实例介绍
【实例简介】
dsPIC数字信号控制器入门与实战.入门篇
TN911.72/246D 2009 dsPIC④数字信号控制器 入门与实战——入门篇 石朝林編著 京航空航无学出註 内容简介 本书可以称作16位DSC的“人门篇”。侧重于 dsPIC30F/33F系列16位数字信号控制器的基 础知识和相关实际工程经验的介绍。针对这一系列MCU的架构、外设、存储器模式、寻址模式,开 发工具等进行循序渐进、深入浅出的介绍,从入门到精通再到实战。提供了关于数字滤波、FFT等 实战范例,帮助工程师系统学习和研究,同时把指令集以简洁的表格形式呈现在读者面前,方便编 程时迅速准确查找。本书附光盘1张,内含实用软件和程序范例。 本书可作为工程技术人员迅速掌握 dsPIC30F/33F系列16位数字信号控制器开发技术的实 用参考书 图书在版编目(CIP)数据 dsPIC数字信号控制器入门与实战,入门篇/石朝林编 著.一北京:北京航空航天大学出版社,2009.8 ISBN978-7-81124-213-3 I.d…Ⅱ.石…Ⅲ.①数字信号一信号处理②数字信 号一微处理器N.TN911.72TP332 中国版本图书馆CIP数据核字(2009)第135394号 2009,北京航空航天大学出版社,版权所有。 未经本书出版者书面许可,任何单位和个人不得以任何形式或手段复制本书及光盘 内容。 侵权必究。 dsPIC数字信号控制器入门与实战一入门篇 石朝林编著 责任编辑卫晓娜王艳 北京航空航天大学出版社出版发行 北京市海淀区学院路37号(100191)发行部电话:010-82317024传真:010-82328026 http://www.buaapress.comcnE-mail:emsbook@gmail.com 涿州市新华印刷有限公司印装各地书店经销 开本:787mm×960mm1/16印张:30.75字数:689千字 2009年8月第1版2009年8月第1次印刷印数:5000册 ISBN978-7-81124-213-3定价:49.00元(含光盘1张) 版权声明 本书引用以下资料已得到其版权所有者 Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)的授权。 [1] dsPIC30F Family Reference Manual [2 dsPIC30F Family Programmers Manual [3] dsPIC Language Library User's Manual [4] MPLAB ASM30, LINK30 and Utilities User's Guide [5 dsPICDEM1 1 Development Board Users Guide [6 Design Robust Microcontroller Circuit For Noisy Environment [7 dsPIC30F6010A/6015 Data Sheet [8] dsPIC33F Family Data Sheet [9] dsPIC30F to dsPIC33F Migration Q&A [10] dsPIC24H Family Data Sheet E11] dsPIC24F Family Data Sheet 所有权保留。未经过其版权所有者 Microchip Technology Inc的书面许可,不得复制、重印。 商标声明 以下图案是 Microchip Technology Inc.在美国及其他国家的注册商标: MICROCHIP 以下文字是 Microchip Technology Inc.的注册商标(状态:⑥): FilterLab, Linear Active Thermistor, MXDEV, MXLAB, SEEVAL, Smartsensor, and the embedded control Solutions Company 以下文字是 Microchip Technology Inc.的商标(状态:TM): Analog-for-the-Digital Age, Application Maestro, Code Guard, dsPICDEM, ds PICDEM. net, dsPICworks dssPEAK, ECAN, ECONOMONITOR, FanSense, ICEPIC, ICSP, In-Circuit Serial Programming, Mindi, Mii MPASM, MPLAB Certified logo, MPLIB, MPLINK, mTouch, PICDEM, PICDEM. net, PICkit, PICtail, PIC logo, PowerCal, PowerInfo, PowerMate, Power Tool, REAL ICE, rfLAB, Select Mode, Total Endurance, UNI/ O, WiperLock, and ZENA. 以下文字是 Microchip Technology Inc.的服务标记(状态:SM): SOTP 以下所有其他商标的版权归各自公司所有: PICC, PICC Lite, PICC-18, CWPIC, EWPIC, OOPIC, OOPIC 序 微芯科技( Microchip Tech.Inc.)的8位单片机早已成为业界的佼佼者,出货量和销售额 都居于第一位。但是微芯科技并不满足当前的成绩,而是积极开拓新的市场,以极快的速度先 后推出了 dsPIC系列16位数字信号控制器(DSC)及其PIC24系列16位微控制器。目前16 位产品的四大家族 dSPIC30F、 dsPIc33F、PIC24F、PIC24F∫已经日臻完善,家族里的成员不断 丰富。同时很多崭新的型号正在设计、测试、试验当中。内嵌USB、以太网接口、QⅤGA驱动 的16位单片机将很快推出,满足用户不同设计对象的需求。 微芯科技所有16位单片机坚持“一个核心”的原则,也即内核保持汇编级兼容,外围保持 引脚和外设兼容。这样,从18个引脚到28、40、64、80、100个引脚,程序容量从几KB到256 KB,多达数百个分攴型号可供用户选择。同时每个分支系列都在同步发展,用户总可以在这 些型号里选择到合适自己的产品。 目前8位PLC方面的书籍已经相当丰富了,16位PC和dsPC方面的书籍却很少。这本关于 微芯科技16位单片机的书分成两个部分:入门篇和实战篇,分别针对这个系列单片机的基本知识和 相关应用案例进行深入浅出的介绍。内容丰富,范例详尽,并配有资料CD,内附 MPLAB IDE开发 环境软件包、C30编译器学生版、滤波器设计软件包( Filter Design)、若干C语言和汇编程序代码、电 路图、元件封装以及实用小程序等资料。这是一本手册,也是一本作者多年实际工程经验的总结。 本书可以作为嵌入式设计工程师的设计指南,也可以作为大专院校师生的参考书目。 微芯科技很快会推出一系列崭新的PIC32家族( Dytona)32位黴控制器。这个系列采用 独具特色的处理器内核,具有很高的MIPS/功耗比以及众多第三方软件开发商的支持。这 样,微芯科技将为客户提供从8位到16位以至32位的完备解决方案。 我们相信,微芯科技将会不负众望,不断丰富产品线。也希望以这部书作为用户学习和开 发的起点,帮助您进入嵌入式设计的精彩世界 微芯科技有限公司 大中国区技术经理夏宇红 Microchip16位单片机 :1(不打“机 微芯科技股份有限公司( Microchip tech.Inc.)总部位于美国西南部亚利桑那州的凤凰 城。在这个半导体厂商云集的灼热沙漠山谷里, Microchip的开拓者们专注于8位、16位、32 位单片机及各种模拟器件的研发和生产,拥有独立的MCU、模拟器件设计部门和制造工厂。 经过十几年艰苦奋斗, Microchip从一个不起眼的单片机小厂一跃成为一颗持久闪亮的耀眼明 珠,迅速成为单片机领域的领导者;产品也从最初的4颗单片机发展到现在的近400颗单片机 以及上千种模拟器件。已经很多年在8位单片机的出货量上保持世界第一位的位置。从公司 创始到现在,单片机的总出货量已经累计达到了40亿颗。 现在,几乎平均每个星期都有一颗新的PIC或 dsPIC单片机问世,梦幻般的新产品推出 速度让用户总能在6引脚至100引脚的产品系列里找到一颗适合自己新产品的控制核心,满 足嵌入式控制不断增加的要求。同时,微芯科技还针对未来的市场变化和需求不断设计更新 的、软件兼容的、开发工具和开发环境兼容的单片机。 同时 Microchip并没有沉醉在8位单片机辉煌的成绩里。经过多年艰苦努力, Microchip 又陆续推出了多种不同功能的16位单片机,广泛应用在工业控制、汽车、家电等嵌入式产品 里 图1所示为 Microchip推出的16位单片机产品系列,包括PlC24F、PIC24H系列微控制 器(MCU)和 dsPIc30F、 dsPIc33F系列数字信号控制器(DSC)。 其中PIC24F和PIC24H系列16位微控制器(MCU)是PIC16、PIC18等8位单片机的自 然延伸。其中PIC24F的速度为16MIPS,PIC24H的速度最快可达40MIPS。这些系列单片 机的数据总线加宽速度增加、外设增强、存储器增多、引脚数增多,适合于很多中、高端嵌入式 应用。PIC24F/H系列都是采用最高3.6V供电电压。 其中 dsPIc33F和 dsPIC30F系列数字信号控制器(DSC)的性能和集成度都位于 PIC24F/H系列之上。它和PIC24F/H系列有相同的开发环境、开发工具、兼容的汇编指令 集、兼容的引脚;不同点在于 dsPIC系列有数字信号处理能力,也就是说有内置的DSP运算核 dsPIc数字信号控制器入门与实战—入门篇 SC 增加DSP功能 提升处理能力 dsPIC33F dsPIC30F MCU PIC24H PIC24F 从8位机自然迁移 保持引脚外设兼容 理力 图116位单片机系列 和DSP指令。通过dsPC的命名方式也可以看到:小写的“ds”说明该芯片具有数字信号处理 能力但并不主要表现为一个DSP,大写的“PC”强调了这颗芯片虽然有DSP能力,但是它的主 要角色是一颗微控制器(MCU)。 dsPIC30F系列运行速度可达30MIPS,工作电压5V dsPIc33F系列运行速度可达40MIPS、工作电压最高3.6V,这两个系列各有特点,针对不同 的应用场合。比如有些电源、电机控制系统更喜欢使用5V供电,那么可以选用 dsPIc30F系 列DSC。总结起来,对 Microchip的数字信号处理器的描述可以概括为三句话: (1)看起来像MCU和 Microchip以前的PIC系列MCU引脚兼容,很多外设也兼容; (2)用起来像DSP具有DSP引擎,适合于数字信号处理(FFT,数字滤波等); (3)价格却像MCU依赖 Microchip先进的制造工艺和管理,具有有竞争力的价格。 以 dsPIc30 Xxxx系列为例,该系列主要分为通用系列、电机控制系列和传感器系列。每 个系列各有不同特点和应用场合。图2为 Microchip16位解决方案示意图。 表1所列为通用类型dsPC系列。引脚数目为40以上,日前最多可达80引脚。程序存 储器 Flash采用了 Microchip自主专利的PEEC( PMOS Electronic Erasable Cel技术,有着 非常高的可靠性和稳定性。通用系列DSC的 Flash容量比较大,可达144KB,适合功能较多 的应用。该系列的特点是针对通用功能,接口类型相当完备,包括了目前常用的接口形式I C、SPI、UART、CAN、 CODEC(支持AC97,S)等,为具体应用提供了多种形式的接口选择。 同时该类型还具备了很多智能化的外设,比如可以有多种工作模式的智能高速ADC、多达8 路的输入捕捉、标准PWM等。可以广泛的应用于汽车电子(ABS,车身控制,发动机控制)、工 业控制(纺织机械、造纸,轧钢),以及其他很多方面(语音识别,回声消除,背景噪声抑制,指纹 识别等)。 2 前言 Microchip 16-Bit解决方案 MCU解决方案 Dsc解决方案 PIC24F PIC24H dsPIC30 dsPIC33 16 MIPS 40 MIPS 30 MIPS 40 MIPS 标准闪存 标准闪存DMA双ADC增强型闪存, EEPROM标准闪存, DMA. XADC RTC PMP. CRC CAN MCPWM, CODEC CAN MCPWM, CODEC CAN 2.0-3.6V 3~3.6V 2.5-5.5V 3~3.6V 图2 Microchip16位解决方案示意图 对于dPC33F家族的通用系列单片机,其编号很有规律,比如: dsPIC33J256GP710,其 中的“GP”代表“通用”系列。该芯片有256KB的 Flash和100个引脚。 表1通用系列 dsPIC30 XxxX主要型号 程序 通用类型 定时/ 数据 入输出比 引脚 Flash EE/B计数器 A/D12位 Codec dsPIC型号 较标准 SRAM/E UART SPITM12CTMCAN 捕捉 100 KSPS KB 16位 接口 PWM dsPC3oF3014402420481024 3 2 13 ch dsPC30F4013404820481024 13 ch 2 1AC97,12S dPIC30F5011646640961024 8 8 16 ch 2 2AC97,12S dsPC30F60ll6413261442048 5 8 16 ch 1 2 dsPC30F60126414481924096 8 8 16 ch 2212 2AC97,2S dsPIc30F5013806640961024 8 8 16 ch 2212 AC97.1S dsPIC30F6013013261442048588 16 ch 2212 dsPIC30F6014801448192 4096 8 8 16 ch 2 2 2AC97,2s 表2所列为电机控制类专用 dsPIc系列。由于针对电机控制而设计,理所当然的具备了 多路电机控制专用PWM(最多可达8个通道);另外一个特点是该系列都集成了光电正交编 码器接口(QEⅠ),意味着用户可以非常方便地处理电机反馈的光电正交编码信号。由于QEⅠ 是一个智能接口,因此不需要占用太多的CPU时间就可以方便地得到电机当前的状态信息 (转子所在位置,转向,转速等)。值得一提的是,徵芯科技提供了业界最小的28引脚电机控制 专用DSC,填补了这一领域的空白。控制电机种类包括直流无刷电机(BLDC)、交流感应电机 (ACIM)、开关磁阻电机等。电机控制专用DSC可以广泛应用于航空、汽车(车灯、雨刷、后视 dsPC数字信号控制器入门与实战—入门篇 镜)、工业(UPS、逆变电源)、家用电器(变频空调、洗衣机)等领域。 dsPC33F系列DSC里也有电机/电源控制专用系列。它们之间的外设和资源基本类似, 有些资源存在有差异。比如 dsPIC33F系列没有 EEPROM,采用3.6V供电,内置DMA。有 些型号有更多A/D模块等 dsPIC33F家族的电机/电源控制系列单片机的编号也很有规律。比如芯片的一个型号为 dsPC33FJ256MC710,其中的“MC”代表“电机”系列,该芯片有256KB的 Flash和100个引脚。 表2电机控制系列 dsPIc30 Xxxx主要型号 程序 定时/ 输出比电机控0位A/D光电正 电机控制类 数据 引脚Fash 16众/物想较标准制专用0KsPS交编码 UARTSPITMFCTMCAN 输入 EE/B计数器 dsPIc型号 SRAM/B KB PWMPWM2ps接口 spICE30F20102812 512102434 2 6 6 ch Yes dsPC30F30102824102410245 2 6 6 ch Y es 1 dsPC30F40122848204810245 2 6 6 ch Y es 1 dsPIC30F3014024102410245 4 6 9 ch Y dsPC30F40114048204810245 9 ch Y es dsPIC30F501564662048 10245 4 8 16 ch Y es 819240965 8 8 16 ch Yes 2 21 dsPIc30F601080144 表3所列为传感器专用DsC系列。可以看出这两对芯片的显著特点都是28引脚以下,封 装小,便于嵌入到空间狭小的地方;程序Fash容量较小(传感器处理的功能相对单一)。另外,和 其他两类DSC不同的是,这些芯片的内部ADC都是12位分辨率,相对要高很多,这是由于传感 器前端可能要求较高的分辨率。传感器系列DSC非常适合用在汽车、电力等地方。比如上位 CPU用于系统管理,而DSC则可以做一些数字信号的处理工作(数字滤波,FFT,信号相关,卷积 等),相当于一个智能传感器,按照主CPU的指令工作,从而减少主CPU的负担 表3传感器系列 dsPIc30FXXX主要型号 程序 定时/ 传感器专用 引脚|Fas//数据 输入输出比|12位AD EE/B计数器 较/标准100 KSPS UARTSPTTMI-CTM CAN dsPIc SRAM/B 捕捉 KB 16位 PWM 10s dsPIC30F2010 18 12 1024 2 2 8 ch dsPC30F301218 24 20481024 3 2 2 8 ch dsPC30F201228 12 024 1 0 3 2 8 ch 1111 28 24 20481024 3 2 2 8 ch 2 dsPIC30F3013 【实例截图】
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dsPIC数字信号控制器入门与实战.入门篇
TN911.72/246D 2009 dsPIC④数字信号控制器 入门与实战——入门篇 石朝林編著 京航空航无学出註 内容简介 本书可以称作16位DSC的“人门篇”。侧重于 dsPIC30F/33F系列16位数字信号控制器的基 础知识和相关实际工程经验的介绍。针对这一系列MCU的架构、外设、存储器模式、寻址模式,开 发工具等进行循序渐进、深入浅出的介绍,从入门到精通再到实战。提供了关于数字滤波、FFT等 实战范例,帮助工程师系统学习和研究,同时把指令集以简洁的表格形式呈现在读者面前,方便编 程时迅速准确查找。本书附光盘1张,内含实用软件和程序范例。 本书可作为工程技术人员迅速掌握 dsPIC30F/33F系列16位数字信号控制器开发技术的实 用参考书 图书在版编目(CIP)数据 dsPIC数字信号控制器入门与实战,入门篇/石朝林编 著.一北京:北京航空航天大学出版社,2009.8 ISBN978-7-81124-213-3 I.d…Ⅱ.石…Ⅲ.①数字信号一信号处理②数字信 号一微处理器N.TN911.72TP332 中国版本图书馆CIP数据核字(2009)第135394号 2009,北京航空航天大学出版社,版权所有。 未经本书出版者书面许可,任何单位和个人不得以任何形式或手段复制本书及光盘 内容。 侵权必究。 dsPIC数字信号控制器入门与实战一入门篇 石朝林编著 责任编辑卫晓娜王艳 北京航空航天大学出版社出版发行 北京市海淀区学院路37号(100191)发行部电话:010-82317024传真:010-82328026 http://www.buaapress.comcnE-mail:emsbook@gmail.com 涿州市新华印刷有限公司印装各地书店经销 开本:787mm×960mm1/16印张:30.75字数:689千字 2009年8月第1版2009年8月第1次印刷印数:5000册 ISBN978-7-81124-213-3定价:49.00元(含光盘1张) 版权声明 本书引用以下资料已得到其版权所有者 Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)的授权。 [1] dsPIC30F Family Reference Manual [2 dsPIC30F Family Programmers Manual [3] dsPIC Language Library User's Manual [4] MPLAB ASM30, LINK30 and Utilities User's Guide [5 dsPICDEM1 1 Development Board Users Guide [6 Design Robust Microcontroller Circuit For Noisy Environment [7 dsPIC30F6010A/6015 Data Sheet [8] dsPIC33F Family Data Sheet [9] dsPIC30F to dsPIC33F Migration Q&A [10] dsPIC24H Family Data Sheet E11] dsPIC24F Family Data Sheet 所有权保留。未经过其版权所有者 Microchip Technology Inc的书面许可,不得复制、重印。 商标声明 以下图案是 Microchip Technology Inc.在美国及其他国家的注册商标: MICROCHIP 以下文字是 Microchip Technology Inc.的注册商标(状态:⑥): FilterLab, Linear Active Thermistor, MXDEV, MXLAB, SEEVAL, Smartsensor, and the embedded control Solutions Company 以下文字是 Microchip Technology Inc.的商标(状态:TM): Analog-for-the-Digital Age, Application Maestro, Code Guard, dsPICDEM, ds PICDEM. net, dsPICworks dssPEAK, ECAN, ECONOMONITOR, FanSense, ICEPIC, ICSP, In-Circuit Serial Programming, Mindi, Mii MPASM, MPLAB Certified logo, MPLIB, MPLINK, mTouch, PICDEM, PICDEM. net, PICkit, PICtail, PIC logo, PowerCal, PowerInfo, PowerMate, Power Tool, REAL ICE, rfLAB, Select Mode, Total Endurance, UNI/ O, WiperLock, and ZENA. 以下文字是 Microchip Technology Inc.的服务标记(状态:SM): SOTP 以下所有其他商标的版权归各自公司所有: PICC, PICC Lite, PICC-18, CWPIC, EWPIC, OOPIC, OOPIC 序 微芯科技( Microchip Tech.Inc.)的8位单片机早已成为业界的佼佼者,出货量和销售额 都居于第一位。但是微芯科技并不满足当前的成绩,而是积极开拓新的市场,以极快的速度先 后推出了 dsPIC系列16位数字信号控制器(DSC)及其PIC24系列16位微控制器。目前16 位产品的四大家族 dSPIC30F、 dsPIc33F、PIC24F、PIC24F∫已经日臻完善,家族里的成员不断 丰富。同时很多崭新的型号正在设计、测试、试验当中。内嵌USB、以太网接口、QⅤGA驱动 的16位单片机将很快推出,满足用户不同设计对象的需求。 微芯科技所有16位单片机坚持“一个核心”的原则,也即内核保持汇编级兼容,外围保持 引脚和外设兼容。这样,从18个引脚到28、40、64、80、100个引脚,程序容量从几KB到256 KB,多达数百个分攴型号可供用户选择。同时每个分支系列都在同步发展,用户总可以在这 些型号里选择到合适自己的产品。 目前8位PLC方面的书籍已经相当丰富了,16位PC和dsPC方面的书籍却很少。这本关于 微芯科技16位单片机的书分成两个部分:入门篇和实战篇,分别针对这个系列单片机的基本知识和 相关应用案例进行深入浅出的介绍。内容丰富,范例详尽,并配有资料CD,内附 MPLAB IDE开发 环境软件包、C30编译器学生版、滤波器设计软件包( Filter Design)、若干C语言和汇编程序代码、电 路图、元件封装以及实用小程序等资料。这是一本手册,也是一本作者多年实际工程经验的总结。 本书可以作为嵌入式设计工程师的设计指南,也可以作为大专院校师生的参考书目。 微芯科技很快会推出一系列崭新的PIC32家族( Dytona)32位黴控制器。这个系列采用 独具特色的处理器内核,具有很高的MIPS/功耗比以及众多第三方软件开发商的支持。这 样,微芯科技将为客户提供从8位到16位以至32位的完备解决方案。 我们相信,微芯科技将会不负众望,不断丰富产品线。也希望以这部书作为用户学习和开 发的起点,帮助您进入嵌入式设计的精彩世界 微芯科技有限公司 大中国区技术经理夏宇红 Microchip16位单片机 :1(不打“机 微芯科技股份有限公司( Microchip tech.Inc.)总部位于美国西南部亚利桑那州的凤凰 城。在这个半导体厂商云集的灼热沙漠山谷里, Microchip的开拓者们专注于8位、16位、32 位单片机及各种模拟器件的研发和生产,拥有独立的MCU、模拟器件设计部门和制造工厂。 经过十几年艰苦奋斗, Microchip从一个不起眼的单片机小厂一跃成为一颗持久闪亮的耀眼明 珠,迅速成为单片机领域的领导者;产品也从最初的4颗单片机发展到现在的近400颗单片机 以及上千种模拟器件。已经很多年在8位单片机的出货量上保持世界第一位的位置。从公司 创始到现在,单片机的总出货量已经累计达到了40亿颗。 现在,几乎平均每个星期都有一颗新的PIC或 dsPIC单片机问世,梦幻般的新产品推出 速度让用户总能在6引脚至100引脚的产品系列里找到一颗适合自己新产品的控制核心,满 足嵌入式控制不断增加的要求。同时,微芯科技还针对未来的市场变化和需求不断设计更新 的、软件兼容的、开发工具和开发环境兼容的单片机。 同时 Microchip并没有沉醉在8位单片机辉煌的成绩里。经过多年艰苦努力, Microchip 又陆续推出了多种不同功能的16位单片机,广泛应用在工业控制、汽车、家电等嵌入式产品 里 图1所示为 Microchip推出的16位单片机产品系列,包括PlC24F、PIC24H系列微控制 器(MCU)和 dsPIc30F、 dsPIc33F系列数字信号控制器(DSC)。 其中PIC24F和PIC24H系列16位微控制器(MCU)是PIC16、PIC18等8位单片机的自 然延伸。其中PIC24F的速度为16MIPS,PIC24H的速度最快可达40MIPS。这些系列单片 机的数据总线加宽速度增加、外设增强、存储器增多、引脚数增多,适合于很多中、高端嵌入式 应用。PIC24F/H系列都是采用最高3.6V供电电压。 其中 dsPIc33F和 dsPIC30F系列数字信号控制器(DSC)的性能和集成度都位于 PIC24F/H系列之上。它和PIC24F/H系列有相同的开发环境、开发工具、兼容的汇编指令 集、兼容的引脚;不同点在于 dsPIC系列有数字信号处理能力,也就是说有内置的DSP运算核 dsPIc数字信号控制器入门与实战—入门篇 SC 增加DSP功能 提升处理能力 dsPIC33F dsPIC30F MCU PIC24H PIC24F 从8位机自然迁移 保持引脚外设兼容 理力 图116位单片机系列 和DSP指令。通过dsPC的命名方式也可以看到:小写的“ds”说明该芯片具有数字信号处理 能力但并不主要表现为一个DSP,大写的“PC”强调了这颗芯片虽然有DSP能力,但是它的主 要角色是一颗微控制器(MCU)。 dsPIC30F系列运行速度可达30MIPS,工作电压5V dsPIc33F系列运行速度可达40MIPS、工作电压最高3.6V,这两个系列各有特点,针对不同 的应用场合。比如有些电源、电机控制系统更喜欢使用5V供电,那么可以选用 dsPIc30F系 列DSC。总结起来,对 Microchip的数字信号处理器的描述可以概括为三句话: (1)看起来像MCU和 Microchip以前的PIC系列MCU引脚兼容,很多外设也兼容; (2)用起来像DSP具有DSP引擎,适合于数字信号处理(FFT,数字滤波等); (3)价格却像MCU依赖 Microchip先进的制造工艺和管理,具有有竞争力的价格。 以 dsPIc30 Xxxx系列为例,该系列主要分为通用系列、电机控制系列和传感器系列。每 个系列各有不同特点和应用场合。图2为 Microchip16位解决方案示意图。 表1所列为通用类型dsPC系列。引脚数目为40以上,日前最多可达80引脚。程序存 储器 Flash采用了 Microchip自主专利的PEEC( PMOS Electronic Erasable Cel技术,有着 非常高的可靠性和稳定性。通用系列DSC的 Flash容量比较大,可达144KB,适合功能较多 的应用。该系列的特点是针对通用功能,接口类型相当完备,包括了目前常用的接口形式I C、SPI、UART、CAN、 CODEC(支持AC97,S)等,为具体应用提供了多种形式的接口选择。 同时该类型还具备了很多智能化的外设,比如可以有多种工作模式的智能高速ADC、多达8 路的输入捕捉、标准PWM等。可以广泛的应用于汽车电子(ABS,车身控制,发动机控制)、工 业控制(纺织机械、造纸,轧钢),以及其他很多方面(语音识别,回声消除,背景噪声抑制,指纹 识别等)。 2 前言 Microchip 16-Bit解决方案 MCU解决方案 Dsc解决方案 PIC24F PIC24H dsPIC30 dsPIC33 16 MIPS 40 MIPS 30 MIPS 40 MIPS 标准闪存 标准闪存DMA双ADC增强型闪存, EEPROM标准闪存, DMA. XADC RTC PMP. CRC CAN MCPWM, CODEC CAN MCPWM, CODEC CAN 2.0-3.6V 3~3.6V 2.5-5.5V 3~3.6V 图2 Microchip16位解决方案示意图 对于dPC33F家族的通用系列单片机,其编号很有规律,比如: dsPIC33J256GP710,其 中的“GP”代表“通用”系列。该芯片有256KB的 Flash和100个引脚。 表1通用系列 dsPIC30 XxxX主要型号 程序 通用类型 定时/ 数据 入输出比 引脚 Flash EE/B计数器 A/D12位 Codec dsPIC型号 较标准 SRAM/E UART SPITM12CTMCAN 捕捉 100 KSPS KB 16位 接口 PWM dsPC3oF3014402420481024 3 2 13 ch dsPC30F4013404820481024 13 ch 2 1AC97,12S dPIC30F5011646640961024 8 8 16 ch 2 2AC97,12S dsPC30F60ll6413261442048 5 8 16 ch 1 2 dsPC30F60126414481924096 8 8 16 ch 2212 2AC97,2S dsPIc30F5013806640961024 8 8 16 ch 2212 AC97.1S dsPIC30F6013013261442048588 16 ch 2212 dsPIC30F6014801448192 4096 8 8 16 ch 2 2 2AC97,2s 表2所列为电机控制类专用 dsPIc系列。由于针对电机控制而设计,理所当然的具备了 多路电机控制专用PWM(最多可达8个通道);另外一个特点是该系列都集成了光电正交编 码器接口(QEⅠ),意味着用户可以非常方便地处理电机反馈的光电正交编码信号。由于QEⅠ 是一个智能接口,因此不需要占用太多的CPU时间就可以方便地得到电机当前的状态信息 (转子所在位置,转向,转速等)。值得一提的是,徵芯科技提供了业界最小的28引脚电机控制 专用DSC,填补了这一领域的空白。控制电机种类包括直流无刷电机(BLDC)、交流感应电机 (ACIM)、开关磁阻电机等。电机控制专用DSC可以广泛应用于航空、汽车(车灯、雨刷、后视 dsPC数字信号控制器入门与实战—入门篇 镜)、工业(UPS、逆变电源)、家用电器(变频空调、洗衣机)等领域。 dsPC33F系列DSC里也有电机/电源控制专用系列。它们之间的外设和资源基本类似, 有些资源存在有差异。比如 dsPIC33F系列没有 EEPROM,采用3.6V供电,内置DMA。有 些型号有更多A/D模块等 dsPIC33F家族的电机/电源控制系列单片机的编号也很有规律。比如芯片的一个型号为 dsPC33FJ256MC710,其中的“MC”代表“电机”系列,该芯片有256KB的 Flash和100个引脚。 表2电机控制系列 dsPIc30 Xxxx主要型号 程序 定时/ 输出比电机控0位A/D光电正 电机控制类 数据 引脚Fash 16众/物想较标准制专用0KsPS交编码 UARTSPITMFCTMCAN 输入 EE/B计数器 dsPIc型号 SRAM/B KB PWMPWM2ps接口 spICE30F20102812 512102434 2 6 6 ch Yes dsPC30F30102824102410245 2 6 6 ch Y es 1 dsPC30F40122848204810245 2 6 6 ch Y es 1 dsPIC30F3014024102410245 4 6 9 ch Y dsPC30F40114048204810245 9 ch Y es dsPIC30F501564662048 10245 4 8 16 ch Y es 819240965 8 8 16 ch Yes 2 21 dsPIc30F601080144 表3所列为传感器专用DsC系列。可以看出这两对芯片的显著特点都是28引脚以下,封 装小,便于嵌入到空间狭小的地方;程序Fash容量较小(传感器处理的功能相对单一)。另外,和 其他两类DSC不同的是,这些芯片的内部ADC都是12位分辨率,相对要高很多,这是由于传感 器前端可能要求较高的分辨率。传感器系列DSC非常适合用在汽车、电力等地方。比如上位 CPU用于系统管理,而DSC则可以做一些数字信号的处理工作(数字滤波,FFT,信号相关,卷积 等),相当于一个智能传感器,按照主CPU的指令工作,从而减少主CPU的负担 表3传感器系列 dsPIc30FXXX主要型号 程序 定时/ 传感器专用 引脚|Fas//数据 输入输出比|12位AD EE/B计数器 较/标准100 KSPS UARTSPTTMI-CTM CAN dsPIc SRAM/B 捕捉 KB 16位 PWM 10s dsPIC30F2010 18 12 1024 2 2 8 ch dsPC30F301218 24 20481024 3 2 2 8 ch dsPC30F201228 12 024 1 0 3 2 8 ch 1111 28 24 20481024 3 2 2 8 ch 2 dsPIC30F3013 【实例截图】
【核心代码】
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