专用电源嵌入式控制系统DSP端口问题研究
2021-09-28王伟强赵楠宋英利
王伟强,赵楠,宋英利
(核工业理化工程研究院,天津 300180)
随着嵌入式技术和数字信号处理器(digital signal processor,DSP)技术的不断发展,DSP在工业领域的应用越来越广泛。特别是在电源控制技术领域,TMS320F28x系列DSP占据大部分市场份额,其外设接口齐全适合进行电源嵌入式控制系统开发。串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)是一种高速、全双工、同步通信总线,只占用4根线可节约芯片引脚。SPI通信以主从方式进行,必须有一个主设备,可有多个从设备,通过片选信号来控制从设备。
在开发专用电源嵌入式控制系统中选用了美国德州仪器(TI)公司的TMS320F28335 DSP作为控制核心;采用触摸显示屏作为人机交互界面,DSP与触摸显示屏之间采用SPI通信。
TMS320F28x系列DSP提供了单从设备模式下SPI通信所需的信号。但对多从设备模式,需要通过DSP的通用输入输出端口(general-purpose input/output,GPIO)进行片选控制,对从设备进行选通、读写控制。
TMS320F28335DSP共有88个GPIO,对应芯片的88个引脚。由于芯片尺寸的限制,这88个引脚都是功能复用的,可根据用户需要进行灵活编程配置。这88个GPIO分为A,B,C3组,分别对应GPIO0~GPIO31,GPIO32~GPIO63,GPIO64~GPIO87。
本文主要介绍在开发专用电源嵌入式控制系统的过程中发现的TMS320F28335 DSP端口控制存在的问题以及产生问题的条件,即在使用同一分组下的GPIO时,常用的修改GPxDAT寄存器来控制端口读写操作的程序指令无法控制两个及以上端口产生相应动作的问题。针对这个端口控制问题,本文开展了相应研究并提出3种可能引起问题原因的假设并设计了一系列的验证试验,进行了逐一的试验验证,寻求引起端口控制问题产生的原因。……
