基于模型的設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

劉杰、周宇博編著的《基于模型的設(shè)計(jì)——MSP430\F28027\F28335DSP
篇》分五個(gè)部分。第1章為第一部分：主要介紹了基于模型設(shè)計(jì)的建?；A(chǔ)，包括基于Simulink和Stateflow的建模方法；第2章為第二部分：主要介紹了
MSP430系列MCU的基于模型設(shè)計(jì)的快速開發(fā)，以及在Protues虛擬硬件測(cè)試平臺(tái)上的驗(yàn)證；第
3章和附錄為第三部分：主要介紹F28335 DSP外設(shè)模塊的功能和使用方法，以及翻譯整理了近1000頁對(duì)應(yīng)外設(shè)模塊的F28335
DSP的技術(shù)文檔，作為讀者加深理解這些外設(shè)模塊的背景資料；第4章為第四部分：主要介紹了基于模型設(shè)計(jì)的 F281D27／F28335
DSP的快速開發(fā)方法；第5章為第五部分：以步進(jìn)電機(jī)的控制為例，介紹了一個(gè)比較完整的基于模型設(shè)計(jì)的開發(fā)流程，主要包括需求分析、需要與模型的雙向跟蹤、模型的優(yōu)化、浮點(diǎn)模型到定點(diǎn)模型的自動(dòng)轉(zhuǎn)換、軟件在環(huán)測(cè)試、處理器在環(huán)測(cè)試、生成代碼的優(yōu)化設(shè)置、模型與代碼的雙向跟蹤、硬件測(cè)試等，第5章為本書的核心內(nèi)容和總結(jié)。
《基于模型的設(shè)計(jì)——MSP430\F28027\F28335DSP篇》除第三部分外，其余部分絕大多數(shù)內(nèi)容為我們實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立完成。本書可作為汽車、航空、航天、通信、醫(yī)療器械、新能源、機(jī)電控制、電氣工程等領(lǐng)域的工程師從事MSP430和28x
DSP系列MCU應(yīng)用研究時(shí)的技術(shù)手冊(cè)，也可作為高校電類專業(yè)的 MSP4301F28x DSF與基于模型設(shè)計(jì)的教材。

書籍目錄

第1章  MathWorks軟件簡介
  1.1  Simulink模塊庫
  1.2  Simulink模型——流水燈
    1.2.1  新建模型
    1.2.2  參數(shù)設(shè)置
    1.2.3  仿真結(jié)果
  1.3  Simulink模型——磁場定向永磁同步電機(jī)
    1.3.1  永磁同步電機(jī)原理
    1.3.2  永磁同步電機(jī)的矢量控制方法
    1.3.3  FOC的建模與仿真
  1.4  Stateflow狀態(tài)圖
    1.4.1  狀態(tài)圖編輯器
    1.4.2  狀態(tài)
    1.4.3  遷移
    1.4.4  數(shù)據(jù)與事件
    1.4.5  簡單的調(diào)速控制
    1.4.6  節(jié)點(diǎn)
    1.4.7  功能測(cè)試
    1.4.8  代碼生成
第2章  基于模型的MSP430快速開發(fā)
  2.1  MSP430單片機(jī)簡介
  2.2  IAR集成開發(fā)環(huán)境簡介
  2.3  入門實(shí)例：發(fā)光二極管閃爍
    2.3.1  搭建發(fā)光二極管閃爍功能模型
    2.3.2  軟件在環(huán)測(cè)試
    2.3.3  代碼模型
    2.3.4  自動(dòng)代碼生成
    2.3.5  虛擬硬件測(cè)試
  2.4  調(diào)速電機(jī)（正反轉(zhuǎn)可控）
    2.4.1  搭建電機(jī)控制功能模型
    2.4.2  軟件在環(huán)測(cè)試
    2.4.3  代碼模型
    2.4.4  自動(dòng)代碼生成
    2.4.5  虛擬硬件測(cè)試
  2.5  鍵盤識(shí)別
    2.5.1  搭建鍵盤識(shí)別功能模型
    2.5.2  軟件在環(huán)測(cè)試
    2.5.3  代碼模型
    2.5.4  自動(dòng)代碼生成
    2.5.5  虛擬硬件測(cè)試
    2.5.6  拓展：4×4矩陣鍵盤
  2.6  無刷電機(jī)
    2.6.1  搭建電機(jī)控制功能模型
    2.6.2  軟件在環(huán)測(cè)試
    2.6.3  代碼模型
    2.6.4  自動(dòng)代碼生成
    2.6.5  虛擬硬件測(cè)試
第3章  C28x3x模塊描述
  3.1  PIE模塊
  3.2  看門狗模塊（Watchdog）
  3.3  模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（ADC）
  3.4  增強(qiáng)型脈沖編碼調(diào)制模塊（ePWM）
  3.5  增強(qiáng)型正交編碼脈沖模塊（eQEP）
  3.6  增強(qiáng)型捕獲模塊（eCAP）
  3.7  SCI Receive&SCI Transmit
    3.7.1  SCI Receive模塊
    3.7.2  SCI Trransmit模塊
  3.8  通用I／O接口（Digital Input&Digital Output）
    3.8.1  Digital Input模塊
    3.8.2  Digital Output模塊
  3.9  串行外設(shè)接口（SPI）
    3.9.1  SPI Receive模塊
    3.9.2  SPI Transmit模塊
  3.10  I2C總線
    3.10.1  I2C Receive模塊
    3.10.2  I2C Transmit模塊
  3.11  eCAN總線
    3.11.1  eCAN Receive模塊
    3.11.2  eCAN Yransmit模塊
    3.11.3  CCP模塊
  3.12  IQmath
    3.12.1  32位IQ數(shù)據(jù)定標(biāo)、范圍和精度
    3.12.2  IQmath函數(shù)及其調(diào)用
    3.12.3  IQmath函數(shù)命名
    3.12.4  IQmath函數(shù)概述
    3.12.5  IQmath函數(shù)描述
    3.12.6  IQmath函數(shù)模塊
  3.13  RTDX設(shè)備
    3.13.1  From RTDX模塊
    3.13.2  To RTDX模塊
  3.14  DMC庫
    3.14.1 Park轉(zhuǎn)換器（Park Transformation）
    3.14.2  逆Park轉(zhuǎn)換器（Inverse Park Transformation）
    3.14.3  Clarke轉(zhuǎn)換器（Clarke Transformation）
    3.14.4  空間矢量生成器（Space Vector Generator）
    3.14.5  PID控制器模塊（DID Controller）
    3.14.6  速度測(cè)量模塊（speed Measurement）
    3.14.7  斜坡控制模塊（Ramp Control）
    3.14.8  斜坡生成模塊（Itamp Generator）
第4章  F28027／F28335 DSP代碼的快速生成
  4.1  閃爍燈實(shí)驗(yàn)
    4.1.1  傳統(tǒng)的手工編程方法
    4.1.2  用基于模型設(shè)計(jì)的方法
  4.2  集成現(xiàn)有C代碼及創(chuàng)建歸檔庫
    4.2.1  集成現(xiàn)有C代碼
    4.2.2  創(chuàng)建歸檔庫
    4.2.3  現(xiàn)有C代碼集成算法模型的C代碼
  4.3  用定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)流水燈（在MATLAB 112011a版中完成）
    4.3.1  搭建流水燈功能模型
    4.3.2  軟件在環(huán)測(cè)試
    4.3.3  處理器在環(huán)測(cè)試
    4.3.4  代碼模型
    4.3.5  自動(dòng)代碼生成
    4.3.6  硬件測(cè)試
  4.4  MATLAB與CCS的交互式開發(fā)
    4.4.1  RTDX
    4.4.2  SCI
  4.5  用RTDX實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)控制
    4.5.1  搭建直流電機(jī)控制模型
    4.5.2  軟件在環(huán)測(cè)試
    4.5.3  代碼模型
    4.5.4  創(chuàng)建GUI控制界面
    4.5.5  硬件測(cè)試
第5章  優(yōu)化與驗(yàn)證（MATLAB R2011a實(shí)現(xiàn)）
  5.1  基于模型設(shè)計(jì)簡介
    5.1.1傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的弊端
    5.1.2  基于模型設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)
    5.1.3  本例的設(shè)計(jì)流程
  5.2  步進(jìn)電機(jī)原理分析及功能模型搭建
  5.3  模型檢查及驗(yàn)證
    5.3.1  Design Verifier檢查
    5.3.2  Model Advisor檢查
  5.4  定點(diǎn)模型
    5.4.1  Fixed Point Advisor
    5.4.2  Fixed Point Tools
  5.5  軟件在環(huán)測(cè)試
  5.6  處理器在環(huán)測(cè)試
  5.7  代碼模型
  5.8  代碼優(yōu)化
    5.8.1  選擇代碼優(yōu)化目標(biāo)
    5.8.2  Code Generation Advisor檢查
    5.8.3  為特定芯片生成代碼
  5.9  創(chuàng)建GUI控制界面
  5.10  硬件測(cè)試
附錄  C28x3x
  A.1  CPU內(nèi)核
    A.1.1  C28x+FPU浮點(diǎn)處理單元簡介
    A.1.2  C28x+FPU浮點(diǎn)處理單元結(jié)構(gòu)
  A.2  存儲(chǔ)器映射
  A.3  外設(shè)中斷拓展模塊（PIE）
    A.3.1  PIE控制器概述
    A.3.2  外設(shè)級(jí)中斷
    A.3.3  HE級(jí)中斷
    A.3.4  CPU級(jí)中斷
    A.3.5  中斷向量表
    A.3.6  PIE中斷源
    A.3.7  PIE中斷向量表
  A.4  看門狗模塊（Watchdog）
    A.4.1  Watchdog原理簡介
    A.4.2  看門狗復(fù)位／看門狗中斷
    A.4.3  仿真模式
    A.4.4  看門狗寄存器
  A.5  模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（ADC）
    A.5.1  ADC概述
    A.5.2  自動(dòng)轉(zhuǎn)換排序器的工作原理
    A.5.3  無中斷自動(dòng)排序模式
    A.5.4  ADC時(shí)鐘的預(yù)定標(biāo)
    A.5.5  低功耗模式
    A.5.6  上電次序
    A.5.7  ADC模塊的寄存器
  A.6  增強(qiáng)型脈沖編碼調(diào)制模塊（ePWM）
    A.6.1  ePWM概述
    A.6.2  ePWM子模塊
    A.6.3  ePWM寄存器
  A.7  增強(qiáng)型正交編碼脈沖模塊（eQEP）
    A.7.1 eQEP概述
    A.7.2  正交解碼單元
    A.7.3  位置計(jì)數(shù)器與控制單元
    A.7.4  eQEP邊沿捕獲單元
    A.7.5  eQEP看門狗
    A.7.6  單位時(shí)鐘基準(zhǔn)Unit Timer Base
    A.7.7  eQEP中斷結(jié)構(gòu)
    A.7.8  eQEP寄存器
  A.8  增強(qiáng)型捕獲模塊（eCAP）
    A.8.1  eCAP概述
    A.8.2  捕獲和APWM操作模式
    A.8.3  eCAP捕獲模式
    A.8.4  eCAP寄存器
  A.9  SCI Receive&SCI Transmit
    A.9.1  SCI概述
    A.9.2  SCI模塊的結(jié)構(gòu)
    A.9.3  SCI寄存器
  A.10  通用I／O接口（Digital Input&Digital Output）
    A.10.1  GPIO簡介
    A.10.2  GPIO功能選擇框圖
    A.10.3  輸入量化
    A.10.4  GPIO寄存器
  A.11  串行外設(shè)接口（SPI）
    A.11.1  SPI模塊概述
    A.11.2 S PI模塊寄存器瀏覽
    A.11.3  SPI操作簡介
    A.11.4  SPI中斷
  A.12  I2C總線
    A.12.1  I2C模塊的特點(diǎn)
    A.12.2  I2C總線接口模塊不支持的功能
    A.12.3  I2C模塊功能概述
    A.12.4  時(shí)鐘產(chǎn)生
  A.13  eCAN總線
    A.13.1  CAN概述
    A.13.2  CAN網(wǎng)絡(luò)和模塊
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   （1）配置RTDX通道緩沖器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，直到MATLAB將數(shù)據(jù)讀到用戶工作空間中。目標(biāo)處理器發(fā)送數(shù)據(jù)的速度一般超過MATLAB讀數(shù)據(jù)的速度，通道緩沖器是可選的，添加通道緩沖器后確保不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。 也可以在使能單個(gè)RTDX通道前使能RTDX接口，順序可以顛倒。 （6）重置全局延時(shí)為20s，ticcs對(duì)象的默認(rèn)延時(shí)為10s，一般情況下是足夠的。 6.對(duì)RTDX連接對(duì)象進(jìn)行操作 利用RTDX通道可以把數(shù)據(jù)發(fā)送給目標(biāo)處理器進(jìn)行處理，并把處理結(jié)果再經(jīng)過RTDX通道讀入MATLAB中進(jìn)行分析，所有這些操作都可以在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行。 （1）輸入。 CC.run： （2）驗(yàn)證寫通道是否使能。 CC.rtdx.isenabled 如果返回結(jié)果ans=0，則該通道沒有使能，因此必須重新使能并驗(yàn)證，直到返回值為l。（3）向處理器中寫入數(shù)據(jù)，用writemsg來發(fā)送數(shù)據(jù)。 CC.rtdx.writemsg （4）檢查讀處理器中的信息數(shù)目。 num_of__msgs=cc.rtdx.msgcount （5）清空隊(duì)列中所有余下的信息，并驗(yàn)證隊(duì)列是空的，即隊(duì)列中的信息數(shù)目為0。ec.rtdx.flush （6）pause函數(shù)使處理器有更多的時(shí)問處理數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)送回到0chanl通道緩沖器中。 pause（1）； （7）驗(yàn)證讀通道ochanl是否使能。 CC.rtdx.isenabled 如果得到的結(jié)果ans=0則說明通道沒有使能。 （8）使能并驗(yàn)證通道是否使能。

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