一、TMS320F28335内核特点
F28335集成了DSP和MCU的长处,如DSP的主要特征,单周期乘法运算,F28335能够在1个周期内完成32×32位的乘法累加运算,或两个16×16位乘法累加运算,而同样32位的普通单片机则需要4个周期以上才能完成。快速的中断响应使F28335能够保护关键的寄存器以及快速(更小的中断延时)地响应外部异步事件。F28335有8级带有流水线存储器访问的流水线保护机制,因此,F28335高速运行时不需要大容量的快速存储器。专门的分支跳转(Branch-Iook-ahead)硬件减少了条件指令执行的反应时间,条件存储操作更进一步提高了F28335的性能。
- F28335控制器还具有许多独特的功能,如可在任何内存位置进行单周期读、修、改、写操作,不仅提供了高性能和代码高效编程,还提供了许多其他原始指令,一般普通MCU则需要2个以上周期。 F28335系列控制器在1个闪存节点上可以提供150 MIPS的性能,普通单片机与MCU均在30MIPS一下。
- F28335处理器可采用C/C++编写软件,效率非常高。因此,用户不仅可以应用高级语言编写系统程序,也能够采用C/C++开发高效的数学算法,甚至可以与MATLAB、LABVIEW等高级语言系统接口。F28335系列DSP完成数学算法和系统控制等任务都具有相当高的性能。
- F2833x浮点控制器设计,让设计人员可以轻松地开发浮点算法。并在符合成本效益的情况下与定点机器无缝结合。与同主频的定点DSP,F2812比较,浮点算法速度是其5~8倍。
二、TMS320F28335外设特点
a、32位浮点DSP,主频是150MHz,方便电机控制,电力设备控制及工业控制等。
b、片上存储器
FLASH 256K ×16位 SRAM 34K ×16位
BOOT ROM 8K ×16位 OPT ROM 2K ×16位
其中FLASH、OPT ROM受口令保护,可以保护用户程序。
c、片上外设
PWM 18路
HRPWM 6路
CAP 6路
QEP 2通道
ADC 2×8通道,12位,80ns转换时间,0—3V输入量程
SCI 3通道
MCBPS 2通道
CAN 2 通道
SPI 1通道
I2C 1通道
外部存储器扩展接口 XINTF (CS0:4K、CS6:1M、CS7:1M)
通用输入/输出I/0 88
看门狗电路
1、F28335的CPU时钟电路可以有两种提供方式,
一种是在XCLKIN引脚提供一定频率的时钟信号
另一种是在X1和X2两个引脚间连接一个晶体,配合内部的震荡电路,产生时钟源。此时钟源可以经过内部的PLL锁相环电路进行倍频以及分频后,提供给28335的CPU核。CPU核接受的时钟最高频率可以达到150MHz。CPU内核指令周期为6.67ns;内核电压为1.9V,I/O引脚电压为3.3V。
2、F28335为哈佛结构的DSP,在逻辑上有4M×16位的程序空间和4M×16位点的数据空间,物理上将程序空间和数据空间统一成一个4M×16位的空间。F28335片内共有34K×16位单周期单次访问随机存储器的SARAM,分成10个块,分别为M0、M1、L0-L7。MO和M1块SARAM的大小均为1K×16位,当复位后,堆栈指针指向M1块的起始地址,堆栈指针向上生长。M0和M1段都可以映射到程序区和数据区。L0-L7块SARAM的大小均为4K×16位,既可映射到程序空间,也可映射到数据空间,其中L0-L3可映射到两块不同的地址空间并且受片上的FLASH中的密码保护,以免存在上面的程序或数据,被他人非法拷贝。F28335片上有256K×16位嵌入式FLASH存储器和1K×16位一次可编程EEPROM存储器,均受片上FLASH中的密码保护。FLASH存储器由8个32K×16位扇区组成,用户可以对其中任何一个扇区进行擦除、编程和校验,而其他扇区不变。但是,不能在其中一个扇区上执行程序来擦除和编程其他的扇区。
3、F28335中有6组互补对称的脉宽调制PWM,每组中包换两路PWM,分别为PWMxA和PWMxB。每一组中都有7个单元:时基模块TB、计数比较模块CC、动作模块AQ、死区产生模块DB、PWM斩波模块PC、错误联防模块 TZ、事件触发模块 ET。而且为了PWM精度考虑,TI还设计了HRPWM,即每一组的PWMxA都可以配置为高精度PWM。
4、F28335中有6组增强型捕获单元CAP,CAP模块是应用定时器来实现事件捕获功能,主要应用在速度测量,脉冲序列周期等方面。并且每一路CAP单元还可以通过软件配置为APWM,由于CAP单元的时基计数器为32位,所以APWM的时基计数器也是32位,这样APWM可以产生更低频率的PWM。
5、F28335中有2组增强型正交编码单元QEP,正交编码脉冲是两个频率变化且正交(即相位相差90度)的脉冲。当它由电机轴上的光电编码器产生时,电机的旋转方向可通过检测两个脉冲序列中的哪一列先到达来确定,角位置和转速可由脉冲频率(即齿脉冲或圈脉冲)来决定。
6、F28335 片上有1 个12-位A/D 转换器,其前端为2 个8 选1 多路切换器和2 路同时采样/保持器,构成16 个模拟输入通道,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。
7、F28335中有3组SCI 异步串口,也就是通常我们所说的UART。SCI 模块支持在CPU 和其他异步外设之间的数字通讯。SCI 的串口接收和发送均为双缓冲,接收和发送都有独立的使能和中断位。在全双工模式下,两者可以独立或同步运行。为了确保数据的完整性,SCI 模块检查接收数据的断点,校验位和帧错误。
8、F28335上有两个多通道缓冲型同步串口McBSP。McBSP 是Multichannel Buffered Serial Port 的缩写,即多通道缓冲型串行接口,是一种多功能的同步串行接口,它具有很强的可编程能力,可以配置为多种同步串口标准,直接与各种器件高速接口。
9、F28335上有两个增强型CAN 总线控制器,符合CAN2.0B 协议。CAN 是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN 总线通信接口中集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
10、F28335有一通道的SPI接口。SPI是一个高速同步的串行输入/输出口,通信速率和通信数据长度都是可以编程的,DSP可以采用SPI接口同外设或其他处理器实现通信。串行外设接口主要应用于系统扩展显示驱动器、ADC以及日历时钟等器件,也可以采用主/从模式实现多处理器间的数据交换。
11、F28335上有一个IIC 同步串口。
IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS 公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。它由数据线SDA 和时钟SCL 构成的串行总线,可发送和接收数据。F28335 包含一个IIC 主从兼容的串行接口模块。
12、F28335的外部存储器接口包括:20位地址线,16(最大32)位数据线,3个片选控制线及读写控制线。这3个片选线映射到3个存储区域,Zone0,Zone6和Zone7。这3个存储器可分别设置不同的等待周期。
13、F28335一共有88个通用输入/输出接口,也就是常说的GPIO。此88个GPIO都可以通过软件配置为特殊功能或者通用输入输出接口。而且GPIO0-GPIO63可以通过外部中断寄存器配置为外部中断功能,即当某一个GPIO外部中断使能的时候,外部电平发生变化时,此引脚可以触发中断。
14、F28335有六通道的DMA处理器。大大改进了大规模数据传输的效率。