ＴＭＳ320Ｆ2812原理 9787567408296 东北林业大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张妤 著

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• TMS320F2812
• 单片机
• 嵌入式系统
• 数字信号处理
• 控制工程
• 东北林业大学
• 微控制器
• C语言
• 电机控制
• 工业控制

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 东北林业大学出版社

ISBN：9787567408296

商品编码：29552625327

包装：平装

出版时间：2016-08-01

基本信息

书名：ＴＭＳ320Ｆ2812原理

定价：68.00元

作者：张妤

出版社：东北林业大学出版社

出版日期：2016-08-01

ISBN：9787567408296

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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TMS320F2812是*研制的一代32位定点·数字信号处理器(DSP)芯片。每秒可以执行150M条指令，具有强大的数据处理能力，本书从技术和应用两个角度详细解构和介绍了这一*处理器芯片的设计原理和应用手段。对于数字信号处理器技术爱好者们来说是一本很有价值的好书。

内容提要

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本书详细介绍了TMS320F2812硬件结构、内部资源及其应用等内容。以TMS320F2812的功能模块原理和应用为主线，详细介绍了各个功能模块的基本原理。本书可为广大DSP工程技术开发人员及大学院校的师生提供技术参考和开发支持。

目录

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作者介绍

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张妤，女，博士学历，东北林业大学机电工程学院教师，研究方向为智能控制、DSP应用，发表多篇中文核心及EI检索论文。

文摘

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序言

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《TMS320F2812嵌入式系统设计与应用详解》 前言 数字信号处理器（DSP）凭借其强大的并行处理能力和高效的指令集，已成为现代嵌入式系统设计的核心。德州仪器（TI）公司的TMS320F28xx系列DSP，尤其是TMS320F2812，以其高性价比、丰富的外设和强大的性能，在工业控制、电机驱动、音频处理、通信设备等诸多领域得到了广泛应用。本书旨在为读者提供一个系统、深入的学习平台，帮助读者全面掌握TMS320F2812微处理器的内部结构、工作原理、开发流程及实际应用方法。 第一部分：TMS320F2812硬件体系结构与内部模块详解 第一章：TMS320F2812概述与系统框图 本章将首先介绍TMS320F2812在DSP家族中的定位及其重要特性，如处理速度、片上内存、功耗等。随后，我们将详细解析TMS320F2812的整体系统框图，重点讲解CPU核、片上存储器（Flash、SARAM）、外设模块、中断控制器、时钟系统、JTAG接口等关键组成部分之间的相互关系与功能划分。通过对系统框图的深入理解，为后续章节的学习奠定坚实的基础。 第二章：CPU核与指令集 本章将聚焦TMS320F2812的核心——高性能32位C28x™ CPU。我们将深入剖析其流水线结构、寄存器组、指令执行流程，以及其特有的单指令多数据（SIMD）能力。此外，本章还将详细介绍TMS320F2812支持的汇编指令，包括算术指令、逻辑指令、数据传输指令、控制转移指令等，并结合具体实例讲解如何利用这些指令编写高效的底层代码。特别会强调DSP特有的地址生成单元（AGU）在实现高效数据访问方面的作用。 第三章：片上存储器：Flash与SARAM 存储器是嵌入式系统的重要组成部分。本章将详细介绍TMS320F2812内部的两种主要存储器：Flash存储器和SARAM（StaticRandom Access Memory）。我们将讲解Flash存储器的结构、编程模型、擦除和写入操作的时序，以及其在程序存储和数据存储方面的应用。对于SARAM，我们将探讨其读写机制、位寻址特性，以及在临时数据存储、变量存储和堆栈等方面的应用。此外，还将讨论存储器映射、寻址模式以及如何优化存储器访问效率。 第四章：中断系统与异常处理 高效的中断处理是嵌入式系统实时响应的关键。本章将深入讲解TMS320F2812的中断控制器（PIE）的工作原理。我们将详细介绍中断向量表、中断优先级、中断向量生成机制、中断触发方式（可屏蔽中断和不可屏蔽中断）。通过实例演示如何配置中断源、编写中断服务程序（ISR），并讲解异常处理机制，包括上电复位、看门狗复位、软件复位等，以确保系统的稳定性和可靠性。 第五章：时钟与电源管理 精确的时钟和高效的电源管理对于嵌入式系统的性能和功耗至关重要。本章将详细介绍TMS320F2812的时钟系统，包括主振荡器、PLL（锁相环）倍频器、预分频器等，讲解如何配置系统时钟以满足不同工作模式的需求。同时，本章还将深入探讨TMS320F2812的电源管理特性，包括低功耗模式（如IDLE模式、HALT模式）、时钟门控以及稳压器的工作原理，指导读者如何根据应用需求优化功耗。 第六章：外设模块详解（一）：GPIO、EPWM与EQEP TMS320F2812集成了丰富的片上外设，使其能够胜任各种复杂的控制任务。本章将重点讲解通用输入/输出（GPIO）接口，包括其配置、复用功能以及如何通过GPIO实现信号的输入和输出。随后，我们将详细介绍增强型脉冲宽度调制（EPWM）模块，这是实现电机控制、电源管理等应用的核心。我们将深入讲解EPWM的计数器、比较器、事件触发、死区生成等功能，并阐述如何配置EPWM生成PWM波形。最后，本章还将介绍增强型正交编码器脉冲（EQEP）模块，用于读取编码器的位置和速度信息，这对于闭环控制至关重要。 第七章：外设模块详解（二）：ADC、SPI、SCI与I2C 本章继续深入讲解TMS320F2812的其他重要外设。首先，我们将详细介绍逐次逼近型模数转换器（ADC），包括其采样率、分辨率、转换模式、多通道扫描以及如何通过ADC采集模拟信号。随后，我们将讲解串行外设接口（SPI），阐述其主从模式、通信协议以及在连接外部传感器、存储器等设备中的应用。接着，我们将介绍串行通信接口（SCI），讲解其异步通信方式、波特率设置以及在与PC或其他微控制器进行通信时的配置。最后，本章还将介绍集成电路互联（I2C）总线，阐述其多主多从的通信方式，以及在连接EEPROM、传感器等设备中的应用。 第八章：外设模块详解（三）：CAN、DMA与Watchdog 本章将聚焦TMS320F2812在通信和系统可靠性方面的关键外设。我们将深入讲解CAN（Controller Area Network）总线，这是工业自动化和汽车电子领域广泛使用的通信协议。我们将详细介绍CAN的帧格式、报文传输、位定时以及如何在TMS320F2812上配置和使用CAN接口。随后，我们将介绍直接内存访问（DMA）控制器，它能够实现CPU与外设之间的高效数据传输，从而减轻CPU负担，提高系统效率。最后，本章还将详细讲解看门狗（Watchdog Timer）定时器，它是一种重要的硬件故障检测机制，通过周期性复位来防止系统程序“死锁”，提高系统的鲁棒性。 第二部分：TMS320F2812开发环境与软件设计 第九章：开发工具链与集成开发环境（IDE） 本章将介绍TMS320F2812的完整开发工具链。我们将详细介绍Code Composer Studio（CCS）集成开发环境，包括其安装、配置、工程管理、代码编写、编译连接等基本操作。我们将指导读者如何设置目标文件、链接器脚本，并讲解如何使用CCS进行代码调试，包括断点设置、单步执行、变量监视、寄存器查看等。 第十章：汇编语言与C语言混合编程 在高性能嵌入式应用中，汇编语言和C语言的混合编程是常用的优化手段。本章将讲解如何在CCS环境中实现汇编和C语言的混合编程。我们将介绍如何从C语言调用汇编函数，以及如何从汇编语言调用C函数。通过实例演示，讲解如何利用汇编语言对关键的性能敏感部分进行优化，例如DSP算法的实现、中断服务程序的编写等，以充分发挥TMS320F2812的性能优势。 第十一章：链接器脚本与内存管理 链接器脚本在嵌入式系统中扮演着至关重要的角色，它决定了程序代码和数据在目标硬件上的分布。本章将详细讲解TMS320F2812的链接器脚本语法和特性。我们将介绍如何定义内存段、指定段的加载地址和运行地址，以及如何分配变量、常量和程序代码到不同的内存区域（如Flash、SARAM）。通过调整链接器脚本，可以实现对目标存储器的优化分配，提高程序运行效率。 第十二章：DSP算法实现与优化 DSP芯片的核心优势在于其强大的信号处理能力。本章将介绍一些在TMS320F2812上实现的典型DSP算法，例如FIR滤波器、IIR滤波器、FFT（快速傅里叶变换）等。我们将讲解这些算法的原理，并给出在TMS320F2812上高效实现的具体代码示例。同时，本章还将深入探讨各种优化技巧，包括利用DSP指令集（如MAC指令、向量指令）、流水线优化、存储器访问优化、算法复杂度降低等，以最大限度地提升算法的执行速度。 第十三章：实时操作系统（RTOS）在F2812上的应用 对于复杂的嵌入式系统，实时操作系统（RTOS）能够提供任务调度、资源管理、通信机制等功能，极大地简化了软件开发。本章将介绍RTOS的基本概念，并着重讲解如何在TMS320F2812上移植和应用一款主流的RTOS，例如FreeRTOS。我们将讲解RTOS的任务创建、删除、同步与通信机制、中断处理等核心概念，并提供实际的开发示例，指导读者如何利用RTOS构建高效、可靠的多任务嵌入式系统。 第三部分：TMS320F2812应用实例与进阶 第十四章：电机控制应用实例 电机控制是TMS320F2812最经典的应用领域之一。本章将以永磁同步电机（PMSM）的矢量控制为例，详细讲解如何利用TMS320F2812的EPWM、ADC、EQEP等外设实现精确的电机控制。我们将介绍矢量控制的基本原理，包括Clarke变换、Park变换、电流采样与控制、速度环与位置环等，并给出相应的软硬件设计方案和代码实现。 第十五章：数据采集与处理系统实例 本章将介绍如何利用TMS320F2812构建一个高性能的数据采集与处理系统。我们将讲解如何配置ADC模块实现多通道、高采样率的数据采集，并利用DMA控制器将采集到的数据高效地传输到SARAM中。随后，我们将演示如何利用DSP指令集对采集到的数据进行实时处理，例如滤波、特征提取等，并将处理结果通过SPI或SCI接口发送出去。 第十六章：通信接口应用实例：CAN总线通信 本章将专注于TMS320F2812的CAN总线应用。我们将深入讲解CAN通信协议的细节，并演示如何在TMS320F2812上配置CAN控制器，实现与其他CAN节点的数据通信。通过一个实际的通信协议示例，例如CANopen，指导读者如何构建基于CAN总线的分布式控制系统。 第十七章：Bootloader设计与应用 Bootloader是嵌入式系统中用于程序更新和引导加载的重要组件。本章将讲解Bootloader的设计原理，并演示如何在TMS320F2812上实现一个简单的Bootloader。我们将讨论如何通过UART或其他通信接口接收新的程序固件，并在Flash中进行擦除和写入操作，实现设备的远程升级，这对于产品的维护和迭代至关重要。 第十八章：系统性能优化与调试技巧 在实际的嵌入式系统开发过程中，系统性能优化和高效的调试技巧是保证项目成功的关键。本章将总结和升华前面章节的学习内容，提供一系列实用的性能优化建议，包括代码优化、硬件配置优化、功耗优化等。同时，我们将分享一些高级的调试技巧，例如利用逻辑分析仪、示波器进行硬件调试，以及使用Trace功能进行程序执行流程分析，帮助读者更快速、更准确地定位和解决问题。 附录 TMS320F2812主要寄存器列表 TMS320F2812指令集摘要 常用参考资料与网站 总结 本书力求从原理到实践，系统地介绍TMS320F2812嵌入式系统的设计与开发。通过理论讲解、硬件剖析、软件设计、实例应用以及优化技巧的全面阐述，希望能够帮助读者深入理解TMS320F2812微处理器，并掌握将其应用于实际工程项目开发的能力，成为一名优秀的嵌入式系统工程师。

评分☆☆☆☆☆

这本书的购买体验是完全被内容所支撑起来的，我不是一个轻易会推荐教材的人，但这本书绝对值得。从我个人的学习路径来看，我之前尝试过自己阅读德州仪器的参考手册（Datasheet），但效果不佳，资料太庞大且缺乏针对性。这本书的优势就在于它的“取舍”非常到位。它没有试图面面俱到地讲解F2812的每一个角落，而是集中火力攻克了控制系统工程师最关心的那些模块：高效的定时器（ePWM）、高精度的A/D转换（ADC）、以及可靠的通信接口（SCI/CAN）。特别是对于eCAN模块的讲解，它不仅解释了报文标识符的过滤机制，还配有几个简洁明了的状态机示例，帮助读者理解CAN总线的主动权竞争过程。这让我明白了为什么在某些工控网络中，2812能够稳定地充当主节点。我甚至把这本书当作一个“速查手册”来用，很多复杂的位操作，我不用再费力去查手册的巨大表格，直接翻到书中的对应章节，就能快速找到正确的配置组合。如果说有什么可以改进的地方，我希望出版社能在发行时，提供配套的在线资源链接，比如一些关键代码示例的Git仓库地址，这样理论与实践的结合会更加紧密，让读者在学习的同时就能同步进行仿真验证。总而言之，这是一本非常务实、高价值的专业参考书。

评分☆☆☆☆☆

当我翻到讲解中断控制器（PIE）的那几页时，我立刻意识到这本书的作者绝对是长期在DSP一线战斗过的专家。F2812的中断系统，尤其是PIE模块，是理解实时控制系统的关键。它就像一个复杂的交通枢纽，管理着来自外设的各种“请求”。这本书没有采用那种教科书式的、堆砌中断向量表的枯燥写法，而是将整个PIE模块的结构——从IFR到IFRx寄存器，再到ACK的清除流程——用一个清晰的层级结构图展示出来，让你一眼就能看出哪个中断源应该被哪个使能位控制。这种结构化的知识呈现方式，大大降低了理解的门槛。我用它来对照调试一个复杂的电机启动流程，其中涉及到多路限流保护同时触发，通过参考书中的中断优先级和屏蔽机制描述，我成功地优化了故障响应代码，将响应时间从几百微秒缩短到了可预测的几十微秒级别。如果非要吹毛求疵的话，我希望作者能在后续的版本中，加入更多关于DSP的高效编程技巧，比如如何利用__interrupt关键字进行更精细的上下文保存和恢复，或者如何使用特定指令集（如MAC操作）来加速算法运算。毕竟，原理是基础，效率才是工程的灵魂。

评分☆☆☆☆☆

我是一个从51单片机转到DSP阵营的“老兵”，坦白讲，刚接触C28x内核的时候，那种复杂的时钟树和嵌套的向量中断系统差点让我打退堂鼓。我找了好几本资料对比，最终选择了这本《TMS320F2812原理》。吸引我的地方在于，它没有一开始就堆砌晦涩的术语，而是用一种非常“讲故事”的方式，慢慢地把你引入到浮点运算单元和ePWM的精妙之处。特别是对ePWM模块的讲解，这本书的处理方式非常独特。它不仅讲解了每个计数器的作用，还用流程图的形式展示了死区生成、故障保护这些关键环节的逻辑流转，这比单纯的文字描述效率高太多了。我记得有一次调试一个三相逆变器的死区控制，卡在了某个特定的寄存器配置上，翻阅这本书的相应章节，作者提到一个容易被忽略的“同步标志位”，瞬间就茅塞顿开。这种由实战经验提炼出来的“点睛之笔”，是教科书价值的体现。当然，如果能增加一些关于Code Composer Studio (CCS) 调试技巧的篇幅，比如如何高效地使用Data Watch窗口监控内部变量的实时变化，或者如何进行高效的硬件断点设置，那这本书的实用性将更上一层楼。目前的版本已经很不错了，但工具链的配合使用始终是工程实践中不可或缺的一部分。

评分☆☆☆☆☆

说实话，很多关于DSP的书籍，要么是翻译腔过重，读起来佶屈聱牙，要么就是内容过于理论化，脱离了工程实际的“烟火气”。这本由东北林业大学出版社出版的《TMS320F2812原理》给我的感觉是找到了一个很好的平衡点。它的行文风格非常平实、严谨，没有过多的华丽辞藻，直奔主题。我最欣赏的是它对ADC模块的深入剖析。在高速采样和多通道轮询的应用中，理解采样窗口和触发源的精确同步至关重要。这本书里详细阐述了S/H窗口的开启时序和SDFM（Sigma-Delta滤波器模块）的初步整合，这些都是我以前在别处资料里查找时感到模糊不清的地方。通过书中的示例电路图和时序图对照阅读，我才真正搞清楚了“硬件过采样”和“软件平均”在提高信噪比上的区别和应用场景。唯一让我感觉略有遗憾的是，对于F2812的片上Flash的擦写保护和自编程机制，介绍得略显单薄。考虑到现代嵌入式系统对固件安全和OTA更新的需求日益增加，如果能增加一些关于如何安全地进行Bootloader设计或扇区管理的章节，那就更完美了，这本书的价值也会从单纯的“原理学习”提升到“系统设计”的层面。

评分☆☆☆☆☆

这本关于TMS320F2812的资料，说实话，我期待了很久，毕竟现在搞嵌入式或者电力电子控制的，这DSP是绕不开的一座大山。刚拿到手的时候，我首先关注的是它的排版和印刷质量，这直接影响阅读体验。东北林业大学出版社的出品，整体来看是比较扎实的，纸张的厚度适中，不像有些教材那种摸起来很廉价的感觉。翻开目录，结构清晰，从最基础的硬件架构讲起，逐步深入到中断、定时器、ADC这些核心模块，脉络很清楚。我特别欣赏它对寄存器描述的那种详尽程度，很多参数和位域的解释都配上了表格和清晰的图示，这对于初学者来说简直是救命稻草。相比于直接啃官方手册那种晦涩难懂的英文资料，这本书的本土化语言和对国内工程师常用设计思路的贴合度更高。尤其是关于SCI通信和PWM的高级配置部分，作者似乎很理解我们在实际项目里会遇到哪些坑，提前就给出了预防措施或者调试技巧。当然，作为一本工具书，内容深度毋庸置疑，但希望在后续的章节中，能看到更多结合实际应用场景的、更贴近产业前沿的案例分析，毕竟理论知识再扎实，也得落地才能生根发芽。总的来说，这是一本值得放在案头、时不时翻阅的参考书，为我后续的复杂控制系统设计打下了坚实的基础。