procesamiento digital de señales

1. LABORATORIO DE PROCESAMIENTO
DIGITAL DE SEÑALES
ELT-932
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INTRODUCCIÓN AL CONTROLADOR DIGITAL
DE SEÑALES DSPIC30F4013
Lic. Wilfredo Wilson Mayta Patzi

2. CARACTERISTICAS GENERALES
• La arquitectura del dsPIC30F4013 se basa en un núcleo
RISC con arquitectura Harvard mejorada.
• Dispone de una arquitectura con un set de instrucciones
optimizado para un compilador en C.
• Dispone de un modo de direccionamiento flexible, modo
de direccionamiento “modular” o “circular” para la
implementación de algoritmos DSP.
• Repertorio de instrucciones base de 83, con una
tecnología RISC.
• Dispone de 16 bits en bus de datos y 24 bits en bus de
direcciones.
• Espacio en memoria flash en-chip hasta 48KBytes.
• Memoria RAM de datos en-chip hasta 2KBytes.
• Memoria EEPROM de datos no-volátil de 1Kbyte.
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3. CARACTERISTICAS GENERALES
• La arquitectura del dsPIC30F4013 se basa en un núcleo
RISC con arquitectura Harvard mejorada.
• 16 registros de trabajo W(Acumulador) de 16 bits de
longitud.
• Operación hasta los 30MIPS
• Con una entrada de reloj externo de DC – 40MHz
• Con una entrada de oscilador de 4MHz – 10MHz
• Con un activador PLL (4x, 8x, 16x).
• 33 fuentes de interrupción
• 8 niveles de prioridad seleccionables por el usuario
• 3 fuentes de interrupción externa
• 4 interrupciones para la gestión del procesador.
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4. CARACTERISTICAS DSP
• Búsqueda de datos dual
 La mayoría de las instrucciones tipo MCU operan solo
con la AGUx que combina los espacios X y Y en un solo
unificado
 Sin embargo algunas instrucciones como la
MAC(multiplicar y acumular) del tipo DSP, dividen los
espacios en la memoria de datos en 2 espacios X y Y
independientes que posibilita el acceso simultaneo a los
2 espacios de memoria.
• Modulo y modos en “bit-reversed”
 Se lo conoce como el direccionamiento por inversión de
acarreo o “bit-reversed” utilizado en la Transformada
Rápida de Fourier FFT.
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5. CARACTERISTICAS DSP
• 2 acumuladores de 40 bits amplios con opción a
saturación lógica
 Acumulador A es un acumulador dedicado
sumador/restador de 40 bits
 Acumulador B potente registro de desplazamiento de 40
bits “bidireccional”.
• Multiplicador en hardware de 17x17 bits de un ciclo
único para multiplicaciones fraccionarios y enteros.
 todas las instrucciones DSP son de ciclo único, operación
MAC(multiplicación con suma de acumulador)
 ciclo simple ± 16 cambios.
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6. CARACTERISTICAS DE PERIFERICOS
• Alta corriente caída/fuente en los pines I/O: 25mA/25mA.
• Hasta 5 temporizadores/contadores de 16 bits, con opción a
emparejamiento de temporizadores de 16 bits dentro de módulos de
temporizadores de 32 bits.
• Hasta 4 funciones de entrada de captura de 16 bits.
• Hasta 4 funciones de salida en modo comparador/PWM de 16 bits.
• Dispone de una interface de conversión de datos (DCI).
 Admite el protocolo común de códec de audio, incluidos i2s y AC’97.
• Módulo SPI de 3 hilos (wire)
 Admite 4 modos de trama SPI.
• Módulo i2c de 2 hilos
 Admite el modo multi-maestro/esclavo y el direccionamiento es de 7
bits/10 bits
• Hasta 2 módulos UART direcciónables con buffers de tipo FIFO.
• Modulo bus CAN compatible con el standard CAN 2.0 B
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7. CARACTERISTICAS ANALOGICAS
• Conversor Analógico a Digital (ADC) de 12 bits con:
 Una velocidad de conversión 100ksps
 Hasta 13 canales de entrada
 Conversión disponible durante los modos “SLEEP” y “IDLE”.
• Programación mediante la detección de bajo voltaje
(PLVD).
• Programación por caída de tensión “Brown-Out” y la
generación de “Reset”.
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8. CARACTERISTICAS ESPECIALES
• 10000 Borrado/Escritura en la memoria de programa FLASH.
• 100000 Borrado/Escritura en la memoria EEPROM de datos.
• Auto reprogramable bajo el control de software.
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9. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO PINOUT
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10. ARQUITECTURA DE LA CPU
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11. INTERFACE ICSP EN EL DSPIC30F4013
11

12. ENTORNO DE DESARROLLO INTEGRADO
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IDE MIKROC PRO FOR DSPIC
• mikroC pro for dsPIC actualmente admite 531 MCU dsPIC
• Soporte FreeRTOS Con la versión 7.1.0
• Interface de usuario Visual TFT integrado
• Gerente de Libstock con la versión 7.1.0.
• Administrador de librerias y Asistente de interrupciones

13. CONFIGURACIÓN DEL WORD
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FOSC: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DEL OSCILADOR
bit 15-14 FCKSM<1:0>: bits de configuración de cambio de reloj y selección de monitor
1x = El cambio de reloj está deshabilitado, el Monitor de reloj a prueba de fallas está deshabilitado
01 = El cambio de reloj está habilitado, el Monitor de reloj a prueba de fallas está deshabilitado
00 = El cambio de reloj está habilitado, el Monitor de reloj a prueba de fallas está habilitado
Editor de Proyecto de mikroC pro for dsPIC

14. 14
FOSC: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DEL OSCILADOR
bit 10-8 FOS<2:0>: Selección del grupo oscilador en bits POR
111 = oscilador PLL; Fuente PLL seleccionada por los bits FPR<4:0>
011 = EXT: oscilador externo; Pines OSC1/OSC2; configuración del oscilador externo seleccionada por
los bits FPR<4:0>
010 = LPRC: RC interno de baja potencia
001 = FRC: RC rápido interno
000 = LPOSC: Oscilador de cristal de baja potencia; Pines SOSCI/SOSCO
bit 4-0 FPR<4:0>: Selección del oscilador dentro de los bits del grupo primario
Editor de Proyecto de mikroC pro for dsPIC

15. 15
MODOS DE OPERACIÓN DEL OSCILADOR
frecuencia máxima de funcionamiento del dsPIC30F de 120 MHz

16. 16
Diagrama de bloques del
Oscilador del Sistema

17. 17
BITS DE CONFIGURACION PARA LA SELECCIÓN DEL RELOJ

18. 18
FWDT:REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DEL TEMPORIZADOR
PERRO GUARDIAN WATCHDOG TIMER
bit 15 FWDTEN: bit de configuración de habilitación del Watchdog
1 = Watchdog habilitado (El oscilador LPRC no se puede desactivar. Borrar el bit SWDTEN en el
registro RCON. No tendrá efecto.)
0 = Watchdog deshabilitado (El oscilador LPRC se puede desactivar borrando el bit SWDTEN en el
registro RCON)
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19. 19
FWDT:REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DEL TEMPORIZADOR
PERRO GUARDIAN WATCHDOG TIMER
bit 5-4: FWPSA<1:0>: Seleccion del valor del Prescaler para el temporizador Perro Guardian Watchdog
(bits del Prescaler A)
11 = 1:512
10 = 1:64
01 = 1:8
00 = 1:1
bit 3-0: FWPSB<3:0>: Seleccion del valor del Prescaler para el temporizador Perro Guardian Watchdog
(bits del Prescaler B)
1111 = 1:16
1110 = 1:15
•
•
0001 = 1:2
0000 = 1:1
Editor de Proyecto de mikroC pro for dsPIC

20. 20
FBORPOR: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN BOR AND POR
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC
bit 15: MCLREN: bit de habilitación de la función del pin MCLR
1 = Función del pin como MCLR (caso predeterminado)
0 = Pin deshabilitado

21. 21
FBORPOR: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN BOR AND POR
bit 10: PWMPIN: Modo del bit para el Pin de Control de Motor mediante el modulo PWM
1 = Pines del módulo PWM controlados por el registro PORT en el reinicio del dispositivo (tri-stated)
0 = Pines del módulo PWM controlados por el módulo PWM en el reinicio del dispositivo
(configurado como pines de salida)
bit 9: HPOL:bit de polaridad de lado alto del módulo PWM de control del motor
1 = Los pines de salida del lado alto del módulo PWM tienen polaridad de salida activa-alta
0 = Los pines de salida del lado alto del módulo PWM tienen polaridad de salida activa-baja
bit 8: LPOL:bit de polaridad de lado bajo del módulo PWM de control del motor
1 = Los pines de salida del lado bajo del módulo PWM tienen polaridad de salida activa-alta
0 = Los pines de salida del lado bajo del módulo PWM tienen polaridad de salida activa-baja
Nota: Los bits de configuración PWMPIN, HPOL y LPOL solo están disponibles en dispositivos que
cuentan con un módulo PWM de control de motor.

22. 22
FBORPOR: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN BOR AND POR
bit 7 BOREN:bit de habilitación PBOR (reset por caída de voltaje Brown-out Voltage)
1 = PBOR Habilitado
0 = PBOR deshabilitado
bit 5-4 BORV<1:0>: bit de selección de voltajes por caída de voltaje
11 = 2.0V (reservado)
10 = 2.7V
01 = 4.2V
00 = 4.5V
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC

23. 23
FBORPOR: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN BOR AND POR
bit 1-0 FPWRT<1:0>: bits de selección del valor del temporizador de reinicio de
encendido
11 = PWRT = 64 ms
10 = PWRT = 16 ms
01 = PWRT = 4 ms
00 = Power-up timer disabled
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC

24. 24
FGS: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DE SEGMENTO DE CÓDIGO
bit 1 GCP: bit de protección de código flash de programa del segmento general
1 = La memoria del programa del usuario no está protegida
0 = La memoria del programa del usuario está protegida
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC

25. 25
FGS: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DE SEGMENTO DE CÓDIGO
bit 0 GWRP: bit de protección contra escritura de la memoria Flash de programa de
segmento general
1 = La memoria del programa del usuario no está protegida contra escritura
0 = La memoria del programa del usuario está protegida contra escritura
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC

26. 26
FICD: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DEL DEPURADOR
EN CIRCUITO
bit 15 BKBUG: Bit de habilitación de depuración a fondo
1 = El dispositivo se reiniciará en modo Usuario
0 = El dispositivo se reiniciará en modo de depuración
bit 14 COE: Bit de habilitación del depurador/emulador
1 = El dispositivo se reiniciará en modo operativo
0 = El dispositivo se reiniciará en modo de emulación en Chip
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC

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FICD: REGISTRO DE CONFIGURACIÓN DEL DEPURADOR
EN CIRCUITO
bit 1-0 ICS<1:0>: bits de habilitación para la selección de canales de comunicación ICD
11 = Comunicarse en PGC/EMUC y PGD/EMUD
10 = Comunicarse en EMUC1 y EMUD1
01 = Comunicarse en EMUC2 y EMUD2
00 = Comunicarse en EMUC3 y EMUD3
Editor de proyecto de mikroC pro for dsPIC

28. 28
CONFIGURACION FINAL EN MIKROC PRO FOR DSPIC

29. DESARROLLO DEL LABORATORIO
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30. 30
PROYECTO GENERADOR DE SECUENCIA SEUDO-RANDOM
CON EL DSPIC30F4013