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1 、DSP与ARM的主要区别单片机为了存储器管理的方便(便于支持操作系统),一般采用指令、数据空间统一编码的冯·诺依曼结构。

DSP为了提高数据吞吐的速度,基本上都是指令、数据空间独立的哈佛结构。

一个运行系统,一个进行数字信号处理DSP的优势主要是速度,它可以在一个指令周期中同时完成一次乘法和一次加法,这非常适合快速傅立叶变换的需求。

DSP有专门的指令集,主要是专门针对通讯和多媒体处理的;而ARM使用的是RISC指令集(当然ARM的E系列也支持DSP指令集)是通用处理用的ARM处理器有包括系统模式,用户模式等工作模式,并且每种模式下都有相应的专有通用寄存器,因此可以快速地实现不同模式的切换,这对于操作系统来说是非常有益的,但是DSP,没有这方面的考虑。

DSP内存小于1M ,ARM内存大于1M2、直流步进电机的工作原理通常电机的转子为永磁体,当电流流过定子绕组时,定子绕组产生一矢量磁场。

该磁场会带动转子旋转一角度,使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。

当定子的矢量磁场旋转一个角度。

转子也随着该磁场转一个角度。

每输入一个电脉冲,电动机转动一个角度前进一步。

它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。

改变绕组通电的顺序,电机就会反转。

所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

3、无刷直流电机的工作原理无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机的工作原理无刷直流电动机的工作原理普通直流电动机的电枢在转子上,而定子产生固定不动的磁场。

为了使直流电动机旋转,需要通过换向器和电刷不断改变电枢绕组中电流的方向,使两个磁场的方向始终保持相互垂直,从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。

无刷直流电动机为了去掉电刷,将电枢放到定子上电枢放到定子上电枢放到定子上电枢放到定子上去,而转子制成永磁体转子制成永磁体转子制成永磁体转子制成永磁体,这样的结构正好和普通直流电动机相反;然而,即使这样改变还不够,因为定子上的电枢通过直流电后,只能产生不变的磁场,电动机依然转不起来。

为了使电动机转起来,必须使定子电枢各定子电枢各定子电枢各定子电枢各相绕组不断地相绕组不断地相绕组不断地相绕组不断地换相通电换相通电换相通电换相通电,这样才能使定子磁场随着转子的位置在不断地变化,使定子磁场与转子永磁磁场始终保持左右的空间角,产生转矩推动转子旋转4、DSP在电机控制的优势DSP芯片主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7) 可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。

采用DSP芯片优势:1、简化了整个马达控制系统设计的算法;2、成本价格低,有市场优势;3、在运动控制精度上能高效快速的做出反应;4、在芯片控制算法中,能通过改进算法来提高运算精度;自动控制系统中,DSP的高速计算能力显示了比一般微处理器更多的优点,具有广阔的应用前景。

利用DSP的高速计算能力可以增加采样速度和完成复杂的信号处理和控制算法。

扩展Kalman滤波算法,自适应矢量控制,状态观测器等复杂算法利用DSP芯片可以方便地实现。

DSP的信号处理能力还可用来减少位置、速度、磁通等传感器,无传感器矢量控制之所以成为可能,就是因为传感器提供的系统变量可以从电气变量中估算出来,而这一复杂的运算过程就可以有DSP来完成。

在自适应系统中,系统参数和状态变量通过状态观测器的计算可采用DSP有效地实现。

同样由于高运算度,DSP也可有效用于神经网络和模糊逻辑化运动控制系统。

在实际工程应用中,DSP的高速能力还可以消除噪声污染和不精确的输入及反馈信号数据。

对要求速度较快的PWM控制算法如空间矢量算法,用DSP芯片可提高供电电压的利用率,减少电动机电流中的谐波分量5、TMS320F2812的最小硬件系统的组成部分CPU芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、JTAG仿真接口DSP程序开发基础1、外设寄存器的定义方法特点(不是简单的#define,是结构体)传统宏定义语句#define的缺点:(1)结构相同的外设,因地址不同要分别使用#define定义,不够简洁!(2)不便于对外设寄存器的一位或几位进行按位操作!(3)在CCS的Watch窗口无法直观显示外设寄存器每一位的变化状态!把属于某一特定外设(比如3个结构相同的定时器)的所有寄存器分组到一个C结构体中定义。

位域结构定义方法定义的外设寄存器有如下显著优点:(1)可以对外设寄存器一位或几位进行按位操作!(2)在CCS的Watch窗口能直观显示外设寄存器每一位的变化状态!例如2812的3个结构相同的定时器都有控制、计数、周期、预定标寄存器,2、用户命名段与系统默认段的区别与定位方法(书50页)初始化段.text段:包含所有的可执行代码以及常数;.cinit段和.pinit段:包含用于全局变量或静态变量初始化所需的表和常数;.const段:包含字符串常数以及用const关键词限定的全局和静态变量以及其初始化值。

.econst段:包含大内存模型下的字符串常数以及用far const限定的全局和静态变量的申明和初始化值(存放于远内存—far memory中)。

.switch段:包含用于switch语句的表。

未初始化段.bss段和.ebss段:这个段为全局变量和静态变量保留空间。

.stack段:存放C的系统堆栈,堆栈用于为函数传递参数或者为局部变量创建存储空间。

.const段:包含字符串常数以及用const关键词限定的全局和静态变量以及其初始化值。

.system段和.esystem段:保留空间用于动态内存分配,如调用malloc()函数。

3.cmd链接器命令文件中memory和sections伪指令的功能。

答:MEMORY伪指令——用来定义目标系统的存储器配置空间,包括对存储器各部分命名,以及规定它们的起始地址和长度。

SECTIONS伪指令——用来指定链接器将输入段组合成输出段方式,以及输出段在存储器中的位置,也可用于指定子段。

Section(“段”)概念:一块连续的储存空间,用于存放代码块或数据块.在编程时,“段”没有绝对定位,每个“段”都认为是从0地址开始的一块连续的储存空间,所以软件开发人员只需要将不同代码块和数据块放到不同的“段”中,而无需关心这些“段”究竟定位于系统何处. 优点:便于程序的模块化编程;便于工程化管理:可将软件开发人员和硬件开发人员基本上分离开.重定位:由于所有的“段”都是从0地址开始,所以程序编译完成后无法直接运行的,要让程序正确运行,必须对“段”进行重新定位,这个工作由链接器完成.5个SECTION伪指令.bss symbol,size in word.text.data.sect “section name”symbol .usect “section name”,size in word其中symbol相当于变量名,size in word保留的存储单元长度(以字为单位)初试化段和未初始化段.bss和.usect为未初始化段,用于为变量、堆栈等保留一块存储空间.text、.data和.sect为初始化段,用于存放代码块或有初值的数据块系统定义的段和用户定义的段.text、.data和.bss为系统已定义好的段名用户根据需要用. sect和.usect伪指令来定义段名,创建相应的“段”.汇编程序中,程序员用“段”伪指令来组织程序的代码和数据.C/C++中,程序员不需要用“段”伪指令!.cmd文件:MEMORY命令描述系统硬件资源,SECTIONS命令描述软件人员用到的“段”如何定位到恰当的硬件资源上.由3部分组成:输入/输出定义:.obj文件:链接器要链接的目标文件.lib文件:链接器要链接的库文件.map文件:链接器生成的交叉索引文件.out文件:链接器生成的可执行代码链接器选项MEMORY命令:描述系统实际的硬件资源SECTIONS命令:描述“段”如何定位4、.cmd链接器命令文件的阅读与理解。

(书39、40页)DSP硬件结构要求了解TMS320F2812 CPU和存储器系统等主要特点:1、CPU内核四种接口信号的功能(书63-64)存储器接口信号:CPU通过并行总线对存储器进行读写访问的时序信号,包括地址信号、数据信号和读写控制信号等时钟和控制信号:为CPU和仿真逻辑单元提供时钟,以及监控CPU状态复位和中断信号:用来产生硬件复位和中断请求以及对中断状态进行监视仿真信号:用于仿真和调试2、存储器系统的容量计算(ppt第四讲51-58页)3、内部存储器块配置特性(书74页)F2812内部有128K字的FLASH,地址空间3D8000h~3F0000h,适用于低功耗、高性能的控制系统。

此外,F2812提供了外部存储器扩展接口(XINTF),方便进行系统扩展,其寻址空间可以达到512KB。

F2812不同于F24xx系列DSP,它采用统一编址方式。

芯片内部有18K SARAM,包括MO、M1、L0、L1、H0共5个存储块。

各存储块保持独立,可以在同一机器周期对不同的RAM块进行访问,从而减少流水线时延。

统一编址特点:1.没有专用IN/OUT指令; 2. I/O地址占用数据存储器寻址空间; 3. 存取I/O指令统一用存储器存取指令。

4、外设寄存器写保护特性(书73页)汇编指令“EALLOW”功能:允许对2812写保护空间的写存取(Enable Write Access to Protected Space)语法格式:EALLOW操作结果:将ST1的状态位EALLOW置1。

若在中断服务程序中欲存取受写保护的外设寄存器时,就要执行EALLOW指令。

EALLOW的逆操作是EDIS指令,软件清零ST1的状态位EDIS 。

汇编指令“EDIS”功能:禁止对2812写保护和仿真空间的写存取(Disable Write Access to Protected Registers)语法格式:EDIS操作结果:将ST1的状态位EALLOW清0。

EDIS 的逆操作是EALLOW指令,软件置位ST1的状态位EALLOW。

5、片内FLASH存储器配置特性(书77页)F2812内部有128K字的FLASH,地址空间3D8000h~3F0000h,适用于低功耗、高性能的控制系统。

此外,F2812提供了外部存储器扩展接口(XINTF),方便进行系统扩展,其寻址空间可以达到512 KB。

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