dsPIC33EV 5V系列数字信号控制器原理及实践

第1章 绪论 1 1.1 高温DSC现状 1 1.2 dsPIC系统的特点 3 1.3 dsPIC的分类、选择与应用 3 1.3.1 dsPIC33C 3 1.3.2 dsPIC30F 4 1.3.3 dsPIC33E 5 1.3.4 dsPIC33F 7 第2章 dsPIC33EV 5V系列简介及特性 8 2.1 引脚图与封装信息 8 2.1.1 命名规则 8 2.1.2 引脚图 9 2.1.3 封装标识信息 15 2.2 dsPIC33EV 5V系列结构 15 2.3 基本说明 16 2.3.1 基本连接要求 16 2.3.2 去耦电容 16 2.3.3 外部振荡器引脚 17 2.4 dsPIC33EV 5V系列引脚说明 18 2.4.1 引脚I/O说明 18 2.4.2 主复位引脚 21 2.4.3 在线串行编程引脚与未用I/O 21 2.5 dsPIC33EV 5V系列配置位 21 2.6 开发支持 24 第3章 CPU架 构 26 3.1 编程模型 26 3.1.1 工作寄存器阵列 27 3.1.2 影子寄存器 28 3.1.3 软件堆栈 29 3.2 指令架构 29 3.2.1 指令集 29 3.2.2 数据空间寻址 30 3.2.3 循环结构 31 3.2.4 地址寄存器的依赖性 31 3.3 CPU控制寄存器 32 3.4 算术逻辑单元与DSP引擎 35 3.4.1 算术逻辑单元 35 3.4.2 DSP引擎 35 第4章 程序存储器 38 4.1 程序地址空间 38 4.1.1 程序存储器构成 38 4.1.2 中断和陷阱向量 39 4.2 数据地址空间 39 4.2.1 数据空间宽度 40 4.2.2 数据存储器的构成和对齐方式 40 4.2.3 数据空间分类 41 4.3 特殊功能 41 4.3.1 分页存储器方案 41 4.3.2 扩展X数据空间 44 4.3.3 数据存储器仲裁和 总线主器件优先级 44 4.3.4 软件堆栈 45 4.4 寻址模式 46 4.4.1 指令寻址模式 46 4.4.2 模寻址 48 4.4.3 位反转寻址 49 4.5 程序存储空间与数据存储空间接口 49 4.6 闪存程序存储器 51 4.6.1 表指令和闪存编程 52 4.6.2 运行时自编程工作原理 52 4.6.3 编程操作 52 4.6.4 纠错码 53 4.6.5 控制寄存器 53 第5章 中断 56 5.1 中断控制器的特性 56 5.1.1 中断向量表 56 5.1.2 备用中断向量表 56 5.1.3 复位过程及CPU优先级状态 61 5.1.4 中断优先级 61 5.2 中断控制和状态寄存器 62 5.3 不可屏蔽的陷阱 67 5.3.1 软陷阱 67 5.3.2 硬陷阱 69 5.3.3 禁止中断指令 70 5.3.4 中断操作 70 5.3.5 中断外部支持和唤醒 72 5.4 中断处理时序 72 5.4.1 执行单周期指令时的中断延时 72 5.4.2 执行双周期指令时的中断延时 73 5.4.3 从中断返回 74 5.4.4 异常延时 74 5.5 中断设置过程 75 第6章 直接存储器访问 77 6.1 DMA的功能 77 6.2 DMA支持外设 78 6.2.1 DMA设置 78 6.2.2 工作模式 83 6.2.3 启动DMA传输 92 6.3 DMA寄存器 93 6.4 DMA的传输方式 96 6.4.1 数据传输 96 6.4.2 DMA通道仲裁和溢出 98 6.4.3 数据写和请求冲突 99 第7章 振荡器与复位 101 7.1 振荡器系统概述 101 7.1.1 简介 101 7.1.2 CPU时钟系统 102 7.2 振荡器寄存器 103 7.2.1 振荡器配置寄存器 103 7.2.2 特殊功能寄存器 104 7.3 振荡器系统配置 107 7.3.1 振荡器配置 107 7.3.2 故障保护时钟监视器 115 7.3.3 时钟切换原理 115 7.3.4 双速启动 118 7.4 复位 118 7.4.1 复位简介 118 7.4.2 复位控制寄存器 119 第8章 I/O端口 121 8.1 I/O端口简介 121 8.1.1 通用I/O端口介绍 121 8.1.2 I/O端口控制寄存器 121 8.2 外设引脚选择和复用 124 8.2.1 I/O与多个外设复用 124 8.2.2 外设引脚选择 125 8.3 电平变化通知 135 8.3.1 电平变化通知简介 135 8.3.2 电平变化通知寄存器 135 8.4 I/O使用技巧 136 第9章 定时器及其应用 138 9.1 定时器 138 9.1.1 Timer1 138 9.1.2 Timer2/3和Timer4/5 139 9.1.3 定时器控制寄存器 140 9.1.4 定时器工作模式 143 9.2 节能模式与看门狗定时器 144 9.2.1 节能模式 144 9.2.2 看门狗定时器 147 9.3 程序监控定时器 149 9.3.1 简介 149 9.3.2 DMT寄存器 150 9.3.3 DMT操作 151 9.4 输入捕捉 153 9.4.1 简介 153 9.4.2 输入捕捉控制寄存器 154 9.4.3 输入捕捉模块主要特性 156 9.4.4 输入捕捉缓冲区操作 157 9.5 输出比较 157 9.5.1 比较模块工作原理 157 9.5.2 输出比较控制寄存器 158 9.5.3 工作模式 160 9.5.4 输出比较特性 162 第10章 高速脉宽调制模块 164 10.1 PWM的主要特性 164 10.1.1 特性 164 10.1.2 控制寄存器 167 10.1.3 PWM输出引脚控制 176 10.2 PWM模块 177 10.2.1 模块说明 177 10.2.2 PWM中断 181 10.2.3 独立时基的外部控制 181 10.3 PWM发生器 182 10.3.1 PWM周期 182 10.3.2 PWM占空比 183 10.4 PWM故障 185 第11章 通 信 接 口 190 11.1 UART串口 190 11.1.1 UART简介 190 11.1.2 UART设置 194 11.1.3 UART发送与接收 194 11.1.4 CPU休眠和空闲模式下 的UART操作 196 11.2 SPI模块 197 11.2.1 SPI简介 197 11.2.2 SPI寄存器 198 11.2.3 SPI工作模式 201 11.2.4 SPI使用技巧 207 11.3 I2C通信接口 207 11.3.1 I2C简介 207 11.3.2 I2C总线特性 209 11.3.3 I2C控制和状态寄存器 209 11.3.4 使能I2C 213 11.3.5 I2C总线的连接注意事项 214 11.4 CAN模块 215 11.4.1 CAN简介 215 11.4.2 CAN工作模式 216 11.4.3 CAN控制寄存器 217 11.4.4 CAN报文缓冲区 228 11.5 SENT模块 230 11.5.1 SENT模块简介 230 11.5.2 发送模式 231 11.5.3 接收模式 231 第12章 高级模拟特性 235 12.1 模/数转换器 235 12.1.1 简介 235 12.1.2 ADC控制寄存器 237 12.1.3 ADC模块配置 242 12.1.4 采样和转换 250 12.2 运放/比较器模块 257 12.2.1 简介 257 12.2.2 比较器寄存器 258 12.2.3 模块配置 263 12.2.4 比较器参考电压 267 12.3 充电时间测量单元 270 12.3.1 简介 270 12.3.2 CTMU控制寄存器 271 12.3.3 CTMU功能 273 第13章 高温电气特性 275 13.1 高温直流特性 275 13.2 高温交流特性 279 第14章 DSPIC33EV在高温井下 探测系统中的应用 283 14.1 高温高压井下探测系统设计 283 14.1.1 井下探测技术简介 283 14.1.2 高温井下探测系统 284 14.2 基于dsPIC33EV的多路高温数据 采集模块 285 14.2.1 dsPIC33EV多通道同时采样 285 14.2.2 dsPIC33EV单通道多路 循环采样 287 14.2.3 使用dsPIC33EV内部运放器的 A/D采样 288 14.3 基于dsPIC33EV的井下电缆通信 290 14.3.1 MIL-STD-1553通信协议 290 14.3.2 基于dsPIC33EV的MIL-STD- 1553通信模块实例 291 14.4 基于dsPIC33EV的单芯 电缆通信模块 296 14.4.1 单芯电缆通信 296 14.4.2 基于dsPIC33EV的单芯 电缆通信模块 297 参考文献 302