高性能工业控制DSP：ADSP-2199x原理及应用

目录 第1章 概述

1.1 ADSP 2199x的特点1
1.2 ADSP 2199x的结构4
1.2.1 DSP的内核结构4
1.2.2 DSP的外围结构5
1.2.3 存储器结构8
1.2.4 其他功能10
1.3 开发工具11

第2章 计算单元

2.1 概述12
2.2 使用的数据格式和数据类型13
2.2.1 数据格式14
2.2.2 数据类型14
2.2.3 格式总结16
2.3 计算单元的模式设置17
2.4 算术逻辑单元ALU19
2.4.1 ALU的操作 20
2.4.2 ALU状态标志20
2.4.3 ALU数据结构框图21
2.4.4 ALU除法22
2.5 乘法器MAC24
2.5.1 乘法器的操作24
2.5.2 乘法器的清零、舍入及饱和操作26
2.5.3 乘法器的状态标志26
2.5.4 乘法器的溢出和饱和27
2.6 移位器27
2.6.1 移位器的操作27
2.6.2 块指数的提取31
2.6.3 立即移位32
2.6.4 反规格化33
2.6.5 规格化34
2.6.6 移位器状态标志37

第3章 系统信号

3.1 引脚功能38
3.1.1 引脚功能38
3.1.2 引脚复位状态41
3.2 DSP的复位45
3.2.1 硬复位45
3.2.2 软件复位46
3.3 引导46
3.3.1 引导模式46
3.3.2 引导流格式48
3.4 DSP的时钟管理49
3.4.1 锁相环PLL50
3.4.2 时钟控制模块51
3.5 低功耗55
3.6 总线请求和响应信号56
3.7 看门狗58
3.8 FIO模块59
3.8.1 FIO寄存器的设置59
3.8.2 FIO模块的操作62

第4章 存储器、数据地址发生器和外部接口

4.1 存储器 65
4.1.1 内部存储器地址和数据总线65
4.1.2 外部存储器地址和数据总线67
4.1.3 内部数据总线交换67
4.1.4 ADSP2199x 存储器组织结构68
4.1.5 写缓存FIFO71
4.2 数据地址发生器 71
4.2.1 DAG模式的设置72
4.2.2 DAG操作75
4.2.3 DAG寄存器的延迟80
4.3 外部接口 81
4.3.1 外部存储器接口寄存器81
4.3.2 外部接口模式的设置85
4.3.3 外部接口模式的使用87
4.3.4 与外部存储器接口90
4.3.5 编程举例96

第5章 程序控制器

5.1 程序控制器功能99
5.2 指令流水线101
5.3 指令缓存102
5.3.1 缓存的使用103
5.3.2 指令缓存的优化104
5.4 分支结构105
5.5 循环108
5.6 中断109
5.7 堆栈112
5.8 外设中断115
5.8.1 ADSP2199x外设中断源115
5.8.2 一般性操作117

第6章 ADSP219x指令集

6.1 ALU指令120
6.1.1 相关内容120
6.1.2 ALU指令的格式与功能121
6.2 MAC指令129
6.2.1 相关内容129
6.2.2 MAC指令的格式与功能130
6.3 移位器指令134
6.3.1 移位器指令选项134
6.3.2 移位器指令的格式和功能134
6.4 多功能指令139
6.4.1 相关内容139
6.4.2 多功能指令的格式和功能140
6.5 数据移动指令144
6.5.1 相关内容144
6.5.2 数据移动指令的格式与功能146
6.6 程序流指令154
6.6.1 相关内容154
6.6.2 程序流指令的格式与功能156
6.7 ADSP219x伪指令165
6.8 ADSP219x指令和伪指令检索表175

第7章 DMA

7.1 I/O处理器的结构和DMA分类180
7.1.1 I/O处理器的结构180
7.1.2 基于描述符的DMA传送181
7.1.3 基于自动缓冲的DMA传送182
7.1.4 DMA中断183
7.2 存储器与存储器间DMA数据传送寄存器183
7.3 DMA的设置186
7.3.1 存储器到存储器DMA设置187
7.3.2 SPORT串口DMA设置187
7.3.3 SPI串口DMA设置188
7.4 DMA的使用 188
7.4.1 存储器DMA的使用188
7.4.2 SPORT串口DMA的使用188
7.4.3 SPI串口DMA的使用190
7.4.4 DMA引导193
7.5 存储器到存储器DMA数据传送程序示例193

第8章 PWM

8.1 定时器197
8.1.1 定时器的结构197
8.1.2 定时器的寄存器198
8.1.3 定时器的操作198
8.1.4 定时器的工作模式200
8.1.5 程序举例204
8.2 辅助PWM单元209
8.2.1 辅助PWM的操作 209
8.2.2 辅助PWM的操作模式211
8.2.3 辅助PWM的时序特性212
8.3 PWM模块213
8.3.1 PWM模块结构213
8.3.2 PWM模块寄存器215
8.3.3 PWM模块功能设置215
8.3.4 电动机控制的特殊模式226
8.4 编码器接口230
8.4.1 编码器的结构230
8.4.2 编码器寄存器232
8.4.3 编码器接口的操作233

第9章 A/D转换器

9.1 A/D转换器的内部结构和参考电压245
9.1.1 内部结构245
9.1.2 参考电压246
9.2 A/D转换器寄存器248
9.3 A/D转换器的操作252
9.3.1 A/D转换器时钟与数据格式252
9.3.2 A/D转换器启动方式和A/D转换器计数器253
9.3.3 A/D转换器转换模式254

第10章 串行口SPORT、SPI和CAN模块

10.1 SPORT同步串行口258
10.1.1 SPORT口结构259
10.1.2 发送和接收配置寄存器261
10.1.3 发送和接收缓冲寄存器267
10.1.4 串行时钟和帧同步信号的频率267
10.1.5 状态寄存器269
10.1.6 多通道操作269
10.1.7 SPORT模式组合时序示例274
10.1.8 SPORT口的DMA数据传送277
10.2 串行外设接口SPI281
10.2.1 SPI接口的结构282
10.2.2 SPI 寄存器 283
10.2.3 SPI的操作290
10.2.4 SPI错误信息的处理293
10.3 CAN模块295
10.3.1 CAN模块寄存器295
10.3.2 CAN配置寄存器301
10.3.3 CAN的数据存储304
10.3.4 邮箱控制逻辑307
10.3.5 邮箱接收逻辑308
10.3.6 邮箱发送逻辑311
10.3.7 邮箱中断315
10.3.8 全局中断316
10.3.9 通用计数器单元320
10.3.10 错误寄存器322

第11章 应用举例

11.1 I/O口及定时器应用举例323
11.2 ADSP2199x与PC机的串行通信举例328
11.3 ADSP21992 CAN控制器的使用方法332

附录A 开发工具VisualDSP++ 3.5使用介绍

A.1 VisualDSP++ 3.5概述336
A.2 集成开发环境的使用336
A.2.1 创建一个新的工程文件337
A.2.2 设置工程选项338
A.2.3 编辑和添加工程源文件343
A.2.4 编译链接Debug版的工程，输出可执行文件.dxe343
A.2.5 建立Debug Session和加载可执行文件343
A.2.6 运行和调试Debug程序344
A.2.7 编译链接Release版本的工程345
A.3 程序性能分析操作345
A.3.1 Trace345
A.3.2 Profile346
A.4 调试348
A.4.1 设置断点348
A.4.2 设置Watch Point348
A.4.3 仿真硬件环境349
A.4.4 寄存器窗口操作351
A.4.5 存储器窗口操作351
A.4.6 其他窗口操作353
A.4.7 画图Plot354

附录B ADSP2199x DSP封装图
附录C 光盘文件
参考文献