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
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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: