《嵌入式系统及应用》课程教学资源（参考资料）Microchip dsPIC30F 系列参考手册（高性能数字信号控制器）.pdf_大学文库

 2006 Microchip Technology Inc. DS70046E_CN 第 iii 页页码第 1 章简介 1-1 简介 .................................................................................................................................................................. 1-2 本手册所针对的产品 ......................................................................................................................................... 1-2 器件结构 ........................................................................................................................................................... 1-3 开发支持 ........................................................................................................................................................... 1-4 风格和符号约定 ................................................................................................................................................ 1-4 相关文档 ........................................................................................................................................................... 1-6 版本历史 ........................................................................................................................................................... 1-7 第 2 章 CPU 2-1 简介 .................................................................................................................................................................. 2-2 编程模型 ........................................................................................................................................................... 2-4 软件堆栈指针 .................................................................................................................................................... 2-8 CPU 寄存器描述 ............................................................................................................................................. 2-11 算术逻辑单元（ALU） ................................................................................................................................... 2-17 DSP 引擎 ........................................................................................................................................................ 2-18 除法支持 ......................................................................................................................................................... 2-27 指令流类型 ..................................................................................................................................................... 2-27 循环结构 ......................................................................................................................................................... 2-30 地址寄存器相依性 .......................................................................................................................................... 2-35 寄存器映射 ..................................................................................................................................................... 2-38 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 2-40 版本历史 ......................................................................................................................................................... 2-41 第 3 章数据存储器 3-1 简介 .................................................................................................................................................................. 3-2 数据空间地址发生器单元（AGU） ................................................................................................................... 3-5 模寻址 .............................................................................................................................................................. 3-7 位反转寻址 ..................................................................................................................................................... 3-14 控制寄存器说明 .............................................................................................................................................. 3-18 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 3-23 版本历史 ......................................................................................................................................................... 3-24 第 4 章程序存储器 4-1 程序存储器地址映射 ......................................................................................................................................... 4-2 程序计数器 ....................................................................................................................................................... 4-4 从程序存储器存取数据 ..................................................................................................................................... 4-4 来自数据空间的程序空间可视性 ....................................................................................................................... 4-8 写程序存储器 .................................................................................................................................................. 4-10 PSV 代码示例 ................................................................................................................................................. 4-11 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 4-12 版本历史 ......................................................................................................................................................... 4-13 目录

DS70046E_CN 第 iv 页  2006 Microchip Technology Inc. 页码第 5 章闪存和 EEPROM 编程 5-1 简介 .................................................................................................................................................................. 5-2 表指令操作 ....................................................................................................................................................... 5-2 控制寄存器 ....................................................................................................................................................... 5-5 运行时自编程（RTSP） ................................................................................................................................. 5-10 数据 EEPROM 编程 ....................................................................................................................................... 5-15 设计技巧 ......................................................................................................................................................... 5-21 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 5-22 版本历史 ......................................................................................................................................................... 5-23 第 6 章复位中断 6-1 简介 .................................................................................................................................................................. 6-2 不可屏蔽陷阱 .................................................................................................................................................... 6-6 中断处理时序 .................................................................................................................................................. 6-11 中断控制和状态寄存器 ................................................................................................................................... 6-14 中断设置流程 .................................................................................................................................................. 6-42 设计技巧 ......................................................................................................................................................... 6-44 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 6-45 版本历史 ......................................................................................................................................................... 6-46 第 7 章振荡器 7-1 简介 .................................................................................................................................................................. 7-2 器件时钟和 MIPS .............................................................................................................................................. 7-5 振荡器配置 ....................................................................................................................................................... 7-6 振荡器控制寄存器——OSCCON 和 OSCTUN ............................................................................................... 7-13 主振荡器 ......................................................................................................................................................... 7-20 晶体振荡器 / 陶瓷谐振器 ................................................................................................................................ 7-22 为晶振、时钟模式、 C1、 C2 和 Rs 确定最佳的值 ........................................................................................ 7-24 外部时钟输入 .................................................................................................................................................. 7-25 外部 RC 振荡器 .............................................................................................................................................. 7-26 锁相环（PLL） ............................................................................................................................................... 7-30 低功耗 32 kHz 晶体振荡器 ............................................................................................................................. 7-31 振荡器起振定时器（OST） ............................................................................................................................ 7-31 内部快速 RC 振荡器（FRC） ........................................................................................................................ 7-31 内部低功耗 RC （LPRC）振荡器 ................................................................................................................... 7-32 故障保护时钟监视器（FSCM） ..................................................................................................................... 7-32 可编程振荡器后分频器 ................................................................................................................................... 7-33 时钟切换工作原理 .......................................................................................................................................... 7-34 设计技巧 ......................................................................................................................................................... 7-38 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 7-39 版本历史 ......................................................................................................................................................... 7-40 目录

 2006 Microchip Technology Inc. DS70046E_CN 第 v 页页码第 8 章复位 8-1 简介 .................................................................................................................................................................. 8-2 复位时的时钟源选择 ......................................................................................................................................... 8-5 POR：上电复位 ............................................................................................................................................... 8-5 外部复位（EXTR） .......................................................................................................................................... 8-7 软件复位指令（SWR） .................................................................................................................................... 8-7 看门狗超时复位（WDTR） ..............................................................................................................................8-7 欠压复位（BOR） ............................................................................................................................................ 8-8 使用 RCON 状态位 ......................................................................................................................................... 8-10 器件复位时间 .................................................................................................................................................. 8-11 器件起振时间曲线 .......................................................................................................................................... 8-13 特殊功能寄存器复位状态 ................................................................................................................................ 8-16 设计技巧 ......................................................................................................................................................... 8-17 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 8-18 版本历史 ......................................................................................................................................................... 8-19 第 9 章低压检测（LVD） 9-1 简介 .................................................................................................................................................................. 9-2 LVD 工作原理 ................................................................................................................................................... 9-5 设计技巧 ........................................................................................................................................................... 9-6 相关应用笔记 .................................................................................................................................................... 9-7 版本历史 ........................................................................................................................................................... 9-8 第 10 章看门狗定时器和低功耗模式 10-1 简介 ................................................................................................................................................................ 10-2 低功耗模式 ..................................................................................................................................................... 10-2 休眠模式 ......................................................................................................................................................... 10-2 空闲模式 ......................................................................................................................................................... 10-4 低功耗指令与中断同时发生 ............................................................................................................................ 10-5 看门狗定时器 .................................................................................................................................................. 10-6 外设模块禁止（PMD）寄存器 ....................................................................................................................... 10-9 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 10-10 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 10-11 版本历史 ....................................................................................................................................................... 10-12 第 11 章 I/O 端口 11-1 简介 ................................................................................................................................................................ 11-2 I/O 端口控制寄存器 ........................................................................................................................................ 11-3 外设复用 ......................................................................................................................................................... 11-4 端口描述 ......................................................................................................................................................... 11-6 电平变化通知（CN）引脚 ............................................................................................................................. 11-7 休眠和空闲模式下的 CN 工作 ......................................................................................................................... 11-8 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 11-11 版本历史 ....................................................................................................................................................... 11-12 目录

DS70046E_CN 第 vi 页  2006 Microchip Technology Inc. 页码第 12 章定时器 12-1 简介 ................................................................................................................................................................ 12-2 不同的定时器 .................................................................................................................................................. 12-3 控制寄存器 ..................................................................................................................................................... 12-6 工作模式 ......................................................................................................................................................... 12-9 定时器预分频器 ............................................................................................................................................ 12-14 定时器中断 ................................................................................................................................................... 12-14 读写 16 位定时器模块寄存器 ........................................................................................................................ 12-15 低功耗 32 kHz 晶振输入 ............................................................................................................................... 12-15 32 位定时器配置 ........................................................................................................................................... 12-16 32 位定时器的工作模式 ................................................................................................................................ 12-18 读写 32 位定时器 .......................................................................................................................................... 12-21 低功耗状态下的定时器工作 .......................................................................................................................... 12-21 使用定时器模块的外设 ................................................................................................................................. 12-22 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 12-24 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 12-25 版本历史 ....................................................................................................................................................... 12-26 第 13 章输入捕捉 13-1 简介 ................................................................................................................................................................ 13-2 输入捕捉寄存器 .............................................................................................................................................. 13-3 定时器选择 ..................................................................................................................................................... 13-4 输入捕捉事件模式 .......................................................................................................................................... 13-4 捕获缓冲器的操作 .......................................................................................................................................... 13-8 输入捕捉中断 .................................................................................................................................................. 13-9 UART 自动波特率支持 ................................................................................................................................... 13-9 低功耗状态下的输入捕捉工作 ...................................................................................................................... 13-10 I/O 引脚控制 ................................................................................................................................................. 13-10 与输入捕捉模块相关的特殊功能寄存器 ....................................................................................................... 13-11 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 13-12 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 13-13 版本历史 ....................................................................................................................................................... 13-14 第 14 章输出比较 14-1 简介 ................................................................................................................................................................ 14-2 输出比较寄存器 .............................................................................................................................................. 14-3 工作模式 ......................................................................................................................................................... 14-4 低功耗状态下的输出比较工作 ...................................................................................................................... 14-23 I/O 引脚控制 ................................................................................................................................................. 14-23 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 14-26 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 14-27 版本历史 ....................................................................................................................................................... 14-28 目录

 2006 Microchip Technology Inc. DS70046E_CN 第 vii 页页码第 15 章电机控制 PWM 15-1 简介 ................................................................................................................................................................ 15-2 控制寄存器 ..................................................................................................................................................... 15-4 PWM 时基 .................................................................................................................................................... 15-16 PWM 占空比比较单元 .................................................................................................................................. 15-20 互补 PWM 输出模式 ..................................................................................................................................... 15-26 死区时间控制 ................................................................................................................................................ 15-27 独立 PWM 输出模式 ..................................................................................................................................... 15-30 PWM 输出改写 ............................................................................................................................................. 15-31 PWM 输出和极性控制 .................................................................................................................................. 15-34 PWM 故障引脚 ............................................................................................................................................. 15-34 PWM 更新锁定 ............................................................................................................................................. 15-37 PWM 特殊事件触发器 .................................................................................................................................. 15-38 器件低功耗模式下的工作 ..............................................................................................................................15-38 用于器件仿真的特殊功能 ..............................................................................................................................15-39 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 15-42 版本历史 ....................................................................................................................................................... 15-43 第 16 章正交编码器接口（QEI） 16-1 模块简介 ......................................................................................................................................................... 16-2 控制和状态寄存器 .......................................................................................................................................... 16-4 可编程数字噪声滤波器 ................................................................................................................................... 16-9 正交解码器 ................................................................................................................................................... 16-10 16 位向上 / 向下位置计数器 .......................................................................................................................... 16-12 QEI 用作备用 16 位定时器 / 计数器 .............................................................................................................. 16-16 正交编码器接口中断 ..................................................................................................................................... 16-17 I/O 引脚控制 ................................................................................................................................................. 16-18 低功耗模式下的 QEI 工作 ............................................................................................................................. 16-19 复位的影响 ................................................................................................................................................... 16-19 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 16-21 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 16-22 版本历史 ....................................................................................................................................................... 16-23 目录

DS70046E_CN 第 viii 页  2006 Microchip Technology Inc. 页码第 17 章 10 位 A/D 转换器 17-1 简介 ................................................................................................................................................................ 17-2 控制寄存器 ..................................................................................................................................................... 17-4 A/D 转换结果缓冲器 ....................................................................................................................................... 17-4 A/D 转换术语和转换过程 ..............................................................................................................................17-11 A/D 模块配置 ................................................................................................................................................ 17-13 参考电压源的选择 ........................................................................................................................................ 17-13 A/D 转换时钟的选择 ..................................................................................................................................... 17-13 采样模拟输入的选择 ..................................................................................................................................... 17-14 模块使能 ....................................................................................................................................................... 17-16 采样 / 转换过程的说明 .................................................................................................................................. 17-16 如何开始采样 ................................................................................................................................................ 17-17 如何停止采样和开始转换 ..............................................................................................................................17-18 采样 / 转换工作的控制 .................................................................................................................................. 17-29 如何将转换结果写入缓冲器的说明 ............................................................................................................... 17-30 转换过程示例 ................................................................................................................................................ 17-31 A/D 采样要求 ................................................................................................................................................ 17-45 读取 A/D 转换结果缓冲器 ............................................................................................................................. 17-46 传递函数 ....................................................................................................................................................... 17-47 A/D 转换的精度 / 误差 .................................................................................................................................. 17-47 连接注意事项 ................................................................................................................................................ 17-47 初始化 .......................................................................................................................................................... 17-48 A/D 转换速度 ................................................................................................................................................ 17-49 在休眠和空闲模式下工作 ..............................................................................................................................17-55 复位的影响 ................................................................................................................................................... 17-55 与 10 位 A/D 转换器相关的特殊功能寄存器 .................................................................................................. 17-56 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 17-57 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 17-58 版本历史 ....................................................................................................................................................... 17-59 目录

 2006 Microchip Technology Inc. DS70046E_CN 第 ix 页页码第 18 章 12 位 A/D 转换器 18-1 简介 ................................................................................................................................................................ 18-2 控制寄存器 ..................................................................................................................................................... 18-4 A/D 转换结果缓冲器 ....................................................................................................................................... 18-4 A/D 转换术语和转换过程 ..............................................................................................................................18-10 A/D 模块配置 ................................................................................................................................................ 18-11 参考电压源的选择 ........................................................................................................................................ 18-11 A/D 转换时钟的选择 ..................................................................................................................................... 18-12 采样模拟输入的选择 ..................................................................................................................................... 18-12 模块使能 ....................................................................................................................................................... 18-14 如何开始采样 ................................................................................................................................................ 18-14 如何停止采样和开始转换 ..............................................................................................................................18-14 采样 / 转换工作的控制 .................................................................................................................................. 18-19 如何将转换结果写入缓冲器的说明 ............................................................................................................... 18-19 转换过程示例 ................................................................................................................................................ 18-21 A/D 采样要求 ................................................................................................................................................ 18-26 读取 A/D 转换结果缓冲器 ............................................................................................................................. 18-27 传递函数 ....................................................................................................................................................... 18-28 A/D 转换的精度 / 误差 .................................................................................................................................. 18-28 连接注意事项 ................................................................................................................................................ 18-28 初始化 .......................................................................................................................................................... 18-29 A/D 转换速度 ................................................................................................................................................ 18-30 在休眠和空闲模式下工作 ..............................................................................................................................18-33 复位的影响 ................................................................................................................................................... 18-33 与 12 位 A/D 转换器相关的特殊功能寄存器 .................................................................................................. 18-34 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 18-35 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 18-36 版本历史 ....................................................................................................................................................... 18-37 第 19 章 UART 19-1 简介 ................................................................................................................................................................ 19-2 控制寄存器 ..................................................................................................................................................... 19-3 UART 波特率发生器（BRG） ........................................................................................................................ 19-8 UART 配置 ................................................................................................................................................... 19-10 UART 发送器 ................................................................................................................................................ 19-11 UART 接收器 ................................................................................................................................................ 19-14 使用 UART 进行 9 位通信 ............................................................................................................................. 19-18 接收中止字符 ................................................................................................................................................ 19-19 初始化 .......................................................................................................................................................... 19-20 UART 的其他特性 ......................................................................................................................................... 19-21 UART 在 CPU 休眠和空闲模式下的工作 ...................................................................................................... 19-21 与 UART 模块相关的寄存器 ......................................................................................................................... 19-22 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 19-23 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 19-24 版本历史 ....................................................................................................................................................... 19-25 目录

DS70046E_CN 第 x 页  2006 Microchip Technology Inc. 页码第 20 章串行外设接口（SPITM） 20-1 简介 ................................................................................................................................................................ 20-2 状态和控制寄存器 .......................................................................................................................................... 20-4 工作模式 ......................................................................................................................................................... 20-7 SPI 主控模式时钟频率 .................................................................................................................................. 20-19 低功耗模式下的工作 ..................................................................................................................................... 20-20 与 SPI 模块相关的特殊功能寄存器 ............................................................................................................... 20-22 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 20-23 版本历史 ....................................................................................................................................................... 20-24 第 21 章 I2CTM 模块 21-1 概述 ................................................................................................................................................................ 21-2 I 2C 总线特性 ................................................................................................................................................... 21-4 控制和状态寄存器 .......................................................................................................................................... 21-7 使能 I 2C 操作 ................................................................................................................................................ 21-13 作为主器件在单主机环境下通信 ................................................................................................................... 21-15 作为主器件在多主机环境下通信 ................................................................................................................... 21-29 作为从器件通信 ............................................................................................................................................ 21-32 I 2C 总线的连接注意事项 ............................................................................................................................... 21-47 在 PWRSAV 指令执行期间的模块操作 ........................................................................................................... 21-49 复位的影响 ................................................................................................................................................... 21-49 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 21-50 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 21-51 版本历史 ....................................................................................................................................................... 21-52 第 22 章数据转换器接口（DCI） 22-1 简介 ................................................................................................................................................................ 22-2 控制寄存器说明 .............................................................................................................................................. 22-2 编解码器接口基础与术语 ................................................................................................................................ 22-8 DCI 工作原理 ................................................................................................................................................ 22-10 使用 DCI 模块 ............................................................................................................................................... 22-17 低功耗模式下的工作 ..................................................................................................................................... 22-28 与 DCI 相关的寄存器 .................................................................................................................................... 22-28 设计技巧 ....................................................................................................................................................... 22-30 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 22-31 版本历史 ....................................................................................................................................................... 22-32 目录

 2006 Microchip Technology Inc. DS70046E_CN 第 xi 页页码第 23 章 CAN 模块 23-1 简介 ................................................................................................................................................................ 23-2 CAN 模块的控制寄存器 .................................................................................................................................. 23-2 CAN 模块特点 .............................................................................................................................................. 23-28 CAN 模块的实现 ........................................................................................................................................... 23-29 CAN 模块工作模式 ....................................................................................................................................... 23-36 报文接收 ....................................................................................................................................................... 23-39 发送 .............................................................................................................................................................. 23-49 错误检测 ....................................................................................................................................................... 23-58 CAN 波特率 .................................................................................................................................................. 23-60 中断 .............................................................................................................................................................. 23-64 时间标记 ....................................................................................................................................................... 23-65 CAN 模块 I/O ................................................................................................................................................ 23-65 CPU 低功耗模式下的工作 ............................................................................................................................ 23-66 CAN 协议综述 .............................................................................................................................................. 23-68 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 23-72 版本历史 ....................................................................................................................................................... 23-73 第 24 章器件配置 24-1 简介 ................................................................................................................................................................ 24-2 器件配置寄存器 .............................................................................................................................................. 24-2 配置位说明 ..................................................................................................................................................... 24-6 器件标识寄存器 .............................................................................................................................................. 24-7 相关应用笔记 .................................................................................................................................................. 24-8 版本历史 ......................................................................................................................................................... 24-9 第 25 章开发工具支持 25-1 简介 ................................................................................................................................................................ 25-2 Microchip 硬件和语言工具 ..............................................................................................................................25-2 第三方硬件 / 软件工具和应用程序库 .............................................................................................................. 25-6 dsPIC30F 硬件开发板 .................................................................................................................................. 25-11 相关应用笔记 ................................................................................................................................................ 25-15 版本历史 ....................................................................................................................................................... 25-16 第 26 章附录 26-1 目录