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DSP2812开发板用户手册

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技术文件名称:LT-DSP2812开发板

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拟制侯长波

审核张勇

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力天电子https://www.sodocs.net/doc/d13806674.html,

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1.0

侯长波 2009-12-02

目录

第一章 LT-DSP2812开发系统简介 (4)

1.1LT-DSP2812开发板特点 (4)

1.2LT-DSP2812开发板功能框图 (5)

1.3LT-DSP2812开发板功能概述 (6)

1.4LT-DSP2812开发板硬件组成 (7)

第二章 DSP芯片TMS320F2812简述 (8)

第三章 LT-DSP2812开发板资源介绍 (11)

3.1电源电路 (11)

3.2蜂鸣器电路 (11)

3.3流水灯电路 (12)

3.41×4独立式按键电路 (13)

3.5PS2接口电路 (13)

3.612864液晶(SO12864)接口电路 (13)

3.7RS232接口电路(SCIB) (14)

3.8USB接口电路(PL-2303HX) (15)

3.9CAN接口电路 (16)

3.10SRAM接口电路 (17)

3.11网络控制器接口电路(ENC28J60) (18)

3.12扩展IO接口 (19)

3.13复位和电源监测电路 (21)

3.14JTAG调试接口 (22)

第四章 物理布局、跳线座和连接器介绍 (23)

4.1物理布局 (23)

4.2跳线座介绍 (24)

4.2.1 跳线座W1 (24)

4.2.2 跳线座W2 (24)

4.3测试点介绍 (24)

4.3.1 XCLKI (24)

4.3.2 XCLKO (24)

4.3.3 TX (24)

4.3.4 RX (24)

第五章 开发板整板测试 (25)

5.1准备工作 (25)

5.1.1 安装PL2303HX驱动 (25)

5.1.2 连接硬件 (25)

5.1.3 设置软件 (25)

5.2开始测试 (28)

5.2.1 测试Bell (29)

5.2.2 测试LED(发光二极管) (30)

5.2.3 测试KEY(按键) (31)

5.2.4 测试PS2 (34)

5.2.5 测试SO12864 SCIB(串口) (36)

5.2.6测试SCIB(串口) (36)

5.2.7 测试24C02 (38)

5.2.8 测试RAM (39)

5.2.9 测试ENC28J60 (39)

第一章 LT-DSP2812开发系统简介

1.1 LT-DSP2812开发板特点

选用TI公司最新推出的32 位DSP 芯片TMS320F2812,此DSP芯片的特点如下:

采用高性能静态CMOS技术,I/O供电电压及FLASH编程电压为3.3V,内核供电电压降为1.8V(135MHz)或1.9V(150MHz),减少了控制器的功耗。

JTAG边界扫描功能。

高性能32位CPU(TMS320C28x),采用哈佛总线结构,具有16×16位双通道MAC(乘累加运算),可进行16×16位和32×32位MAC操作,而且不占用CPU时间,具有统一的存储模式,可快速响应中断及中断处理。

片内高达128K×16位的Flash存储器,包括4个8K×16位和6个16K ×16位的程序存储器、1K×16位的一次编程存储器(OTP ROM)、M0和M1两个1K×16的存储器(SARAM)、L0和L1两个4K×16的存储器(SARAM)、H0一个8K×16的存储器(SARAM)。

4K×16位的引导ROM具有软件引导模式和保存了标准的数学函数表。

外部接口高达1M的存储容量,有编程等待状态、读/写信号选通时序可编程及3个独立的片选信号。

片内晶体振荡器,基于自动锁相环技术的时钟发生器,程序监视器。

3个外部中断,外设中断允许(PIE)模块,支持45个外设中断。

128位代码安全密码保护Flash/OTP以及L0/L1 SARAM,防止软硬件方法逆向获取代码。

3个32位的CPU定时器。

两个时间管理器(EV A、EVB)可进行电机控制,并且与F240x兼容。

包含串行外设接口(SPI)、两个串行通信端口(SCIs)即标准的UART、增强的区域网控制器(eCAN)及多通道缓冲串口(Mcbsp)。

16通道的12位模数转换器,即2个8通道的多路输入、两个采样保持器,最高转换频率为:80ns/12.5MSPS(每秒百万次采样)。

多达56个独立可编程复用的通用I/O引脚(GPIO)。

先进的仿真性能,分析和断点功能,可以通过硬件实时调试。

开发工具包括ANSI C/C++编译器/汇编器/链接器,通用的开发环境

CCS。

低电压低功耗工作模式,支持IDLE(空闲)、STANDBY(标准)及HALT (停止)模式,可单独停止各个外设模块的时钟。

功能全面,板上资源丰富:

一个蜂鸣器;

8位流水灯;

四个独立式按键;

一个标准的六芯PS2接口;

一个存储容量为2048×8-Bit的EEPROM;

一个标准的RS232接口;

一个标准12864液晶(SO1286)接口;

一个USB转串口(PL2303)接口;

一个网络接口(ENC28J60);

一个CAN总线接口;

256K × 16 SRAM;

1组扩展I/O(16位);

1组扩展A/D接口(16通道);

1组扩展McBSP接口(6位);

符合原厂标准的JTAG仿真调试端口。

提供电源指示灯和上电自动复位、手动复位电路,全SMD设计、系统稳定可靠。

模板体积小巧,尺寸仅为14cm×9cm。

1.2 LT-DSP2812开发板功能框图

图1.1是整板系统的功能框图,从图中可以清楚地看到LT-DSP2812开发板上丰富的外设资源及其位置分布情况。

图1.1 LT-DSP2812学习板资源分布及功能框图

1.3 LT-DSP2812开发板功能概述

LT-DSP2812开发板主要集成了RS232接口、CAN接口、网络接口、PS2接口、12864液晶接口、ADC接口、EEPROM、蜂鸣器、1×4键盘、流水灯等电路(见图1.1),囊括了几乎所有的常用接口和应用电路,适合有志学习电子技术的广大朋友开发之用。

基本单元测试程序包括以下几个部分:

蜂鸣器程序。

流水灯程序;

1×4独立式按键输入显示程序;

DSP通过PS2端口接收显示键盘输入数据程序;

SO12864液晶显示画面程序;

DSP通过RS232接口与PC机通信程序;

DSP通过USB接口与PC机通信程序;

PC机通过网络接口(RJ45)和DSP通信程序;

256K × 16 SRAM读写程序;

读写EEPROM程序;

通过学习研究上面的基本模块程序,用户能够很快的熟悉并掌握

TMS320F2812的内部资源,并能很容易地掌握基本电路调试技巧和软件编程技术,可以在短时间内编写出属于您自己的有创意的实用程序。通过少量改动甚至无需改动就可以将它们应用到您的实际开发中,加速您的研发进程、让您始终领先一步。

1.4 LT-DSP2812开发板硬件组成

名称 型号 描述

DSP芯片TMS320F2812 高性能、低功耗、32位定点DSP芯片

电源管理芯片 TPS767D318 输出稳定的3.3V电压和1.8V电压

RS232接口芯片MAX3232 3.3V供电,支持两路RS232电平转换

USB-RS232芯片PL2303HX 兼容USB2.0规范,支持数据全速传输(12Mbit/s)CAN接口芯片SN65HVD232 3.3V供电CAN(控制域网络)收发器

网络控制器芯片 ENC28J60 高性能SPI总线的单芯片以太网控制器EEPROM AT24C02

I2C接口,2048×8Bit存储容量

SRAM IS61LV25616

256 K×l6Bit高速CMOS工艺的静态随机存储器蜂鸣器 3.3V蜂鸣器蜂鸣器发声实验

流水灯 8位0805封装LED流水灯实验

按键 1*4独立按键按键实验

扩展I/O(16位)双排针引出 方便扩展开发

扩展A/D接口双排针引出 方便扩展开发

扩展McBSP接口双排针引出 方便扩展开发

第二章 DSP芯片TMS320F2812简述 TMS320F2812 是美国TI 公司推出的C2000 平台上的定点32 位DSP 芯片。TMS320F2812具有低成本、低功耗和高性能的处理能力,特别适用于有大量数据处理的测控场合。TMS320C28x控制器是业界第一款 32 位基于 DSP 的控制器,具有板载快闪存储器和高达 150MIPS 的性能。它将微控制器 (MCU) 综合控制外设和简便易用与 TI 一流的 DSP 技术的处理能力与 C 效率相结合。在编程工具上,Code Composer Studio IDE 提供强健、成熟的核心功能与简便易用的配置和图形可视化工具,在开发过程中可以提供很多帮助。

图2.1是TMS320F2812内部结构框图。可以看出TMS320F2812的结构具有以下的明显特征:

先进的仿真性能,JTAG边界扫描功能。

片内高达128K×16位的Flash存储器,包括4个8K×16位和6个16K ×16位的程序存储器、1K×16位的一次编程存储器(OTP ROM)、M0和M1两个1K×16的存储器(SARAM)、L0和L1两个4K×16的存储器(SARAM)、H0一个8K×16的存储器(SARAM)。

片内晶体振荡器,基于自动锁相环技术的时钟发生器,程序监视器。

3个外部中断,外设中断允许(PIE)模块,支持96个外设中断。

3个32位的CPU定时器。

两个时间管理器(EV A、EVB)可进行电机控制,并且与F240x兼容。

包含串行外设接口(SPI)、两个串行通信端口(SCIs)即标准的UART、增强的区域网控制器(eCAN)及多通道缓冲串口(Mcbsp)。

16通道的12位模数转换器。

外部扩展接口(XINTF)高达1M的存储容量。

图2.1 TMS320F2812内部结构框图

要想更多了解TMS320F2812,请参考国内已出版的一些中文教材:

[1] 韩丰田编著. TMS320F281x原理及应用技术. 北京:清华大学出版社,2009

[2] 刘和平, 邓力, 江渝, 张占龙编著. 数字信号处理器原理、结构及应用基础—TMS320F28x. 北京:机械工业出版社,2007

其实,这些教材中的大部分内容都只不过是TI英文资料的翻译版而已,不可避免的有一些谬误失实之处(即使是TI原版的英文资料也是处在不断的修订中),所以为了获得最权威的信息我们强烈推荐用户更多地阅读TI提供的英文资料(主要是User’s Guide和Data Sheet),这在学习开发TMS320F2812单片机的过程中是十分必要的。而且TI会针对性地推出一些应用笔记(Application Note),这些资料具有很强的实用性,对于我们更好的开发TMS320F2812是十分有益的,建议用

户时常关注TI的网站(https://www.sodocs.net/doc/d13806674.html,)。

我们建议用户仔细阅读以下三个文档,以便详细了解TMS320F2812的结构和使用方法。

[1] TMS320F2810、 TMS320F2811、TMS320F2812、TMS320C2810、TMS320C2811、 TMS320C2812 DSPs 2007.7.17

[2] TMS320x28xx, 28xxx DSP Peripherals Reference Guide 2009.5.3

[3] Programming TMS320x28xx and 28xxx Peripherals in C/C++ 2009.9.22

第三章 LT-DSP2812开发板资源介绍 本章详细介绍了LT-DSP2812学习板上各个功能模块的硬件电路原理、使用方法和注意事项,使用前请仔细阅读。在本章的介绍中并没有具体给出每个芯片的操作方法和读写时序图,请阅读每个小节最后的“推荐阅读”中指定的PDF文档来获得有关器件的详细使用信息。

3.1 电源电路

TMS320F2812采用高性能静态CMOS技术, I/O供电电压及FLASH编程电压为3.3V,内核供电电压降为1.8V(135MHz)或1.9V(150MHz),故本开发板选用TI公司的双路输出低压降 (LDO) 稳压器TPS767D318,将输入的5V直流电压稳压输出一路为3.3V,一路为1.8V,每路最大输出电流为1A。为了抑制电源线

上的高频噪声和尖峰干扰,降低数字噪声对模拟电路的干扰,模拟电源和数字电源、模拟地和数字地都采用磁珠隔离。同时板上5V、3.3V、1.8V电压都采用发光二极管指示电源状态,方便用户使用。具体连接关系如图3.1所示。

图3.1 电源电路原理图

推荐阅读:TPS767D318.pdf

3.2 蜂鸣器电路

蜂鸣器是电流驱动型器件,消耗电流20mA左右。因为DSP的I/O电流驱动能力十分有限,所以我们使用了一个NPN型三极管来驱动蜂鸣器。具体连接关系如图3.2所示。

图3.2 蜂鸣器电路原理图

3.3 流水灯电路

本学习板使用了8个0805封装的LED构成流水灯电路。流水灯电路原理示意图如图3.11所示。DSP的GPIO B0—B7端口的每一位都对应一个LED,当相应IO输出低电平时LED点亮,当相应IO输出高电平时LED熄灭。具体连接关系如图3.3所示。

3.4 1×4独立式按键电路

本学习板上有一个1×4独立式按键电路,其电路原理图见图3.4。在按键没有按下时,对应DSP引脚由上拉电阻拉为高电平;当按键按下时,对应DSP引脚变为低电平,DSP通过检测相应引脚电压来判断有无按键按下。

图3.4 键盘电路原理图

3.5 PS2接口电路

PS2端口使用了标准的六芯插座,可以接收来自标准键盘、鼠标的数据。由于键盘、鼠标都是5V供电系统,而TMS320F2812只能工作在3.3V,所以需要

在两者之间进行电平转换。根据键盘的工作原理,MCU只要接收键盘发送过来的时钟信号和数据信号,然后对数据信号进行解码就可以了。为此我们让键盘的时钟线CLK和数据线DATA通过4.7K电阻和DSP引脚相连,这样就是完成逻辑电平的简单转换。PS2连接关系如图3.5所示。

图3.5 PS2电路原理图

推荐阅读:PS2技术参考.pdf

3.6 12864液晶(SO12864)接口电路

12864液晶接口是一个2.54mm间距的8脚单排插针座,可以连接SO12864液晶模块。SO12864液晶接口各位的定义见表3.1。第1位CS为液晶片选输入

端,直接连接DGND,选通SO12864。

请用户使用前仔细阅读您所选用的液晶模块的说明书,判断您的液晶模块是否与我们设计的接口兼容,避免发生意外事故。如果使用我们提供的液晶模块,请仔细阅读光盘中的说明书。

表3.1 SO12864液晶接口的引脚定义

引脚号 液晶引脚 DSP引脚描述

1 CS DGND 芯片选通端

2 RES GPIOB12 复位输入端

3

A0 GPIOB11 命令数据选择段

4 SCL GPIOB1

5 串行模式时钟端

5 SI GPIOB14 串行模式数据端

6 VDD D3V3 逻辑电源输入端

7 VSS DGND 逻辑电源地

8 LED+ D3V3 背光电源输入端

推荐阅读:SO12864.pdf

3.7 RS232接口电路(SCIB)

MAX3232是一款3.0V~5.5V供电、低功率的RS232收发器,支持高达1Mbps 的通信速率,仅需要四个0.1uF的电容作为外部元件即能工作。DSP与MAX3232

连接关系示意图如图3.6所示。

图3.6 DSP与MAX3232的连接图

TMS320F2812片内集成了两个SCI(串行通信接口)模块,这里使用了它的SCIB,DSP通过SCITXDB(GPIOG4)向PC机发送数据,通过SCITXDB (GPIOG5)接收来自PC机的数据。

推荐阅读:MAX3232.pdf

3.8 USB接口电路(PL-2303HX)

PL-2303HX是Prolific推出了USB TO RS232接口转换芯片,弥补了业界此类转换芯片的空白。PL-2303HX可完美的应用于PDA、Modem、GPS、手机、数码相机、读卡机等与PC机的通讯电缆上。

PL-2303HX具有以下特征:

1、完全兼容USB2.0(Full-Speed );

2、 5V-3V调节输出、12MHZ晶振;

3、支持RS232接口:

●全双工发送和接收(RXD、TXD)

● MODEM控制线(RTS、CTS、DTR、DSR、DCD和RI)

● 5、6、7或8位数据格式

●奇偶校验或无校验

● 1位、1位半或2位停止位

●可编程的波特率:75bps~6Mbps

●外部RS232掉电控制

●可为外部串行口提供电源

4、具有外部流控制功能;

5、 512字节可调的双向数据缓存;

6、支持从外部MODEM信号远程唤醒;

7、两个GPIO;

8、可选的外部EEPROM实现标准设置。

DSP与PL-2303HX连接关系示意图如图3.7所示。

图3.7 DSP与PL2303HX的连接图

TMS320F2812片内集成了两个SCI(串行通信接口)模块,这里使用了它的SCIA,DSP通过SCITXDA(GPIOF4)向PC机发送数据,通过SCITXDA (GPIOF5)接收来自PC机的数据。

PL-2303HX的外部EEPROM配置芯片采用AT24C02,存储包括PID(Product

ID)、VID(Vendor ID)和芯片收发器控制和状态等信息。AT24C02是Atmel公司生产的容量为2Kbit的IIC总线的EEPROM,它的供电电压为3V~5V,可通过DSP

可以对其进行配置。

推荐阅读:PL-2303HX.pdf及AT2402.pdf

3.9 CAN接口电路

SN65HVD232是德州仪器公司(TI)推出业界首款3.3V系列CAN(控制域网络)收发器。该系列产品是为了在控制器之间实现可靠而有效的双向数据传输而设计的,它符合CAN总线结构标准ISO 11898。该系列器件支持传输速率高达1Mbps的差分信令,同时还兼容现有信令体系,适合双终端传输线和半双工操作。DSP与SN65HVD232的连接关系示意图如图3.8所示。

图3.8 DSP与SN65HVD232的连接图

推荐阅读:SN65HVD232.pdf

3.10 SRAM接口电路

IS61LV25616是256 Kxl6高速CMOS工艺3.3V单电源供电的静态随机存储器。IS6ILV25616的存取时间为15 ns,COMS工艺,3.3V供电,输入/输出兼容TTL电平,且具有低功耗的优良特点,非常适合与高速的DSP配合使用,容量为256 k×16 b。DSP与IS61LV256的连接关系如图3.9所示。

图3.9 DSP 与IS61LV256的连接图

F2812的外部接口(XINTF)映像到5个独立的存储空间。由于F2812采用统一寻址方式,扩展的外部存储空间既可以作为数据存储器,也可以作为程序存储器。每个XINTF 区都有一个片选信号,F2812 DSP 的三个引脚XZCS0AND1、XZCS2、XZCS6AND7作为外部扩展存储器的片选信号,当对一个特定区域进行访问时这些信号就会出现。本开发板为了用户能够了解F2812外部接口(XINTF)的使用,外扩了一片静态存储器(SRAM),选用ISSI 公司IS61LV25616,采用XZCS6AND7作为片选信号,地址空间为0x10 0000--0x18 0000。

推荐阅读:IS61LV256.pdf

3.11 网络控制器接口电路(ENC28J60)

ENC28J60是Microchip echnology (美国微芯科技公司)近期推出的28引脚独立以太网控制器。在此之前,嵌入式系统开发可选的独立以太网控制器都是为个人计算机系统设计的,如RTL8019、AX88796L 、DM9008、 CS8900A 、

T

图3.10 DSP与ENC28J60的连接图

DSP通过其SPI外设的GPIOF0(SIMO)、GPIOF1(SOMI)、GPIOF2(CLK)、GPIOF3(STE)端口与ENC28J60的SI、SO、SCLK、CS四个引脚连接,完成SPI接口的读写,同时ENC28J60的中断输出INT接DSP的GPIOE1(XINT1),ENC28J60的复位输入RESET接DSP的GPIOD5,在操作之前可由DSP完成ENC28J60的硬复位。

推荐阅读:ENC28J60英文手册.pdf、ENC28J60中文手册.pdf、

HR911105A.pdf

3.12 扩展IO接口

为了便于用户二次开发,我们将DSP的GPIOA(16个通用I/O)、McBSP (多通道缓冲串口)、A/D(16通道12位A/D)全部用连接器(插针)引出,形

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