北京康拓KTDSP5082使用说明书

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1、KTDSP5082使用说明书TMS320VC33 DSP 32通道、16位、500KSPS模拟输入1通道测频输入30通道光电隔离型开关量输入24通道光电隔离型开关量输出CONTROL北京康拓工业电脑公司 特点：TMS320VC33为CPU，可以实现每秒120兆次浮点运算34K32位片内RAM存贮器，可用于存储程序可扩展256K32位片外高速RAM存贮器（同时兼容64K、128K、256K、512K），非常适合于作大数据量处理128K8位EPROM存储器，存储固化程序（兼容同型号的FLASH：29EE010，可在线改写）1M8位带电保持NVRAM存贮器（可选芯片如：HK1275），且128K-5

2、12K-1M-2M容量兼容16K8位串行EEPROM存贮器，存储定值安全可靠扩展实时时钟DS1286完备的输入/输出功能32通道(其中两路可用于自检)、16位分辨率、最高500KSPS采样率的模拟输入30通道、光电隔离开关量输入（共地型，+5V/+24V）24通道、带光电隔离、程序可闭锁的、开关量输出（共地型）开关量输出闭锁信号，确保现场开关量输出的可靠性 双路异步串行通讯一路带光隔离的RS422/485可选串口用于主从通讯一路带光电隔离RS422串口具有看门狗和电源监测电路，系统安全、可靠 具有JTAG仿真接口，方便软、硬件调试 功耗：VCC335mA（开关量输出闭锁） 554mA（24路开

3、关量输出导通） +15V201mA-15V -208mA原理框图：KTDSP5082原理框图详细说明：一TMS320VC33高速数字信号处理器1TMS320VC33 DSP主要特点 超高速的处理能力：120-150MFLOPS，60-75MIPS 34K32位单周期双获取片上RAM 极低的功耗：200nS18mSWatch Dog刷新信号6定时器输入信号整形和分频15MHzXF0ORT0产生中断KTDSP5082用VC33定时/计数器1作为测频通道，可以测量第1路模拟量通道输入信号的频率，上图为测频原理示意图。DSP的IO引脚XF0作为监测信号，当XF0读到“1”时，表示计数器没有工作在测频状

4、态，此时可以将计数器1清零；当XF0读到“0”时，表示计数器正在测频，此时监测XF0的输入，当再读到XF0为“1”时，表示测频完成，此时读计数器的值求得计数脉冲个数M。f（60MHz4） M另外，测频还可以采用中断方式：当第21路模拟量输入一个幅值为10V的正弦波时，正弦波经整形和2分频后成为方波并输入到DSP的中断INT3上，当一个允许计数的负脉冲结束时，会产生一个中断信号，此时DSP可以读出计数个数M，并把计数器1清零，下次再进入中断3时再做同样的操作就可以得到输入信号一个周期内定时器1的计数个数M。VC33定时器0，在KTDSP5082中未占用，可以用来产生定时中断。二模拟信号输入模拟信

5、号通过连接器BUS2输入给KTDSP5082板上AD芯片，32路模拟输入信号首先经二阶RC滤波器及采样保持器，再经多路模拟开关和运放比例衰减，连接到AD转换器的输入端上。多路切换器的通道地址由程序设置产生，相应的通道地址为0-31。KTDSP5082采用一片LTC1608进行AD转换，片内自带采样保持器、分辨率为16位、转换率为500KSPS，另外板内的第31和32路可以作为自检回路（通道31：+7.5V，通道32：-7.5V，分别由正负15V分压得到），用户可以利用这2路信号进行A/D的自检。也可以通过跳线作为两路普通的模拟量输入。KTDSP5082的模拟信号输入范围为10V，经AD转换后，

6、输出编码以2进制补码形式给出，理想的输入输出传输特性如下图所示：65536KTDSP5082采用同时采样、分时转换的方式，即用定时触发信号启动多路同时采样，而由软件以最高速率对设定通道数进行扫描转换（即查询方式）或采用中断方式在AD转换结束时响应中断（如下图所示），采样通道数由通道选择寄存器设定。三开关量输入开关量输入为5V的输入信号通过连接端子BUS1和BUS2输入到KTDSP5082，30路开关量输入信号经过光电隔离，再经数据缓冲器（读100000H和100001H），输入到CPU上。开关量输入缓冲器各位的定义如下：100000H：BIT01234567定义KI1KI2KI3KI4KI5K

7、I6KI7KI8BIT89101112131415定义KI9KI10KI11KI12KI13KI14KI15KI16100001H：BIT01234567定义KI17KI18KI19KI20KI21KI22KI23KI24BIT89101112131415定义KI25KI26KI27KI28KI29KI30-注：为减小在DSP板上的发热量，开关量输入的限流电阻采用了430/0.5W的大功率电阻，如果用户需要使用24V的开关量输入信号，可以通过更换限流电阻（如2.4k/0.5W）来实现,或在板外串联限流电阻。四开关量输出开关量输出信号为共地型，通过连接器BUS1输出， 24路开关量输出信号首先锁

8、存到数据缓冲器（写100000H和100001H）上，再经过光电隔离器输出。每路开关量输出均由开出使能寄存器控制，只有当开出使能OUTEN+为“1”、OUTEN-为“0”时，开关量输出才能被使能，否则开关量输出为“断”。开关量输出控制寄存器各位的定义如下：100000H：BIT01234567定义KO1KO2KO3KO4KO5KO6KO7KO8BIT89101112131415定义KO9KO10KO11KO12KO13KO14KO15KO16100001H：BIT01234567定义KO17KO18KO19KO20KO21KO22KO23KO24当开出被使能后，向某一位写“1”时，响应的一路开

9、关量为“通”，反之写“0”，则相应的一路开关量为“断”。复位时，开关量输出控制寄存器均被清为“0”。开出使能寄存器（100004H）的OUTEN+和OUTEN-两位控制，当OUTEN+为1，OUTEN-为0时，开出使能。否则开出禁止。另外，在上排出线端子BUS1的A32和C32上定义了一路开关量输出SHOUT，该路输出主要是为了监测采保信号而设置的，当采保信号变化的周期小于0.833ms时，该路输出导通，否则，当采保的变化周期大于0.833ms时，该路输出截止。五异步串行通讯KTDSP5082采用ST162552双路串行通讯收发器。通过对ST162552的编程，可以控制串行数据传输格式和速度。

10、串口A为光电隔离RS422/485可选，可以用来进行主从通讯。串口B为光电隔离RS422接口。ST162552为标准串口，内置收发FIFO各16个字节，对它的编程和使用参见附录。六跳线连接器的功用及原始设置跳线/连接器在KTDSP5082板上的分布如下图所示：1 连接器BUS1：开关量输出和开关量输入2 连接器BUS2：模拟量输入、异步通信串口B及GPS秒脉冲输入3 连接器J1：异步通信串口A 4 连接器J2：逻辑烧录接口5 连接器J3：VC33F仿真接口，与仿真器连接6 跳线器W1、W2、W8、W9：RS422串口终端电阻跳线7 跳线器W3：RS422/485串口跳线，跳为RS485，跳为R

11、S4228 跳线器W4：EPROMFLASH写保护跳线，跳关闭写保护（FLASH），跳打开写保护（EPROM）9 跳线器W5：看门狗使能跳线，跳或开路表示屏蔽看门狗，跳表示使能看门狗10. 跳线器W6、W7：模拟量输入或AD自检通道选择，跳12为模拟量输入，跳23为AD自检11. 跳线器W7： 12. 复位开关AN1：调试用复位开关连接器J1的定义如下：端子12345定义TXA+TXA-RXA+RXA-UGND1连接器 BUS1和BUS2的定义如下：下排端子BUS2上排端子BUS1ACAC11GPS+1VCC1VCC22GPS-2GND2GND33TXA422+3KO13KO244TXA422

12、-4KO34KO455RXA422+5KO55KO666RXA422-6KO76KO87UGND27UGND27KO97KO10888KO118KO12999KO139KO1410AGND10AGND10KO1510KO1611AGND11AGND11KO1711KO1812AGND12AGND12KO1912KO2013AD1(F)13AD213KO2113KO2214AD314AD414KO2314KO2415AD515AD615KGND15KGND16AD716AD816KI116KI217AD917AD1017KI317KI418AD1118AD1218KI518KI619AD1319

13、AD1419KI719KI820AD1520AD1620KI920KI1021AD1721AD1821KI1121KI1222AD1922AD2022KI1322KI1423AD2123AD2223KI1523KI1624AD2324AD2424KI1724KI1825AD2525 AD2625KI1925KI2026AD2726AD2826KI2126KI2227AD2927AD3027KI2327KI2428AD3128AD3228KI2528KI2629+15V29+15V29KI2729KI2830AGND30AGND30KI2930KI3031AGND31AGND31RST+31RS

14、T-32-15V32-15V32S/HOUT32S/HOUT其中：AD1为可测频回路AD31，32可以用作自检7.5V（由15V分压），也可以作为模拟量输入。RST+和RST-之间加一+5V电源就可以复位KGND：开关量的地附录1：ST16C2552通用异步接收、发送器 ST16C2552是EXAR公司生产的通用异步接收、发送器（UART）。它提供两组独立的UART接口（A组和B组），具有16字节的发送和接收FIFO，modem控制接口和通讯状态寄存器。此外ST16C2552还具有回读功能，可以在线诊断。2552提供两组内部寄存器（A组和B组），每组包含12个寄存器，用于监视和控制对应通道的U

15、ART。这些寄存器如下表所示：地 址读写普通寄存器组（线路控制寄存器的最高位为0）：Base+0接收保持寄存器（RHR）发送保持寄存器（THR）Base+1中断使能寄存器（IER）中断使能寄存器（IER）Base+2中断状态寄存器（ISR）FIFO控制寄存器（FCR）Base+3线路控制寄存器（LCR）线路控制寄存器（LCR）Base+4Modem控制寄存器（MCR）Modem控制寄存器（MCR）Base+5线路状态寄存器（LSR）线路状态寄存器（LSR）Base+6Modem状态寄存器（MSR）Modem状态寄存器（MSR）Base+7寄存器（SPR）寄存器（SPR）特殊寄存器组（线路控制寄

16、存器LCR的最高位为1）：Base+0波特率因子（低8位）（DLL）波特率因子（低8位）（DLL）Base+1波特率因子（高8位）（DLM）波特率因子（高8位）（DLM）Base+2功能选择寄存器（AFR）功能选择寄存器（AFR）发送（THR）和接收（RHR）保持寄存器 串行数据发送部分包含一个8位的发送保持寄存器（THR）和发送移位寄存器（TSR），通过线路状态寄存器（LSR）可以查询到它们的状态。对发送保持寄存器的写操作使得数据总线的数据写入其中，UART通过发送移位寄存器将数据按照指定格式串行发送。当数据被发送之后，线路状态寄存器的对应位将被置1。注意，当发送保持寄存器空标志位（LSR的

17、bit-6位）为1时（0为FIFO满，1为至少有一个FIFO可用），才可以进行写操作。串行数据接收部分也包含一个8位的接收保持寄存器（RHR）和接收移位寄存器（RSR）。读操作将使接收到的数据通过接收FIFO送出2552。通过线路状态寄存器（LSR）可以查询到数据接收的状态。FIFO控制寄存器（FCR）FCR用于控制FIFO的使能，清空FIFO，设置接收FIFO的触发深度和选择DMA模式。寄存器初始值Bit-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0FCR00接收FIFO触发深度00DMA模式选择 发送FIFO复位接收FIFO复位FIFO使能FCR Bit-0：逻

18、辑0=禁止使用接收、发送FIFO。逻辑1=使用接收、发送FIFO。当此位为1时，FCR其它位才可以被写入。FCR Bit-1：逻辑0=接收FIFO不复位。逻辑1=清空接收FIFO中的数据，接收FIFO计数器置0（接收移位寄存器内容不变）。当完成以上操作时，该位将自动清零。FCR Bit-2：逻辑0=发送FIFO不复位。逻辑1=清空发送FIFO中的数据，发送FIFO计数器置0（发送移位寄存器内容不变）。当完成以上操作时，该位将自动清零。FCR Bit-3：逻辑0=设置DMA模式为“0”。逻辑1=设置DMA模式为“1”。本接口板不支持DMA功能。FCR Bit 45：不使用。FCR Bit 67：

19、设置接收FIFO的触发深度，以用于中断产生。当FIFO中的数据个数达到指定值时，将产生中断，此时，FIFO将继续接收数据，直到FIFO满。Bit-7Bit-6FIFO触发深度0010141081114中断使能寄存器（IER）中断使能寄存器可以屏蔽四种方式的中断，包括接收器准备好，发送器空，线路状态和modem状态寄存器的中断。寄存器初始值Bit-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0IER000000Modem状态中断接收线路状态中断发送保持寄存器中断接收保持寄存器中断发送/接收中断操作模式 当接收FIFO满（FCR bit-0=1）并且数据接收中断使能（IE

20、R bit-0=1）时，中断信号和寄存器状态如下：A） 当接收FIFO达到了触发深度，将会产生接收器准备好中断，中断状态寄存器（ISR）的bit-?和bit-0将被置1，当接收FIFO少于触发深度时，中断信号将撤消。B） 当接收FIFO达到了触发深度，ISR寄存器的接收状态位和中断状态位将被置1，当接收FIFO少于触发深度时，对应寄存器将被清除。C） 只要接收到数据，接收数据就绪位（LSR bit-0）被置位为1，当接收FIFO空时，它将被清零。D） 当发送FIFO使能和中断使能时，如果FIFO中的数据均被UART发送，将导致中断产生，此时读ISR（中断状态寄存器）或给THR（发送保持寄存器）

21、装入新数据，会使中断撤消。选择发送/接收中断操作模式 当FCR（FIFO控制寄存器）的BIT-0为逻辑1时，重新设置IER的03位，将使2552为FIFO选择操作模式。在这种模式下，中断将不会产生，用户必须查询LSR（线路状态寄存器）TX和/或RX的状态。由于在LSR（线路状态寄存器）中接收器和发送器有各自独立的标志位，所以用户可以 独立选择。A） 只要接收FIFO中有数据，LSR Bit-0即为1。B） 当有数据接收错误或接收中断时，LSR Bit 14将标识故障。C） 当发送FIFO空时，LSR Bit-5将为1。D） 当发送FIFO和发送移位寄存器空时，LSR Bit-6为1。E） 当F

22、IFO数据错误时，LSR Bit-7为1。IER Bit-0：逻辑0=屏蔽接收数据就绪中断逻辑1=使能接收数据就绪中断如果设置该位为1，当不使用FIFO时，RHR（接收保持寄存器）有数据将产生中断信号；当使用FIFO时，如果FIFO数据个数达到触发深度，将产生中断信号。IER Bit-1：逻辑0=屏蔽发送寄存器空中断逻辑1=使能发送寄存器空中断 如果设置该位为1，当THR（发送保持寄存器）空时，将产生中断信号。IER Bit-2：逻辑0=屏蔽接收线路状态中断逻辑1=使能接收线路状态中断如果设置该位为1，当接收数据发生错误时（在LSR Bit 14中指示错误类型），将产生中断。IER Bit-3

23、：逻辑0=屏蔽modem状态中断逻辑1=使能modem状态中断如果设置该位为1，当modem状态发生变化时（在MSR Bit 03中表示），将产生中断。IER Bit 47： 不使用。中断状态寄存器（ISR）寄存器初始值Bit-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0ISR01FIFO被使能FIFO被使能00当前中断的优先级别中断状态2552提供了4级中断，以减少外部软件的工作。中断状态寄存器指示4个中断的状态。当读取ISR时，ISR给出当前最高级别的中断，而其它的中断看不到，同时将使得当前中断标志被清零。当再次读取ISR时，低级别的中断将显现。下表给出中断级别

24、和中断源的对应关系：中断级别Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0中断源10110接收线路状态中断20100接收数据就绪中断21100接收超时错误中断30010发送寄存器空中断40000Modem状态中断ISR Bit-0：逻辑0=有中断发生，中断源由ISR给出。逻辑1=无中断发生（正常默认状态）。ISR Bit 13：指示当前发生的中断的优先级别（中断源）。ISR Bit 45：不使用。ISR Bit 67：当FIFO使能（FCR BiT-0为1）时，这两位为1。否则为0。线路控制寄存器（LCR）：线路控制寄存器用于指定异步数据通讯的格式，包括：数据位数，停止位数和校验方式。寄存器初始值B

25、it-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0LCR00寄存器组区分设置间断校验方式是否校验停止位数指定数据位数LCR Bit 0-1：这两位用于指定数据位数，如下表：Bit-1Bit-0数据位数005016107118LCR Bit-2：用于指定停止位数，如下表：Bit-2数据位数停止位数05，6，7，81151.516，7，82LCR Bit-3：该位用于设定是否校验。逻辑0=不校验逻辑1=校验LCR Bit 45：如果LCR Bit-3设置为1，该位用于设置校验方式。Bit-5Bit-4校验方式00奇校验01偶校验10校验位强制为逻辑111校验位强制为逻辑

26、0LCR Bit-6：该位用于设置间断。逻辑0=无间断。逻辑1=强制发送端TxD为逻辑0，以通知远端接收设备线路间断，直到设置该位为0。LCR Bit-7：逻辑0=特殊寄存器不能设置（波特率和增强功能的设定）。逻辑1=可以设定特殊寄存器Modem控制寄存器（MCR）该寄存器用于控制与modem或其它设备的接口信号。寄存器初始值Bit-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0MCR00000回读使能OP和中断OP1RTSDTRMCR Bit-0：逻辑0=DTR输出逻辑1逻辑1=DTR输出逻辑0MCR Bit-1：逻辑0=RTS输出逻辑1逻辑1=RTS输出逻辑0MC

27、R Bit-2：该位仅工作于回读模式下。此模式中，该位用于表示modem的RI接口信号。MCR Bit-3：在回读模式中，用于控制modem的DCD信号。逻辑0=使中断输出为三态，并设置OP2为逻辑1在回读模式中，设置DCD为逻辑1逻辑1=使中断输出有效，并设置OP2为逻辑0在回读模式中，设置DCD为逻辑0MCR Bit-4：使能或不使能回读模式。在这种模式下，TxD、RxD、CTS、DSR、DCD和RI将不再输出或输入到2552的I/O引脚上。逻辑0=不使用回读模式逻辑1=使能回读模式MCR Bit 5-7：不使用。线路状态寄存器（LSR）：LSR用于提供数据传输线路的状态。寄存器初始值Bi

28、t-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0LSR000000Modem状态中断接收线路状态中断发送保持寄存器中断接收保持寄存器中断LSR Bit-0：逻辑0=接收保持寄存器和接收FIFO中无数据逻辑1=接收保持寄存器或接收FIFO中有数据LSR Bit-1：逻辑0=无溢出错逻辑1=有溢出错。当接收FIFO满时，如果有新的数据被接收，新的数据将覆盖接收移位寄存器的数据，此时发生溢出错误。发生溢出错误时，FIFO中的数据不受影响。LSR Bit-2：逻辑0=无校验错逻辑1=有校验错。当接收的数据不符合校验格式时，发生校验错。在FIFO模式中，此错误指FIFO最上层

29、的数据。LSR Bit-3：逻辑0=无帧错误。逻辑1=有帧错误。当接收到的数据没有有效的结束位时，发生帧错误。在FIFO模式中，此错误指FIFO最上层的数据。LSR Bit-4：逻辑0=无间断信号逻辑1=有间断信号（RxD为逻辑0达到接收一次数据的时间）。在FIFO模式中，只有一个间断字节被写入FIFO。LSR Bit-5：逻辑0=发送保持寄存器不空逻辑1=发送保持寄存器空，或在FIFO模式中，发送FIFO空。LSR Bit-6：逻辑0=发送保持寄存器或发送移位寄存器有数据逻辑1=发送保持寄存器和发送移位寄存器无数据，或在FIFO模式中，发送FIFO和发送移位寄存器均空LSR Bit-7：逻辑

30、0=无错误发生逻辑1=有错误发生。读取LSR，将清除该位为0。Modem状态寄存器（MSR）：该寄存器用于指示与2552相连接的modem或其它外设的控制接口信号的状态。该寄存器中有四个位（bit 0-3）用于表示状态变化信息，这四位中某个位所对应的信号发生变化时，该位将被置1，当读取MCR时，该位将被清零。如果modem状态中断被使能，这四位的变化将触发中断。寄存器初始值Bit-7Bit-6Bit-5Bit-4Bit-3Bit-2Bit-1Bit-0MSR000000Modem状态中断接收线路状态中断发送保持寄存器中断接收保持寄存器中断MSR Bit-0：逻辑0=无CTS变化逻辑1=CTS在

31、上次读取MSR之后发生变化MSR Bit-1：逻辑0=无DSR变化逻辑1=DSR在上次读取MSR之后发生变化MSR Bit-2：逻辑0=无RI变化逻辑1=RI在上次读取MSR之后发生变化MSR Bit-3：逻辑0=无DCD变化逻辑1=DCD在上次读取MSR之后发生变化MSR Bit-4：在正常模式下，该位同CTS的值。在回读模式下，该位同RTS。MSR Bit-5：在正常模式下，该位同DSR的值。在回读模式下，该位同DTR。MSR Bit-6：在正常模式下，该位同RI的值。在回读模式下，该位同MCR的bit-2。MSR Bit-7：在正常模式下，该位同DCD的值。在回读模式下，该位同MCR的b

32、it-3（OPA/B）。临时寄存器（SPR）：用户可以将它作为8bit中间结果寄存器。波特率因子（DLL和DLM）：寄存器DLL（低8位）和DLM（高8位）用于指定波特率。波特率与DLL和DLM的对应关系如下表：波特率DLM（HEX）DLL（HEX）5009007506001500300300010060000C01200006024000030480000189600000C19.2K000638.4K000357.6K0002115.2K0001功能选择寄存器（AFR）：2552包含两个独立的UART，功能选择寄存器可以用于控制是否同时写入这两个UART的内部寄存器。AFR Bit-0：逻辑0=不可以同时写两个UART的内部寄存器逻辑1=可以同时写两个UART的内部寄存器当此位为1时，CPU可以通过两个UART中任一个UART的地址，同时将数据写入对应的内部寄存器。用户在同时写偏移地址为0，1，2的寄存器时，应保证它们的LCR Bit-7位相同。此位的设置不影响读操作。AFR Bit 12：这两位用于选择MF（2552的35脚和19脚）引脚的输出信号。KTDSP5082不支持。AFR Bit 37：不使用。