TMS320C28x微控制器FPU详解与开发工具

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本篇文章是针对TI公司TMS320C28x系列微控制器中FPU(浮点处理器)的入门指南,名为"TMS320C28xFPUPrimer",发布于2009年7月。该文档详细介绍了C2000 Delfino微控制器中FPU的基本架构、指令集概述、中断上下文保存与恢复、开发工具和相关文档,以及与Control Law Accelerator的比较。 1. **架构介绍**: 文章首先简述了C28x芯片中的FPU架构,包括其功能模块如控制单元、算术逻辑单元和数据缓存,以及它们之间的相互作用。图1展示了C28x+FPU的功能块图,直观地呈现了FPU的组成部分。 2. **指令集概览**: 指令集部分着重于单精度浮点运算,如IEEE 754标准的单精度浮点数格式,以及不同类型的指令如何在单周期或两周期内执行,如单循环指令和需要两个流水线周期的指令。表1列出了IEEE单精度浮点数的格式,而表2则讨论了不同舍入模式的影响。 3. **中断处理**: 对于实时系统的微控制器,中断上下文管理非常重要。文章讲述了如何在中断时保存和恢复FPU状态,确保程序的连续性,尤其是在涉及浮点计算的中断处理中。 4. **开发工具与文档**: 该指南还提到了与FPU开发相关的工具,包括开发环境、调试器等,以及推荐的开发文档,帮助开发者充分利用FPU进行高效能的浮点运算。 5. **与Control Law Accelerator比较**: 文章将C28x+FPU与Control Law Accelerator进行了对比,可能讨论了在特定应用场景下,两者性能上的优劣,以及选择哪个更适合特定设计的考虑因素。 6. **参考文献**: 最后,文章提供了相关的参考资料,供读者进一步深入研究浮点处理单元在TMS320C28x系列中的应用和技术细节。 通过阅读这篇primer,用户可以了解到TMS320C28x微控制器FPU的核心特性、使用方法以及与硬件和软件开发的集成,对于从事嵌入式系统设计和浮点运算编程的工程师来说,这是一份重要的技术参考文档。
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本书详细介绍了TMS320C28x系列DSP的事件管理器、模-数转换器、32位CPU定时器、多通道缓冲串行口、串行外设接口、串行通信接口、增强型区域网络控制器、通用输入/输出多路复用器,以及电气特性和机械数据等内容。本书可供高等学校电子、通信、计算机、自动控制和电力电子技术等专业的高年级本科生及研究生作为教科书或参考书,也可作为各领域中从事信号处理、控制和电力电子技术的科研及工程技术人员的参考书籍 目录 第11章事件管理器(EV) 11.1事件管理器功能概述 11.1.1事件管理器功能 11.1.2 EV的增强特性 11.1.3事件管理器的寄存器地址 11.1.4通用目的(GP)定时器 11.1.5使用GP定时器产生PWM输出 11.1.6全比较单元 11.2 PWM电路 11.2.1有比较单元的PWM电路 11.2.2 PWM信号的产生 11.2.3空间向量PWM 11.3捕捉单元 11.3.1捕捉单元概述 11.3.2捕捉单元的操作 11.3.3捕捉单元的FIFO堆栈 11.3.4捕捉中断 11.3.5正交编码脉冲电路(QEP) 11.4事件管理器的中断 11.4.1事件管理器中断概述 11.4.2 EV中断请求和服务 11.5事件管理器的寄存器 11.5.1 寄存器概述 11.5.2定时器寄存器 11.5.3比较控制寄存器 11.5.4 比较行为控制寄存器 11.5.5捕捉单元寄存器 11.5.6事件管理器中断标志寄存器 11.5.7事件管理器控制寄存器 11.5.8寄存器位设置的区别 第12章模-数转换器(ADC) 12.1 ADC模块的特点 12.2 自动转换序列发生器的工作原理 12.2.1序列采样模式 12.2.2并发采样模式 12.2.3并发采样双序列发生器模式举例 12.2.4并发采样级联序列发生器模式举例 12.3连续自动序列化模式 12.3.1序列发生器启动/停止模式 12.3.2并发采样模式 12.3.3输入触发描述 12.3.4序列转换过程中的中断操作 12.4 ADC时钟预定标器 12.5低功耗方式 12.6加电顺序 12.7序列发生器的替换特性 12.8 ADC寄存器 12.8.1 ADC控制寄存器 12.8.2最大转换通道寄存器 12.8.3 自动序列状态寄存器 12.8.4 ADC状态和标志寄存器 12.8.5 ADC输入通道选择序列控制寄存器 12.8.6 ADC转换结果缓冲寄存器 第13章 32位CPU定时器O/1/2 13.1 CPU定时器的结构与工作原理 13.2 CPU定时器的寄存器 13.2.1定时器计数器寄存器 13.2.2定时器计数器寄存器高位 13.2.3定时器周期寄存器 13.2.4定时器周期寄存器 13.2.5定时器控制寄存器 13.2.6定时器预定标计数器低位 13.2.7定时器预定标计数器高位 第14章 多通道缓冲串行E!(McBSP) 14.1概述 14.1.1 McBSP介绍 14.1.2寄存器一览 14.1.3 McBSP操作 14.1.4 McBSP的采样率发生器 14.1.5 McBSP的意外/出错情况 14.2多通道选择模式 14.2.1通道、模块、分区 14.2.2 A-bis模式 14.2.3 SPI仂、议 14.3配置接收器和发送器 14.3.1接收器配置 14.3.2发送器配置 14.4仿真和复位事项 14.4.1 McBSP仿真模式 14.4.2数据打包实例 14.4.3 GPIO功能 14.5 McBSP的FIFO和中断 14.5.1 McBSP的FIFO概述 14.5.2 FIFO模式下McBSP的功能性与局限性 14.5.3 McBSP的FIFO操作 14.5.4 McBSP接收中断的产生 14.5.5 McBSP发送中断的产生 14.5.6 McBSP FIFO寄存器的说明 14.6 McBSP寄存器 14.6.1 数据接收和发送寄存器 14.6.2串行口控制寄存器(SPCRl和SPCR2) 14.6.3接收控制寄存器(RCRl和RCR2) 14.6.4发送控制寄存器(XCRl和XCR2) 14.6.5 采样率产生器寄存器(SRGRl和SRGR2) 14.6.6多通道控制寄存器(MCRl和MCR2) 14.6.7引脚控制寄存器(PCR) 14.6.8接收通道使能寄存器(RCERA-RCERH) 14.6.9发送通道使能寄存器(XCERA-XCERH) 14.6.10寄存器总结 第15章 串行外围接口(SPl) 15.1增强型SPI模块概述 15.2 SPI模块结构及工作原理 15.2.1 SPI模块信号总结 15.2.2 SPI模块寄存器概述 15.2.3 SPI操作 15.2.4 SPI中断 15.2.5数据格式 15.2.6波特率和时钟方案 15.2.7复位的初始化 15.2.8 SPI FIFO说明 15.3 SPI的寄存器组 15.3.1 SPI配置控制寄存器 15.3.2 SPI 512作控制寄存器 15.3.3 SPI状态寄存器 15.3.4 SPI波特率寄存器 15.3.5 SPI仿真缓冲寄存器 15.3.6 SPI串行接收缓冲寄存器 15.3.7 SPI串行发送缓冲寄存器 15.3.8 SPI串行数据寄存器 15.3.9 SPI FIFO发送、接收及控制寄存器 15.3.10 SPI优先权控制寄存器 15.4 SPI范例波形 第16章 串行通信接口(SCl) 16.1增强型SCI模块概述 16.2 SCI模块结构及工作原理 16.2.1 SCI模块信号总结 16.2.2多处理器和异步处理模式 16.2.3 SCI可编程数据格式 16.2.4 SCI多处理器通信 16.2.5空闲线多处理器模式 16.2.6地址位多处理器模式 16.2.7 SCI通信格式 16.2.8 SCI端口的中断 16.2.9 SCI波特率计算 16.2.10 SCI增强型特点 16.3 SCI寄存器组 16.3.1 SCI模块寄存器一览 16.3.2 SCI通信控制寄存器 16.3.3 SCI控制寄存器1 16.3.4 SCI波特率选择寄存器组 16.3.5 SCI控制寄存器2 16.3.6 SCI接收状态寄存器 16.3.7接收数据缓冲寄存器 16.3.8 SCI发送数据缓冲寄存器 16.3.9 SCI FIFO寄存器组 16.3.10优先权控制寄存器 第17章 增强型区域网络控制器(eCAN) 17.1 eCAN的结构 17.1.1 CAN概述 17.1.2 CAN网络和模块 17.1.3 eCAN控制器概述 17.1.4 消息对象 17.1.5消息邮箱 17.2 eCAN的寄存器 17.3 eCAN配置 17.3.1 CAN模块初始化 17.3.2分步配置eCAN 17.3.3远程帧邮箱操作 17.3.4中断 17.3.5 CAN功率下降模式 第18章 通用输入/输出(GPIO)多路复用器 18.1 GPIO多路复用器 18.2 GPIO多路复用器的寄存器 第19章 电气特性和机械数据 19.1 电气特性 19.2 机械数据 附录A寄存器速查参考 附录A.1 CPU寄存器速查参考 A.1.1访问CPU寄存器的指令和复位值 A.1.2寄存器图解 附录A.2事件管理器EV寄存器一览 附录A.3 片内ADC寄存器一览 附录A.4串行外围接El SPI寄存器一览 附录A.5 串行通信接 SCI寄存器一览 附录A.6 CPU定时器0/1/2的寄存器一览 附录A.7多通道缓冲串行ISl McBSP寄存器一览 附录A.8 eCAN寄存器一览 附录A.9通用I/0 H GPIO寄存器一览 附录A.IO时钟、系统控制及PIE寄存器一览 附录A.11片内Flash、OTP寄存器一览 附录A.12外设接H XINTF的寄存器一览 附录B 词汇表 参考文献