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TI ICK基于TMS320F28069智能平衡车实验书.pdf

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2017.9 外设实验指导书 智能平衡小车开发套件 基于 TMS32028069
目 录 1,TMS320F28069 数字信号处理器介绍 ..................................................... 5 1 .1,TMS320F28069 芯片特点 ............................................................ 5 1 .2,TMS320F28069 引脚图及功能框图 .............................................. 7 2,产品说明 ............................................................................................. 9 2.1,产品展示 .................................................................................... 9 2.2,F28069 智能车套件模块资源 ........................................................ 9 3,基础外设实验 ..................................................................................... 10 3.1,时钟控制 .................................................................................. 10 3.2,GPIO 输出——LED 跑马灯 .......................................................... 17 3.3,GPIO 输入——按键实验 ............................................................ 21 3.4,定时器中断——Timer0 Interrupt ............................................... 27 3.5,SCI 串口通信 ............................................................................ 35 3.6,Epwm 实验 ............................................................................... 44 3.7,ECap 实验 ................................................................................ 58 3.8,ADC 电压采集实验 .................................................................... 66 4,基于平衡车模块的外设实验 ................................................................. 73 4.1,ECap 实验——超声波测距 ......................................................... 73 4.2,Epwm 实验——电机调速 .......................................................... 79 4.3,IIC 实验——MPU6050 数据读取 ................................................ 85 4.4,EQep 实验——编码器信号采集 .................................................. 99 4.5,ADC 实验——线性 CCD 数据采集 ............................................. 107 5,基于平衡车的综合性实验 .................................................................. 115 5.1,智能平衡车平衡控制实验 ......................................................... 115 5.2,平衡控制进阶 ......................................................................... 122 5.3,APP 控制实验 ......................................................................... 127 5.4,智能平衡车之圈内避障 ............................................................ 133 5.5,智能平衡车之红外循迹 ............................................................ 138 5.6,拓展——智能平衡车之 CCD 循迹 .............................................. 144 6,F28069 Flash 烧写说明 ..................................................................... 150 7,红外及 CCD 模块安装说明 ................................................................. 154
1,TMS320F28069 数字信号处理器介绍 1 .1,TMS320F28069 芯片特点 l 高效率 32 位浮点 CPU(TMS320C28x™) 主频 90MHz(11.11ns 周期时间) 16 x 16 和 32 x 32 MAC 运算 16 x 16 双通道 MAC 哈佛(Harvard) 总线架构 连动运算 快速中断响应及处理 统一内存编程模型 高编码效率(采用 C / C++语言和汇编语言) 浮点单元,具有本地单精度浮点运行功能 可编程控制律加速器(CLA) 32 位浮点数学加速器 代码执行不依赖于主 CPU l l l Viterbi, 复杂数学, 循环校验单元(VCU) l 对 C28x™指令集进行了扩展以支持复数乘法、Viterbi 运算及循环冗余校验 (CRC) 嵌入式内存 高达 256KB 内存 容量高达 100KB 的 RAM 2KB OTP ROM 6 通道 DMA l l 仅需单电源 3.3V 供电,无电源上电顺序要求 l 内部集成上电复位和欠压复位 低功耗操作模式 时钟 无需外部晶振,内部集成了两个独立的振荡器,每个振荡器频率为 10MHz 单片晶体振荡器/外部时钟输入 支持动态 PLL 比率改变 看门狗定时器模块 时钟丢失检测电路 l 可支持所有外设中断的外设中断扩展(PIE) 模块
l l 支持三路外部输入中断信号,GPIO0---GPIO31 均可配置为外部输入管脚 三个 32 位 CPU 定时器 多达 8 个增强型脉宽调制器(ePWM)模块 总共 16 个 PWM 通道(其中有 8 路能够支持高分辨率 PWM(HRPWM)通道) 每个模块中由独立的 16 位定时器 3 个输入捕获(ECap)模块 4 个高分辨率输入捕获(HRCAP)模块 2 个正交编码器(eQEP) 模块 l l l l 16 通道 12 位 ADC,双通道采用以及保持 l l 采样率高达 3MSPS 如果选择内部 3.3V 参考源,输入电压 0-3.3V 片上温度传感器 128 位安全密钥/锁 用于保护安全内存块 可保护固件逆向工程 l 串行端口外设 多达 2 个串行通信接口(SCI) [UART] 模块 两个串行外设接口(SPI) 模块 一根内置集成电路(I2C)总线 一根多通道缓冲串行端口(McBSP)总线 一个增强型控制器局域网(eCAN)
1 .2,TMS320F28069 引脚图及功能框图 TMS320F28069 分为 80 引脚和 100 引脚两种,平衡车控制板采用 100 引脚形式,其引脚图如图 1-1 所示。 图 1-1 图 1-2 显示 TMS320F28069 其功能框图,由于引脚复用,所有外设不可 能同时使用。
图 1-2
2,产品说明 2.1,产品展示 产品展示图如下: 2.2,F28069 智能车套件模块资源 智能车套件模块资源图:
3,基础外设实验 3.1,时钟控制 3.1.1 实验目的: (1)熟悉 TMS320F28069 的时钟原理; (2)学会 TMS320F28069 的时钟配置; 3.1.2 实验装备: (1)装有 CCS6.2 版本(或 CCS6.2 以上版本)软件的 Windows 系统 PC 一 台(MAC 版本支持 6.0 以上); (2)合动智能平衡车开发套件中带有 XDS100 V2 仿真器的主控板; 3.1.3 实验原理 我们知道任何一种 MCU 都需要时钟才能进行工作,同样 TMS32F28069 也 不例外,其时钟原理框图如下图 3-1 所示:
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