口有有数字输入/输出引脚(共享)有有外部中断源33供电电压核心电压1.8VI/O电压3.3V核心电压1.8VI/O电压3.3V封装128针PBK179针GHH,176针PGF温度选择 A:-40 +85 S:-40 +125PBK仅适用于TMSPGF和GHH仅适用于TMS产品状况产品预览(PP)高级信息(AI)产品数据(PD)AI(TMP)AI(TMP)注:“S”是温度选择(-40 +125)的特征化数据,仅对TMS是适用的。产品预览(PP):在开发阶段的形成和设计中与产品有关的信息,特征数据和其他规格是设计的目标。TI保留了正确的东西,更换或者终止了一些没有注意到的产品。高级信息(AI):在开发阶段的取样和试制中与新产品有关的信息,特征数据和其他规格用以改变那些没有注意到的东西。产品数据(PD):是当前公布的数据信息,产品遵守TI的每项标准保修规格,但产品加工不包括对所有参数的测试。TMP:最终的硅电路小片,它与器件的电气特性相一致,但是没有进行全部的品质和可靠性检测。C28x系列芯片的主要性能如下。1高性能静态CMOS(Static CMOS)技术l 150MHz(时钟周期6.67ns)(最大)l 低功耗(核心电压1.8V,I/O口电压3.3V)l Flash编程电压3.3V2JTAG边界扫描(Boundary Scan)支持3高性能的32位中央处理器(TMS320C28x)l 16位×16位和32位×32位乘且累加操作l 16位×16位的两个乘且累加l 哈佛总线结构(Harvard Bus Architecture)l 强大的操作能力l 迅速的中断响应和处理l 统一的寄存器编程模式l 可达4兆字的线性程序地址l 可达4兆字的数据地址l 代码高效(用C/C+或汇编语言)l 与TMS320F24x/LF240x处理器的源代码兼容4片内存储器l 8K×16位的Flash存储器l 1K×16位的OTP型只读存储器l L0和L1:两块4K×16位的单口随机存储器(SARAM)l H0:一块8K×16位的单口随机存储器l M0和M1:两块1K×16位的单口随机存储器5根只读存储器(Boot ROM)4K×16位l 带有软件的Boot模式l 标准的数学表6外部存储器接口(仅F2812有)l 有多达1MB的存储器l 可编程等待状态数l 可编程读/写选通计数器(Strobe Timing)l 三个独立的片选端7时钟与系统控制l 支持动态的改变锁相环的频率l 片内振荡器l 看门狗定时器模块8三个外部中断9外部中断扩展(PIE)模块l 可支持96个外部中断,当前仅使用了45个外部中断10128位的密钥(Security Key/Lock)l 保护Flash/OTP和L0/L1 SARAMl 防止ROM中的程序被盗113个32位的CPU定时器12马达控制外围设备l 两个事件管理器(EVA、EVB)l 与C240兼容的器件13串口外围设备l 串行外围接口(SPI)l 两个串行通信接口(SCIs),标准的UARTl 改进的局域网络(eCAN)l 多通道缓冲串行接口(McBSP)和串行外围接口模式1412位的ADC,16通道l 2×8通道的输入多路选择器l 两个采样保持器l 单个的转换时间:200nsl 单路转换时间:60ns15最多有56个独立的可编程、多用途通用输入/输出(GPIO)引脚16高级的仿真特性l 分析和设置断点的功能l 实时的硬件调试17开发工具l ANSI C/C+编译器/汇编程序/连接器l 支持TMS320C24x/240x的指令l 代码编辑集成环境l DSP/BIOSl JTAG扫描控制器(TI或第三方的)l 硬件评估板18低功耗模式和节能模式l 支持空闲模式、等待模式、挂起模式l 停止单个外围的时钟19封装方式l 带外部存储器接口的179球形触点BGA封装l 带外部存储器接口的176引脚低剖面四芯线扁平LQFP封装l 没有外部存储器接口的128引脚贴片正方扁平PBK封装20温度选择l A:-40 +85l S:-40 +125C28x系列芯片的功能框图如图1-1所示。代码保护的模块图1-1 C28x功能框图注:+ 器件上提供96个中断,45个可用;+ XINTF在F2810上不可用。1.2 引脚分布及引脚功能TMS320F2812芯片的封装方式为179引脚GHH球形网格阵列BGA(Ball Grid Array)封装和176引脚PGF低剖面四芯线扁平LQFP(Low-profile Quad)封装,其引脚分布分别如图1-2(BGA封装底视图)和图1-3(LQFP封装顶视图)所示。TMS320F2810芯片的封装方式为128引脚PBK LQFP封装,其引脚分布情况如图1-4(顶视图)所示。表1-2详细描述了芯片F2810和F2812的引脚功能及信号情况。所有输入引脚的电平均与TTL兼容;所有引脚的输出均为3.3V CMOS电平;输入不能承受5V电压;上拉电 流/下拉电流均为100A。所有引脚的输出缓冲器驱动能力(有输出功能的)典型值是4mA。图1-2 179引脚BGA封装底视图图1-3 176引脚LQFP封装顶视图图1-4 128引脚PBK封装顶视图表1-2 引脚功能和信号情况名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装XINTF信号(只限于F2812)XA18D7158O/ZXA17B7156O/ZXA16A8152O/ZXA15B9148O/ZXA14A10144O/ZXA13E10141O/ZXA12C11138O/Z19位地址总线XA11A14132O/ZXA10C12130O/ZXA9D14125O/ZXA8E12125O/ZXA7F12121O/ZXA6G14111O/ZXA5H13108O/ZXA4J12103O/ZXA3M1185O/ZXA2N1080O/ZXA1M243O/ZXA0G518O/ZXD15A9147I/O/ZPU16位数据总线XD14B11139I/O/ZPUXD13J1097I/O/ZPUXD12L1496I/O/ZPUXD11N974I/O/ZPUXD10L973I/O/ZPUXD9M868I/O/ZPUXD8P765I/O/ZPUXD7L554I/O/ZPUXD6L339I/O/ZPUXD5J536I/O/ZPUXD4K333I/O/ZPUXD3J330I/O/ZPUXD2H527I/O/ZPUXD1H324I/O/ZPUXD0G321I/O/ZPU续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装XINTF信号(仅F2812)XMP/F117IPU可选择微处理器/微计算机模式。可以在两者之间切换。为高电平时外部接口上的区域7有效,为低电平时区域7无效,可使用片内的Boot ROM功能。复位时该信号被锁存在XINTCNF2寄存器中,通过软件可以修改这种模式的状态。此信号是异步输入,并与XTIMCLK同步E7159IPU外部DMA保持请求信号。为低电平时请求XINTF释放外部总线,并把所有的总线与选通端置为高阻态。当对总线的操作完成且没有即将对XINTF进行访问时,XINTF释放总线。此信号是异步输入并与XTIMCLK同步K1082O/Z外部DMA保持确认信号。当XINTF响应的请求时呈低电平,所有的XINTF总线和选通端呈高阻态。和信号同时发出。当有效(低)时外部器件只能使用外部总线P144O/ZXINTF区域0和区域1的片选,当访问XINTF区域0或1时有效(低)P1388O/ZXINTF区域2的片选。当访问XINTF区域2时有效(低)B13133O/ZXINTF区域6和7的片选。当访问区域6或7时有效(低)N1184O/Z写有效。有效时为低电平。写选通信号是每个区域操作的基础,由XTIMINGx寄存器的前一周期、当前周期和后一周期的值确定M342O/Z读有效。低电平读选通。读选通信号是每个区域操作的基础,由XTIMINGx寄存器的前一周期、当前周期和后一周期的值确定。注意:和是互斥信号XR/N451O/Z通常为高电平,当为低电平时表示处于写周期,当为高电平时表示处于读周期续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装XREADYB6161IPU数据准备输入,被置1表示外设已为访问做好准备。XREADY可被设置为同步或异步输入。在同步模式中,XINTF接口块在当前周期结束之前的一个XTIMCLK时钟周期内要求XREADY有效。在异步模式中,在当前的周期结束前XINTF接口块以XTIMCLK的周期作为周期对XREADY采样3次。以XTIMCLK频率对XREADY的采样与XCLKOUT的模式无关JTAG和其他信号X1/XCLKINK97758I振荡器输入/内部振荡器输入,该引脚也可以用来提供外部时钟。28x能够使用一个外部时钟源,条件是要在该引脚上提供适当的驱动电平,为了适应1.8V内核数字电源(VDD),而不是3.3V的I/O电源(VDDIO)。可以使用一个嵌位二极管去嵌位时钟信号,以保证它的逻辑高电平不超过VDD(1.8V或1.9V)或者去使用一个1.8V的振荡器X2M97657I振荡器输出XCLKOUTF1111987O源于SYSCLKOUT的单个时钟输出,用来产生片内和片外等待状态,作为通用时钟源。XCLKOUT与SYSCLKOUT的频率或者相等,或是它的1/2,或是1/4。复位时XCLKOUT = SYSCLKOUT/4TESTSELA1313497IPD测试引脚,为TI保留,必须接地D6160113I/OPU器件复位(输入)及看门狗复位(输出)。器件复位,XRS使器件终止运行,PC指向地址0x3F FFC0(注:0xXX XXXX中的0x指出后面的数是十六进制数。例如0x3F FFC0=3FFFC0h)当XRS为高电平时,程序从PC所指出的位置开始运行。当看门狗产生复位时,DSP将该引脚驱动为低电平,在看门狗复位期间,低电平将持续512个XCLKIN周期。该引脚的输出缓冲器是一个带有内部上拉(典型值100mA)的开漏缓冲器,推荐该引脚应该由一个开漏设备去驱动TEST1M76751I/O测试引脚,为TI保留,必须悬空TEST2N76650I/O测试引脚,为TI保留,必须悬空续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装B1213598IPD有内部上拉的JTAG测试复位。当它为高电平时扫描系统控制器件的操作。若信号悬空或为低电平,器件以功能模式操作,测试复位信号被忽略注意:在上不要用上拉电阻。它内部有上拉部件。在强噪声的环境中需要使用附加上拉电阻,此电阻值根据调试器设计的驱动能力而定。一般取22k即能提供足够的保护。因为有了这种应用特性,所以使得调试器和应用目标板都有合适且有效的操作TCKA1213699IPUJTAG测试时钟,带有内部上拉功能TMSD1312692IPUJTAG测试模式选择端,有内部上拉功能,在TCK的上升沿TAP控制器计数一系列的控制输入TDIC1313196IPU带上拉功能的JTAG测试数据输入端。在TCK的上升沿,TDI被锁存到选择寄存器、指令寄存器或数据寄存器中TDOD1212793O/ZJTAG扫描输出,测试数据输出。在TCK的下降沿将选择寄存器的内容从TDO移出EMU0D11137100I/O/ZPU带上拉功能的仿真器I/O口引脚0,当为高电平时,此引脚用作中断输入。该中断来自仿真系统,并通过JTAG扫描定义为输入/输出EMU1C9146105I/O/ZPU仿真器引脚1,当为高电平时,此引脚输出无效,用作中断输入。该中断来自仿真系统的输入,通过JTAG扫描定义为输入/输出ADC模拟输入信号ADCINA7B5167119I采样/保持A的8通道模拟输入。在器件未上电之前ADC引脚不会被驱动ADCINA6D5168120IADCINA5E5169121IADCINA4A4170122IADCINA3B4171123IADCINA2C4172124IADCINA1D4173125IADCINA0A3174126I续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装ADCINB7F599I采样/保持B的8通道模拟输入。在器件未上电之前ADC引脚不会ADCINB6D188IADCINB5D277IADCINB4D366IADCINB3C155IADCINB2B144IADCINB1C333IADCINB0C222IADCREFPE21111OADC参考电压输出(2V)。需要在该引脚上接一个低ESR(50m1.5)的10F陶瓷旁路电容,另一端接至模拟地ADCREFME41010OADC参考电压输出(1V)。需要在该引脚上接一个低ESR(50m1.5)的10F陶瓷旁路电容,另一端接至模拟地ADCRESE-XTF21616OADC外部偏置电阻(24.9k)ADCBGREFNE6164116I测试引脚,为TI保留,必须悬空AVSSREFBGE31212IADC模拟地AVDDREFBGE11313IADC模拟电源(3.3V)ADCLOB3175127I普通低侧模拟输入VSSA1F31515IADC模拟地VSSA2C5165117IADC模拟地VDDA1F41414IADC模拟电源(3.3V)VDDA2A5166118IADC模拟电源(3.3V)VSS1C6163115IADC数字地VDD1A6162114IADC数字电源(1.8V)VDDAIOB211I/O模拟电源(3.3V)VSSAIOA2176128I/O模拟地电源信号VDDH123201.8V或1.9V核心数字电源VDDL13729VDDP55642VDDP97556VDDP1263VDDK1210074VDDG1211282VDDC1411282VDDB10143102VDDC8154110续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装VSSG41917内核和数字I/O地VSSK13226VSSL23826VSSP45239VSSK658VSSP87053VSSM107859VSSL118662VSSK139973VSSJ14105VSSG13113VSSE1412088VSSB1412995VSSD10142VSSC10103VSSB8153109VDDAIOB211I/O模拟电源(3.3V)VSSAIOA2176128I/O口模拟地VDDIOJ43125I/O数字电源(3.3V)VDDIOL76449VDDIOL1081VDDION14VDDIOG1111483VDDIOE9145104VDD3VLN86952Flash核电源(3.3V),上电后所有时间内都应将该引脚接至3.3V通用输入/输出(GPIO)或外围信号GPIOA或EVA信号GPIOA0PWM1(O)M129268I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚1GPIOA1PWM2(O)M149369I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚2GPIOA2PWM3(O)L129470I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚3GPIOA3PWM4(O)L139571I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚4GPIOA4PWM5(O)K119872I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚5GPIOA5PWM6(O)K1410175I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚6GPIOA6T1PWM-T1CMPJ1110276I/O/ZPUGPIO或定时器1输出1续表 名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装GPIOA7T2PWM_T2CMPJ1310477I/O/ZPUIGPIO或定时器2输出2GPIOA8CAP1_QEP1(I)H1010678I/O/ZPUIGPIO或捕获输入1GPIOA9CAP2_QEP2(I)F1110779I/O/ZPUGPIO或捕获输入2GPIOA10CAP3_QEPI1(I)F1210980I/O/ZPUGPIO或捕获输入3GPIOA11TDIRA(I)F1411685I/OZPUGPIO或计数器方向GPIOA12TCKINA(1)F1311786I/O/ZPUGPIO 或计数器时钟输入GPIOA13(I)E1312289I/O/ZPUGPIO或比较器1输出GPIOA14(I)E1112390I/O/ZPUGPIO或比较器2输出GPIOA15(I)F1012491I/O/ZPUGPIO或比较器3输出GPIOB或EVB信号GPIOB0PWM7(O)N24533I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚7GPIOB1PWM8(O)P24634I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚8GPIOB2PWM9(O)N34735I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚9GPIOB3PWM10(O)P34836I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚10GPIOB4PWM11(O)L44937I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚11GPIOB5PWM12(O)M45038I/O/ZPUGPIO或PWM输出引脚12GPIOB6T3PWM_T3CMPK55340I/O/ZPUGPIO或定时器3输出GPIOB7T4PWM_T4CMPN55541I/O/ZPUGPIO或定时器4输出GPIOB8CAP4_QEP3(I)M55743I/O/ZPUGPIO或捕获输入#4GPIOB9CAP5_QEP4(I)M65944I/O/ZPUGPIO或捕获输入#5GPIOB10CAP6_QEPI2(I)P66045I/O/ZPUGPIO或捕获输入#6GPIOB11TDIRB(I)L87154I/O/ZPUGPIO或定时器方向GPIOB12TCLKINB(I)K87255I/O/ZPUGPIO或定时器时钟输入GPIOB13(I)N66146I/O/ZPUGPIO或比较器4输出GPIOB14(I)L66247I/O/ZPUGPIO或比较器5输出GPIOB15(I)K76348I/O/ZPUGPIO或比较器6输出GPIOD或EVA信号GPIOD0(I)H1411081I/O/ZPU定时器1比较输出GPIOD1/(I)G1011584I/O/ZPU定时器2比较输出或EV-A开启外部AD转换输出GPIOD或EVB信号GPIOD5(I)P107960I/O/ZPU定时器3比较输出GPIOD6/(I)P118361I/OZPU定时器4比较输出或EV-B开启外部AD转换输出续表名 字引脚号I/O/ZPU/PDS说 明179针GHH封装176针PGF封装128针PBK封装GPIOE或中断信号GPIOE0XINT_(I)D9149106I/O/Z通用I/O或XINT1或核心输入GPIOE1XINT2_ADCSOC(I)D8151108I/O/ZPUGPIO或XINT2或开始AD转换GPIOE2XNMI_XINT13(I)E8150107I/O/ZPUGPIO或XNMI或XINT13GPIOF或串行外围接口(SPI)信号GPIOF0SPISIMOA(O)M14031I/O/ZGPIO或SPI从动输入,主动输出GPIOF1SPISOMIA(I)N14132I/O/ZGPIO或SPI从动输出,主动输入GPIOF2SPICLKA(I/O)K23427I/O/ZGPIO或SPI时钟GPIOF3SPISTEA(I/O)K43528I/O/ZGPIO或SPI从动传送使能GPIOF或串行通信接口A(SCI-A)信号GPIOF4SCITXDA(O)C7155111I/O/ZPUGPIO或SCI异步串行口发送数据GPIOF5SCIRXDA(I)A7157112I/O/ZPUGPIO或SCI异步串行口接收数据GPIOF6CANTXA(O)N128764I/O/ZPUGPIO或eCAN发送数据GPIOF7CANRXA(I)N138965I/O/ZPUGPIO或eCAN接收数据GPIOF或多通道缓冲串行口(McBSP)信号GPIOF8MCLKXA(I/O)J12823I/O/ZPUGPIO或发送时钟GPIOF9MCLKRA(I/O)H22521I/O/ZPUGPIO或接收时钟GPIOF10MFSXA(I/O)H42622I/O/ZPUGPIO或发送帧同步信号GPIOF11MSXRA(I/O)J22924I/O/ZPUGPIO或接收帧同步信号GPIOF12MDXA(O)G12219I/O/ZGPIO或发送串行数据GPIOF13MDRA(1)G22018I/O/ZPUGPIO或接收串行数据GPIOF或XF CPU输出信号GPIOF14XF_(O)A11140101I/O/ZPU此引脚有3个功能:(1)XF通用输出引脚(2)XPLLDIS复位期间此引脚被采样以检查锁相环PLL是否不使能,若该引脚采样为低,PLL将不被使能。此时,不能使用HALT和STANDBY模式(3)GPIO通用输入/输出功能GPIOG或串行通信接口B(SCI-B)信号GPIOG4SCITXDB(O)P149066I/O/ZGPIO或SCI异步串行口发送数据端GPIOG5SCIRXDB(I)M139167I/O/ZGPIO或SCI异步串行口接收数据端注: 除了TDO,CLKOUT,XF,XINTF,EMU0及EMU1引脚之外,所有引脚的输出缓冲器驱动能力(有输出功能的)典型值是4mA。I:输入;O:输出;Z:高阻态。PU:引脚有上拉功能;PD:引脚有下拉功能。

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