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TMS320F2812 的貨源和報價 TMS320F2812 的相關技術信息

其他型號

TMS320F2812 DSP系統(tǒng)與應用

　　如圖1所示，數(shù)字控制器采用DSP芯片作為主控制器，硬件上由CPU、存儲器、數(shù)字I/O、PWM模塊和A/D模塊組成。A/D模塊對電樞繞組電流進行采樣；PWM模塊產(chǎn)生6路PWM信號用于永磁無刷直流電機的換相；數(shù)字I/O口有6路信號輸出，其中2路用作限幅多路切換器的不導通相選擇，2路用作程控放大比較器的放大倍數(shù)選擇，2路用作換相信號輸出使能。數(shù)字I/o口還有2路信號輸人，是程控放大比較器給數(shù)字控制器的換相信號。轉速計算模塊根據(jù)換相信號計算出電機的轉速值；速度控制模塊根據(jù)調(diào)速要求計算輸出PWM的占空比；換相控制模塊根據(jù)換相信號的電平跳變，進行相應的換相。

　　圖1   DSP功能組成結構

　　為實現(xiàn)上述功能，采用了專用的控制芯片——TI公司的TMS320F2812 DSP作為控制器。TMS320F2812 DSP給設計者提供了整套的片上系統(tǒng)，主頻高達150MHz，片內(nèi)具有高達128K字的編程FLASH，集成了PWM發(fā)生模塊，帶有CAP捕獲模塊的事件管理器（EV）模塊，32位定時器，12位AD采樣模塊，多個復用輸人輸出可自定義的I/O端口。

　　TMS320F2812 DSP事件管理器模塊為用戶提供了許多的功能與特點，包括通用（CP）定時器、全比較/PWM單元、捕獲單元和正交編碼脈沖（QEP）電路等。這些功能對無位置傳感器控制系統(tǒng)都有及其重要的作用，其功能特點如表1所示。

　　表1    DSP事件管理器模塊功能表

　　各個功能部分說明如下：

　�。�1）通用（CP）定時器 事件管理器各有兩組CP定時器。CP定時器x（x=1或2對應EVA；x=3或4對應EVB）包括：

　　1）1個16位定時器TXCNT，為增/減計數(shù)器，可以讀/寫。

　　2）1個16位定時器比較寄存器TxCMPR（帶影子的雙緩沖寄存器），可以讀/寫。

　　3）1個16位定時器周期寄存器TxPR（帶影子的雙緩沖寄存器），可以讀/寫。

　　4）1個16位定時器控制寄存器TXCON，可以讀/寫。

　　5）可選擇的內(nèi)部或外部輸人時鐘。

　　6）一個對于內(nèi)部或外部輸入時鐘可編程的預定標因子。

　　7）控制和中斷邏輯，用于4種可屏蔽中斷：定時器周期中斷、定時器比較中斷、上溢中斷和下溢中斷。

　　8）1個輸人方向選擇引腳（TDIRx）（當選擇為定向增/減計數(shù)模式后，進行增計數(shù)或減計數(shù)）。

　　CP定時器可以進行單獨操作，也可與其他定時器同步操作。每個CP定時器所具有的比較寄存器可以用作比較功能和PWM波形的產(chǎn)生。對于每一個CP定時器，在增或增/減計數(shù)模式下都有3種連續(xù)操作模式。通過預定標因子，每個CP定時器可以使用內(nèi)部或外部時鐘。CP定時器可以為事件管理器的其他子模塊提供時基：CP定時器1可以為所有的比較和PWM電路提供時基，而CP定時器1和CP定時器2都可以為捕獲電路和正交脈沖計數(shù)操作提供時基。雙緩沖的周期和比較寄存器通過可編程的變化定時器（PWM）的周期，可以得到比較/PWM脈沖的期望占空比。

　�。�2）全比較單元 每個事件管理器有3個比較單元，當該比較單元使用定時器1為其提供時鐘基準時，通過使用可編程的死區(qū)電路產(chǎn)生6個比較輸出或PWM波形輸出，而6個輸出中的任何一個輸出狀態(tài)都可以單獨設置。比較單元中的比較寄存器是雙緩沖的，允許可編程地變換比較/PWM脈沖的占空比。EV事件管理器模塊中具有全比較單元，可以輸出PWM信號。比較單元都能產(chǎn)生相關的PWM輸出，它是一個比較匹配信號，比較單元的時基由通用定時器提供。此項功能用于產(chǎn)生對無刷直流電機進行調(diào)制的PWM信號，而PWM信號的占空比和周期由比較寄存器和周期寄存器來決定，并根據(jù)控制寄存器輸出所要求的PWM波形。

　　（3）可編程的死區(qū)發(fā)生器 死區(qū)發(fā)生器電路包括3個8位計數(shù)器和8位比較寄存器，它們可以將需要的死區(qū)幅值通過編程寫人比較寄存器，以便3個比較單元的輸出。通過每個比較單元的輸出，可以單獨使能或禁止死區(qū)的產(chǎn)生。死區(qū)發(fā)

　　生器電路可以為每個比較寄存器的輸出信號產(chǎn)生2個輸出（帶有或不帶有死區(qū)地帶）。通過雙緩沖ACTRx寄存器，可以根據(jù)需要設置或更改死區(qū)發(fā)生器的輸出狀態(tài)。

　�。�4）PWM波形的產(chǎn)生 每個事件管理器在同一時刻可產(chǎn)生多達8個PWM的波形輸出，通過帶有可編程死區(qū)的3個全比較單元可單獨產(chǎn)生3對（6路）輸出，通過CP定時器的比較功能可產(chǎn)生2個單獨的PWM。

　　TMS320F2812 DSP中的事件管理模塊EV中有特定功能的外設寄存器，包括定時器寄存器，用于產(chǎn)生PWM波形的比較單元寄存器，以及捕獲單元寄存器。通過對這些寄存器的設置和讀取，可以控制DSP的工作狀態(tài)以及輸人和輸出功能。EV模塊可以產(chǎn)生中斷事件，根據(jù)被設置的中斷標志、中斷使能寄存器和一些外設事件向CPU發(fā)出中斷請求。當外設中斷請求信號被CPU接受時，進入相應的中斷服務子程序（ISR），以執(zhí)行相應的中斷操作。

　　（5）捕獲單元 捕獲單元為用戶提供了對不同事件和變化進行記錄的功能。當捕獲輸入引腳CAN（x＝1、2或3屬于EVA；x＝4，5或6屬于EVB）檢測到變化時，它會將捕獲到的所選擇的CP定時器的當前計數(shù)值，并把該計數(shù)值存儲在兩級深度的FIFO堆棧中。捕獲單元由3個捕獲電路組成，捕獲單元的特點如下：

　　1）I個16位的捕獲控制寄存器CAPCONx（讀/寫）。

　　2）1個16位的捕獲FIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOx。

　　3）可以選擇CP定時器1、2（為EVA）或CP定時器3、4（為EVB）作為時基。

　　4）3個16位的兩級深度FIFO堆棧，為每個捕獲單元配各1個。

　　5） 6個Ht茨輸A引腳 （CAP 1 /2/3為EVA所用， CAP4/5/6為EVB所用），而每個捕獲單元都有1個捕獲引腳，所有捕獲引腳的輸人都與器件的CPU時鐘同步。為了能正確地捕獲到引腳上的變化，輸入引腳的信號電平須保持兩個時鐘的上升沿。其中，輸入引腳CAP1/2和CAP4/5也可以作為正交編碼脈沖電路的輸入引腳。

　　6）用戶可指定診測變化的方式（上升沿、下降沿或兩個邊沿）。

　　7）3個可屏蔽中斷標志，每個捕獲單元各具有1個。

　　DSP的性能和速度完全可以保證對反電動勢過零點的檢測與對BLDC的控制。將無位置檢測所產(chǎn)生的過零信號經(jīng)過光電隔離電路輸人給DSP的CAP捕獲端口，以使DSP對比較信號跳變沿進行響應，以進人DSP的捕獲中斷進行換相。當CAP輸人引腳上的信號發(fā)生跳變時，根據(jù)使用CAP模塊所采用的定時器所運行的數(shù)值會被捕獲進人存儲器中，此捕獲值可以作為換相時間的參考。與此同時，相應的中斷標志位被置位，于是過零點比較信號可以產(chǎn)生一個中斷請求。DSP的這個功能實現(xiàn)了對過零點比較信號的檢測。

　　（6）數(shù)模轉換模塊 DSP的模數(shù)轉換模塊（ADC）包括帶內(nèi)置采樣保持的12位AD轉換模塊，多達16個的模擬輸人可切換通道。DSP內(nèi)部具有AD采樣排序寄存器，能夠決定模擬通道轉換的順序，并能夠?qū)⒉蓸拥玫降闹荡娣旁贏D采樣結果寄存器中，在程序操作時可以實時地將采樣值讀出。靈活的中斷控制允許在不同的AD操作階段產(chǎn)生中斷請求。

　�。�7）數(shù)字復用I/O口 DSP可以根據(jù)當前的位置信號狀態(tài)輸出6路PWM信號，經(jīng)過隔離放大可作用在功率管逆變橋上，對無刷直流電機進行驅(qū)動。另外，DSP2812具有大量的通用、雙向的數(shù)字I/o（CP10），可通過修改DSP內(nèi)部的I/O配置寄存器將具有基本功能的端口復用成為數(shù)字I/0端口，以作為無位置傳感器檢測電路的觸發(fā)、使能信號以及不導通相的選擇信號。

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