（十）DSP28335基础教程

2023-09-02 04:24| 来源: 网络整理| 查看: 265

0 前言

这一节我们来学习DSP的ECAP模块的功能。实验目标：通过超声波测距模块，将采集所测量距离显示在电脑串口助手上。

本节将分为硬件部分、软件部分和实验展示三个方面进行介绍，不清楚的欢迎留言。

1 硬件部分

需要四个硬件如图1所示：超声波模块HC-SR04、DSP28335核心板、烧写器、USB转串口模块。在这里插入图片描述

图1 硬件实物图

超声波模块有四个接口，分别为VCC（+5V）、TRIG（控制端）、ECHO（接收端）和GND，其工作原理如下：（1）采用IO口输入信号到TRIG接口触发测距，给至少10us的高电平信号；（2）触发后，模块自动发送8个40kHz的方波，自动检测是否有信号返回；（3）若有信号返回，ECHO接口将输出一个高电平，其高电平的持续时间就是超声波从发射到返回的时间；（4）测量距离=（高电平时间*声速）/2，其中声速=340m/s。为了更清楚的表示超声波工作过程，图2给出了输入输出信号的时序图。在这里插入图片描述

图2 超声波模块工作时序图

因此，在实验过程中，采用DSP的ECAP管脚连接到HC-SR04的ECHO接口，再用一个普通IO口连接到TRIG接口作为触发源管脚即可。其中，具体的硬件连接如图3所示。在这里插入图片描述

图3 硬件接线图 2 软件部分

在软件部分，分为超声波模块功能和串口显示。

首先我们看超声波模块的代码：（注意：查看代码时双击点进去看，否则会内容不全）。

需要注意：（1）ECAP要设置为单次模式，不能设置连续模式，因为这里超声波模块每触发一次只输出一次回响信号，因此我们只需要捕获信号的上升沿和下降沿即可，即上升沿捕获计数值储存在捕获寄存器CAP1中，而下降沿计数值储存在寄存器CAP2中。否则，所测量的捕获信号将可能储存在CAP3或CAP4中，对后面计算距离造成不便。在这里，我们设置在捕获事件2发生后重新刷新Mod4计数器，具体过程如图4所示。在这里插入图片描述

图4 单次和连续捕获过程

（2）测量距离（单位mm）=（高电平时间*声速）/2=（CAP2值-CAP1值）×170/(150×1000)。其中150是代表DSP28335时钟频率为150MHz，1000是米到毫米的单位换算。

bsp_cap.c

/** * ******************************************************************************************** * @file bsp_cap.c * @file SK Electronics * @version V1.0 * @date 2021-xx-xx * @brief CAP应用函数接口 * ******************************************************************************************* * @attention * 实验平台：SK-F28335Mini 核心板 * CSDN博客：https://blog.csdn.net/weixin_46556696 * 淘宝：https://shop409670932.taobao.com */ #include "bsp_cap.h" #include "bsp_sci.h" extern Uint32 cap_val,Distan; extern char Distan_ASCII[2]; /** * @brief 初始化ECAP1配置 * @parameter 无 * @return_value 无 */ void Init_ECap1(void) { InitECap1Gpio(); EALLOW; GpioCtrlRegs.GPAMUX1.bit.GPIO0 = 0;//普通IO模式 GpioCtrlRegs.GPADIR.bit.GPIO0 = 1;//配置成输出 EDIS; ECap1Regs.ECEINT.all = 0x0000; // 关闭所有的CAP中断 ECap1Regs.ECCLR.all = 0xFFFF; // 清除所有的CAP中断标志位 ECap1Regs.ECCTL1.all = 0x0000; // 复位控制寄存器2 ECap1Regs.ECCTL2.all = 0x0000; // 复位控制寄存器2 ECap1Regs.TSCTR = 0; // 计数清零 ECap1Regs.CTRPHS = 0; // 计数相位寄存器清零 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP2POL = 1;//捕获事件2下降沿触发 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST2 = 1;//捕获事件2发生时计数器复位 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAP4POL = 1;//捕获事件4下降沿触发 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CTRRST4 = 1;//捕获事件4发生时计数器复位 ECap1Regs.ECCTL1.bit.CAPLDEN = 1;//使能在捕获事件发生时装载CAP1~CAP4 ECap1Regs.ECCTL1.bit.FREE_SOFT = 2;//TSCTR不受仿真影响 ECap1Regs.ECCTL2.bit.STOP_WRAP = 1;//在捕获事件2发生后停止（单次模式） ECap1Regs.ECCTL2.bit.TSCTRSTOP = 1;//开始计数 ECap1Regs.ECCTL2.bit.SYNCO_SEL = 2;//禁止SYNC_OUT输出信号 ECap1Regs.ECEINT.bit.CEVT2 = 1; // 使能捕获事件2发生中断 } /** * @brief 计算距离 * @parameter 无 * @return_value 无 */ void ReadDistance(void) { GpioDataRegs.GPASET.bit.GPIO0 = 1; //Trig引脚输出高电平 DELAY_US(15); //至少10us，本实验给15us GpioDataRegs.GPACLEAR.bit.GPIO0 = 1; // Trig引脚输出低 Distan = cap_val*170/150000; // 计算距离，此处单位为mm scia_msg("当前测距：\0"); hextoascii(Distan); scia_msg(Distan_ASCII); scia_msg("mm\r\n"); }

bsp_cap.h

/** * ******************************************************************************************** * @file bsp_cap.h * @file SK Electronics * @version V1.0 * @date 2021-xx-xx * @brief CAP应用函数接口头文件 * ******************************************************************************************* * @attention * 实验平台：SK-F28335Mini 核心板 * CSDN博客：https://blog.csdn.net/weixin_46556696 * 淘宝：https://shop409670932.taobao.com */ #include "DSP28x_Project.h" void Init_ECap1(void); void ReadDistance(void);

串口模块显示代码： bsp_sci.c

/** * ******************************************************************************************** * @file bsp_sci.c * @file SK Electronics * @version V1.0 * @date 2021-xx-xx * @brief 串口通信应用函数接口 * ******************************************************************************************* * @attention * 实验平台：SK-F28335Mini 核心板 * CSDN博客：https://blog.csdn.net/weixin_46556696 * 淘宝：https://shop409670932.taobao.com */ #include "bsp_sci.h" extern char Distan_ASCII[4]; /** * @brief 初始化SCI串口配置 * @parameter 无 * @return_value 无 */ void Sci_Init(void) { //SCI的工作模式和参数需要用户在后面的学习中，深入的了解一个寄存器底层相关的资料了，多看看芯片手册和寄存器的意思。 //因为28335的寄存器太多了，所以在以后的学习过程中，就不会对寄存器进行详细的注释了。 InitSciaGpio(); SciaRegs.SCICCR.all=0x07;// 1 stop bit, No loopback // No parity,8 char bits // async mode, idle-line protocol SciaRegs.SCICTL1.all=0x03;// enable TX, RX, internal SCICLK, #if(CPU_FRQ_150MHZ) SciaRegs.SCIHBAUD=0x0001;// 9600 baud @LSPCLK = 37.5MHz. SciaRegs.SCILBAUD=0x00E7; #endif #if(CPU_FRQ_100MHZ) SciaRegs.SCIHBAUD=0x0001;// 9600 baud @LSPCLK = 20MHz. SciaRegs.SCILBAUD=0x0044; #endif // SciaRegs.SCICTL2.bit.RXBKINTENA=1; // SciaRegs.SCICTL2.bit.TXINTENA=1; //SciaRegs.SCICCR.bit.LOOPBKENA=1; SciaRegs.SCICTL1.bit.SWRESET=1; // PieCtrlRegs.PIECTRL.bit.ENPIE=1; // IER|=M_INT9; // PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx1=1; // PieCtrlRegs.PIEIER9.bit.INTx2=1; } void scia_xmit(int a)//发送字节的函数 { while (SciaRegs.SCICTL2.bit.TXRDY == 0) {} SciaRegs.SCITXBUF=a; } void hextoascii(unsigned char num)//十位数字转化为对应ASCII格式 { char one,ten,hundred,thousand=0; one=num/1%10;//取个位 ten=num/10%10;//取十位 hundred=num/100%10;//取百位 thousand=num/1000%10;//取千位 Distan_ASCII[0]=thousand+0x30; Distan_ASCII[1]=hundred+0x30; Distan_ASCII[2]=ten+0x30; Distan_ASCII[3]=one+0x30; } void scia_msg(char * msg)//发送数组的函数 { int i; i = 0; SciaRegs.SCICTL2.bit.TXINTENA=0; while(msg[i] != '\0') { scia_xmit(msg[i]); i++; } SciaRegs.SCICTL2.bit.TXINTENA=1; }

bsp_sci.h

/** * ******************************************************************************************** * @file bsp_sci.h * @file SK Electronics * @version V1.0 * @date 2021-xx-xx * @brief 串口通信函数接口头文件 * ******************************************************************************************* * @attention * 实验平台：SK-F28335Mini 核心板 * CSDN博客：https://blog.csdn.net/weixin_46556696 * 淘宝：https://shop409670932.taobao.com */ #ifndef _BSP_SCI_H_ #define _BSP_SCI_H_ #include "DSP28x_Project.h" void Sci_Init(void); void scia_xmit(int a);//发送字节的函数 void scia_msg(char * msg);//发送数组的函数 void hextoascii(unsigned char num); #endif /*_BSP_SCI_H_ */

main.c

/** * ******************************************************************************************** * @file main.c * @file SK Electronics * @version V1.0 * @date 2020-xx-xx * @brief ECAP超声波测距实验 * ******************************************************************************************* * @attention * 实验平台：SK-F28335Mini 核心板 * CSDN博客：https://blog.csdn.net/weixin_46556696 * 淘宝：https://shop409670932.taobao.com */ #include "DSP28x_Project.h" #include "bsp_cap.h" #include "bsp_sci.h" #define FLASH_RUN 1 #define SRAM_RUN 2 #define RUN_TYPE FLASH_RUN #if RUN_TYPE==FLASH_RUN extern Uint16 RamfuncsLoadStart; extern Uint16 RamfuncsLoadEnd; extern Uint16 RamfuncsRunStart; #endif /**************************************变量定义************************************************/ Uint32 cap_val=0,Distan=0; char Distan_ASCII[4]={0,0,0,0};//存放测量距离的ASCII转换结果 /**************************************声明区**************************************************/ __interrupt void Ecap1_isr(void); // Ecap1_isr()函数声明 interrupt void scia_Tx_isr(void); interrupt void scia_Rx_isr(void); void delay_1ms(Uint16 t); /** * @brief 主函数 * @parameter 无 * @return_value 无 */ void main(void) { /*第一步：初始化系统控制:*/ InitSysCtrl(); /*第二步：初始化GPIO口*/ InitGpio(); /* 第三步：清除所有中断和初始化 PIE 向量表:*/ DINT;// 关闭全局中断 InitPieCtrl();// 初始化 PIE 控制寄存器到默认状态，默认状态是全部 PIE 中断被禁用和标志位被清除 IER = 0x0000;// 禁用 CPU 中断和清除所有 CPU 中断标志位: IFR = 0x0000; InitPieVectTable();// 初始化 PIE 中断向量表 // 中断重映射，注册中断程序入口（用户按需求添加） EALLOW; PieVectTable. ECAP1_INT = &Ecap1_isr; // ECAP1_INT的中断映射 EDIS; // /*程序烧录入28335（可选的）*/ #if RUN_TYPE==FLASH_RUN MemCopy(&RamfuncsLoadStart,&RamfuncsLoadEnd,&RamfuncsRunStart); InitFlash(); #endif /* 第四步：初始化片上外设*/ // InitPeripherals(); //初始化所有外设（本例程不需要） Sci_Init();//初始化和配置SCIA串口通信 Init_ECap1(); // ECap1模块初始化 IER |= M_INT4; //使能第一组中断 PieCtrlRegs.PIEIER4.bit.INTx1 = 1; //使能第四组中断里的第一个中断--CAP1中断 /* 第五步：添加用户功能具体代码*/ EINT; ERTM; scia_msg("Hello SK Electronics!\r\n\0"); scia_msg("更详细的DSP基础教程，请关注支持本人博客哈！\r\n\0"); scia_msg("CSDN博客：https://blog.csdn.net/weixin_46556696\r\n\0"); scia_msg("淘宝店铺：https://shop409670932.taobao.com\r\n\0"); for(;;) { ReadDistance(); // 计算距离 delay_1ms(500); // 延时500ms } } void delay_1ms(Uint16 t) { while(t--) { DELAY_US(1000); } } /** * @brief ECAP1中断服务函数 * @parameter 无 * @return_value 无 */ __interrupt void Ecap1_isr(void) { PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP4; // 清除CAP1的PIE中断标志 ECap1Regs.ECCLR.bit.INT = 1; // 清除ECap1中断标志位 ECap1Regs.ECCLR.bit.CEVT2 = 1; // 清除事件2标志位 cap_val=(int32)ECap1Regs.CAP2 - (int32)ECap1Regs.CAP1; // 计算脉冲 } 3 实验展示

程序烧录进去后，图5所示在串口助手和在CCS变量窗口可以看到超声波所测量的距离。在这里插入图片描述

图5 实验结果

大家可以参考代码尝试一下，有疑问的欢迎留言！！

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