TMS320C28系列芯片的结构及性能.pdf

第 1章 芯片 结构及性能概述TMS320C2000系列是 美国 TI公司推 出的最佳测 控应用的定点 DSP芯片， 其 主 流产 品分为四 个系列： C20、 C24、 C27和 C28 C20可用于 通信设备、 数 字相 机、 嵌 入式 家电设备 等； C24主要用 于数字马达 控制、 电 机控制 、 工 业 自动化 、 电 力 转换系 统等 近 年来 ， TI公司又 推出了具有 更高性能的 改进型 C27和 C28系列芯 片， 进 一 步增强 了芯片 的接口能 力和嵌入功 能，从而拓 宽了数字信 号处理器的 应用领域 TMS320C28系列是 TI公司最新推出的 DSP芯片，是目前国际市场上最 先进、功能最强大的 32位定点 DSP芯片它既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入 式控制功能 ，特别适用 于有大批量 数据处理的 测控场合， 如工业自动 化控制、电 力 电子技术应用、智能化仪器仪表及电机、马达伺服控制系统等本章将介绍 TMS320C28系列芯 片的结构、 性能及特点 ，并给出该 系列芯片的 引脚分布及 引脚功能 1.1TMS320C28系列芯片的结构及性能C28系列的主要片种为 TMS320F2810和 TMS320F2812。

两种芯片的差别是： F2812内含 128K×16位的片内 Flash存储器 ，有 外部存储器接口， 而 F2810仅有 64K×16位的片内 Flash存储器 ，且无外部 存储器接口 其硬件特 征 如 表 1-1所示 表1-1硬件特征特征F2810 F2812指令 周期 （ 150MHz） 6.67ns 6.67nsSRAM（ 16位 /字） 18K 18K3.3V片内 Flash（ 16位 /字） 64K 128K片内 Flash/SRAM的密 钥 有 有BotROM 有 有掩膜 ROM 有 有外部 存储 器接 口 无 有事件 管理 器 A和 B（ EVA和 EVB） EVA、 EVB EVA、 EVB*通用 定时 器 4 4*比较 寄存 器 /脉宽 调制 16 16*捕获 /正交 解码 脉冲 电路 6/2 6/2看门 狗定 时器 有 有12位的 ADC 有 有*通道 数 16 16TMS320C28系列DSP的CPU与外设（上）· 2·注： ‡“ S” 是 温度 选择 （ -40℃ ~+125℃ ） 的特 征化 数据 ，仅 对 TMS是适 用的 ‡‡产品 预览 （ P） ：在 开发 阶段 的形 成和 设计 中与 产品 有关 的信 息， 特征 数据 和其 他规 格是 设计 的目标 。

TI保留 了正 确的 东西 ，更 换或 者终 止了 一些 没有 注意 到的 产品 高级 信息 （ AI） ： 在开 发阶 段的 取样 和试 制中 与新 产品 有关 的信 息， 特征 数据 和其 他规 格用 以 改变那 些没 有注 意到 的东 西 产品数 据（ PD） ：是当 前公布的 数据信息 ，产品遵 守 TI的每项 标准保修 规格，但 产品加工 不包括对 所有 参数 的测 试‡‡‡TMP： 最 终 的硅 电路 小片 ， 它 与 器件 的电 气特 性相 一致 ， 但 是 没 有进 行全 部的 品质 和可 靠性 检测 C28系列芯 片的主要性 能如下 1． 高性能 静态 CMOS（ StaticCMOS） 技术λ150MHz（时钟 周期 6.67ns）λ低功耗 （核心电压 1.8V， I/O口电压 3.3V）λFlash编程电压 3.3V2． JTAG边 界 扫描 （ BoundaryScan） 支持3． 高性能的 32位中央 处理器（ TMS320C28）λ 16位 ×16位和 32位 ×32位乘且 累加操作λ16位 ×16位 的 两个乘 且累加λ哈佛总 线结构 （ HarvardBusArchitecture）续表特征F2810 F281232位的 CPU定时 器 3 3串行 外围 接口 有 有串行 通信 接口 （ SCI） A和 B SCIA、 SCIB SCIA、 SCIB控制 器局 域网 络 有 有多通 道缓 冲串 行接 口 有 有数字 输入 /输出 引脚 （共 享） 有 有外部 中断 源 3 3供电 电压 核心 电压 1.8VI/O电压 3.3V 核心 电压 1.8VI/O电压 3.3V封装 128针 PBK 179针 GH， 176针 PGF温度 选择 ‡A： -40℃ ~+85℃S： -40℃ ~+125℃ PBK仅适 用于 TMS PGF和 GH仅适 用于 TMS产品 状况 ‡产品 预览 （ P）高级 信息 （ AI）产品 数据 （ PD） AI（ TMP） ‡‡ AI（ TMP） ‡‡第1章芯片结构及性能概述· 3·λ强大的 操作能力λ迅速的 中断响应和 处理λ统一的 寄存器编程 模式λ可达 4兆 字的线 性程序地址λ可达 4兆 字的数 据地址λ代码高 效（用 C/C+或汇编 语言）λ与 TMS320F24/LF240处理器 的源代码兼 容4． 片内存 储器 λ8K×16位的 Flash存储器λ1K×16位的 OTP型只读 存储器λL0和 L1：两块 4K×16位的单 口随机存储 器（ SARAM）λH0：一块 8K×16位的单 口随机存储 器λM0和 M1：两块 1K×16位的单 口随机存储 器5． 根只读 存储器（ BotROM） 4K×16位λ带有 软件 的 Boot模式λ标准的 数学表6． 外部存 储器接口（仅 F2812有 ）λ有多达 1MB的存储 器λ可编程 等待状态数λ可编程 读 /写 选通 计数器 （ StrobeTim ng）λ三个独 立的片选端7． 时钟与 系统控制λ支持动 态的改变锁 相环的频率λ片内振 荡器λ看门狗 定时器模块8． 三个外 部中断9． 外部中 断扩展（ PIE）模块λ可支持 96个外部 中断，当前 仅使用了 45个外部 中断10． 128位的密 钥 （ SecurityKey/Lock）λ保护 Flash/OTP和 L0/L1SARAMλ防止 ROM中的程 序被盗11． 3个 32位的 CPU定时器12． 马达控 制外围设备 λ两个事 件管理器（ EVA、 EVB）TMS320C28系列DSP的CPU与外设（上）· 4· λ与 C240兼容的 器件13． 串口外 围设备 λ串行外 围接口（ SPI）λ两个串 行通信接口 （ SCIs），标 准的 UARTλ改进的 局域网络（ eCAN）λ多通道 缓冲串行接 口（ McBSP）和串 行外围接口 模式14． 12位的 ADC， 16通道λ2×8通道的 输入多路选 择器λ两个采 样保持器λ单个的 转换时间： 200nsλ单路转 换时间： 60ns15． 最多有 56个独立 的可编程、 多用途通用 输入 /输出（ GPIO）引脚16． 高级的 仿真特性λ分析和 设置断点的 功能λ实时的 硬件调试17． 开发工 具λANSIC/C+编译器 /汇编程 序 /连接器λ支持 TMS320C24/240的指令λ代码编 辑集成环境λDSP/BIOSλJTAG扫描控 制器（ TI或第三 方的）λ硬件评 估板18． 低功耗 模式和节能 模式 λ支持空 闲模式、等 待模式、挂 起模式λ停止单 个外围的时 钟19． 封装方 式 λ带外部 存储器接口 的 179球形触点 BGA封装λ带外部 存储器接口 的 176引脚低 剖面四芯线 扁平 LQFP封装λ没有外 部存储器 接口 的 128引脚贴 片正方扁平 PBK封装20． 温度选 择 λA： -40℃ ~+85℃λS： -40℃ ~+125℃C28系列芯 片的功能框 图 如 图 1-1所示 。

第1章芯片结构及性能概述· 5·代码 保护 的模 块 图 1-1C28功能 框图注： +器件 上提 供 96个中 断， 45个可 用； +INTF在 F2810上不 可用 1.2引脚分布及引脚功能TMS320F2812芯片的 封装方式为 179引脚 GH球形网 格阵列 BGA（ BalGridAray）TMS320C28系列DSP的CPU与外设（上）· 6·封装 和 176引脚 PGF低剖面 四芯线扁平 LQFP（ Low-profileQuad） 封 装 ， 其 引脚 分布分 别如 图 1-2（ BGA封装底 视图） 和 图 1-3（ LQFP封装顶 视图） 所示 TMS320F2810芯片的 封装方式为 128引脚 PBKLQFP封装， 其引脚分布 情况 如 图 1-4（顶视 图） 所示 表 1-2详细描述了芯片 F2810和 F2812的引脚功能 及 信号情况所有输入引脚的电平均与 TL兼容；所有 引脚的 输出均为 3.3VCMOS电平 ； 输入不能承受 5V电压 ； 上拉电流 /下拉电 流 均 为 100μA所 有 引脚的 输出缓冲器 驱动能力（ 有输出功 能的）典 型 值是 4mA。

图 1-2179引脚 BGA封装 底视 图第1章芯片结构及性能概述· 7·图 1-3176引脚 LQFP封装 顶视 图TMS320C28系列DSP的CPU与外设（上）· 8·图 1-4128引脚 PBK封装 顶视 图第1章芯片结构及性能概述· 9·表1-2引脚功能和信号情况‡名字引脚号I/O/Z PU/PDS说明179针GH封装176针PGF封装128针PBK封装INTF信号（只限于F2812）A[18]D7 158— O/Z —A[17]B7 156— O/Z —A[16]A8 152— O/Z —A[15]B9 148— O/Z —A[14]A10144— O/Z —A[13]E10141— O/Z —A[12]C11138— O/Z —19位地 址总 线A[11]A14132— O/ZA[10]C12130— O/Z —A[9]D14125— O/Z —A[8]E12125— O/Z —A[7]F12121— O/Z —A[6]G14111— O/Z —A[5]H13108— O/Z —A[4]J12 103— O/Z —A[3]M1 85 — O/Z —A[2]N1080 — O/Z —A[1]M2 43 — O/Z —A[0]G5 18 — O/Z —D[15]A9 147— I/O/Z PU16位数 据总 线D[14]B11139— I/O/Z PUD[13]J10 97 — I/O/Z PUD[12]L1496 — I/O/Z PUD[11]N9 74 — I/O/Z PUD[10]L9 73 — I/O/Z PUD[9]M8 68 — I/O/Z PUD[8]P7 65 — I/O/Z PUD[7]L5 54 — I/O/Z PUD[6]L3 39 — I/O/Z PUD[5]J5 36 — I/O/Z PUD[4]K3 33 — I/O/Z PUD[3]J3 30 — I/O/Z PUD[2]H5 27 — I/O/Z PUD[1]H3 24 — I/O/Z PUD[0]G3 21 — I/O/Z PUTMS320C28系列DSP的CPU与外设（上）· 10· 续表名字引脚号I/O/ZPU/PDS说明179针GH封装176针PGF封装128针PBK封装INTF信号 （仅 F2812）MP/ MCF1 17 — I PU可选 择微 处理 器 /微计 算机 模式 。

可 以 在 两者之间 切换为 高电平时 外部接口 上的 区域 7有效， 为低电平 时 区域 7无效， 可使用片内的 BotROM功能复位时 该 信号被锁 存在 INTCNF2寄存 器中 ， 通 过 软 件可以修 改这种模 式的状态 此信号 是异步输入 ，并 与 TIMCLK同步HOLDE7 159— I PU外部 DMA保持。