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TMS320F2812 的貨源和報(bào)價(jià) TMS320F2812 的相關(guān)技術(shù)信息

其他型號(hào)

TMS320F2812 DSP系統(tǒng)與應(yīng)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(chǔ)器、數(shù)字I/O、PWM模塊和A/D模塊組成。A/D模塊對(duì)電樞繞組電流進(jìn)行采樣；PWM模塊產(chǎn)生6路PWM信號(hào)用于永磁無(wú)刷直流電機(jī)的換相；數(shù)字I/O口有6路信號(hào)輸出，其中2路用作限幅多路切換器的不導(dǎo)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(hào)輸出使能。數(shù)字I/o口還有2路信號(hào)輸人，是程控放大比較器給數(shù)字控制器的換相信號(hào)。轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊根據(jù)換相信號(hào)計(jì)算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速值；速度控制模塊根據(jù)調(diào)速要求計(jì)算輸出PWM的占空比；換相控制模塊根據(jù)換相信號(hào)的電平跳變，進(jìn)行相應(yīng)的換相。

　　圖1   DSP功能組成結(jié)構(gòu)

　　為實(shí)現(xiàn)上述功能，采用了專(zhuān)用的控制芯片——TI公司的TMS320F2812 DSP作為控制器。TMS320F2812 DSP給設(shè)計(jì)者提供了整套的片上系統(tǒng)，主頻高達(dá)150MHz，片內(nèi)具有高達(dá)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(shí)器，12位AD采樣模塊，多個(gè)復(fù)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(hù)提供了許多的功能與特點(diǎn)，包括通用（CP）定時(shí)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(duì)無(wú)位置傳感器控制系統(tǒng)都有及其重要的作用，其功能特點(diǎn)如表1所示。

　　表1    DSP事件管理器模塊功能表

　　各個(gè)功能部分說(shuō)明如下：

　　（1）通用（CP）定時(shí)器 事件管理器各有兩組CP定時(shí)器。CP定時(shí)器x（x=1或2對(duì)應(yīng)EVA；x=3或4對(duì)應(yīng)EVB）包括：

　　1）1個(gè)16位定時(shí)器TXCNT，為增/減計(jì)數(shù)器，可以讀/寫(xiě)。

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

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

　　4）1個(gè)16位定時(shí)器控制寄存器TXCON，可以讀/寫(xiě)。

　　5）可選擇的內(nèi)部或外部輸人時(shí)鐘。

　　6）一個(gè)對(duì)于內(nèi)部或外部輸入時(shí)鐘可編程的預(yù)定標(biāo)因子。

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

　　8）1個(gè)輸人方向選擇引腳（TDIRx）（當(dāng)選擇為定向增/減計(jì)數(shù)模式后，進(jìn)行增計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)）。

　　CP定時(shí)器可以進(jìn)行單獨(dú)操作，也可與其他定時(shí)器同步操作。每個(gè)CP定時(shí)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(duì)于每一個(gè)CP定時(shí)器，在增或增/減計(jì)數(shù)模式下都有3種連續(xù)操作模式。通過(guò)預(yù)定標(biāo)因子，每個(gè)CP定時(shí)器可以使用內(nèi)部或外部時(shí)鐘。CP定時(shí)器可以為事件管理器的其他子模塊提供時(shí)基：CP定時(shí)器1可以為所有的比較和PWM電路提供時(shí)基，而CP定時(shí)器1和CP定時(shí)器2都可以為捕獲電路和正交脈沖計(jì)數(shù)操作提供時(shí)基。雙緩沖的周期和比較寄存器通過(guò)可編程的變化定時(shí)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(gè)事件管理器有3個(gè)比較單元，當(dāng)該比較單元使用定時(shí)器1為其提供時(shí)鐘基準(zhǔn)時(shí)，通過(guò)使用可編程的死區(qū)電路產(chǎn)生6個(gè)比較輸出或PWM波形輸出，而6個(gè)輸出中的任何一個(gè)輸出狀態(tài)都可以單獨(dú)設(shè)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(hào)。比較單元都能產(chǎn)生相關(guān)的PWM輸出，它是一個(gè)比較匹配信號(hào)，比較單元的時(shí)基由通用定時(shí)器提供。此項(xiàng)功能用于產(chǎn)生對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的PWM信號(hào)，而PWM信號(hào)的占空比和周期由比較寄存器和周期寄存器來(lái)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(gè)8位計(jì)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(guò)編程寫(xiě)人比較寄存器，以便3個(gè)比較單元的輸出。通過(guò)每個(gè)比較單元的輸出，可以單獨(dú)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(gè)比較寄存器的輸出信號(hào)產(chǎn)生2個(gè)輸出（帶有或不帶有死區(qū)地帶）。通過(guò)雙緩沖ACTRx寄存器，可以根據(jù)需要設(shè)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(gè)事件管理器在同一時(shí)刻可產(chǎn)生多達(dá)8個(gè)PWM的波形輸出，通過(guò)帶有可編程死區(qū)的3個(gè)全比較單元可單獨(dú)產(chǎn)生3對(duì)（6路）輸出，通過(guò)CP定時(shí)器的比較功能可產(chǎn)生2個(gè)單獨(dú)的PWM。

　　TMS320F2812 DSP中的事件管理模塊EV中有特定功能的外設(shè)寄存器，包括定時(shí)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(guò)對(duì)這些寄存器的設(shè)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(shè)置的中斷標(biāo)志、中斷使能寄存器和一些外設(shè)事件向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。當(dāng)外設(shè)中斷請(qǐng)求信號(hào)被CPU接受時(shí)，進(jìn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序（ISR），以執(zhí)行相應(yīng)的中斷操作。

　　（5）捕獲單元 捕獲單元為用戶(hù)提供了對(duì)不同事件和變化進(jìn)行記錄的功能。當(dāng)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(cè)到變化時(shí)，它會(huì)將捕獲到的所選擇的CP定時(shí)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值，并把該計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)在兩級(jí)深度的FIFO堆棧中。捕獲單元由3個(gè)捕獲電路組成，捕獲單元的特點(diǎn)如下：

　　1）I個(gè)16位的捕獲控制寄存器CAPCONx（讀/寫(xiě)）。

　　2）1個(gè)16位的捕獲FIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOx。

　　3）可以選擇CP定時(shí)器1、2（為EVA）或CP定時(shí)器3、4（為EVB）作為時(shí)基。

　　4）3個(gè)16位的兩級(jí)深度FIFO堆棧，為每個(gè)捕獲單元配各1個(gè)。

　　5） 6個(gè)Ht茨輸A引腳 （CAP 1 /2/3為EVA所用， CAP4/5/6為EVB所用），而每個(gè)捕獲單元都有1個(gè)捕獲引腳，所有捕獲引腳的輸人都與器件的CPU時(shí)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(hào)電平須保持兩個(gè)時(shí)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(hù)可指定診測(cè)變化的方式（上升沿、下降沿或兩個(gè)邊沿）。

　　7）3個(gè)可屏蔽中斷標(biāo)志，每個(gè)捕獲單元各具有1個(gè)。

　　DSP的性能和速度完全可以保證對(duì)反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)與對(duì)BLDC的控制。將無(wú)位置檢測(cè)所產(chǎn)生的過(guò)零信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離電路輸人給DSP的CAP捕獲端口，以使DSP對(duì)比較信號(hào)跳變沿進(jìn)行響應(yīng)，以進(jìn)人DSP的捕獲中斷進(jìn)行換相。當(dāng)CAP輸人引腳上的信號(hào)發(fā)生跳變時(shí)，根據(jù)使用CAP模塊所采用的定時(shí)器所運(yùn)行的數(shù)值會(huì)被捕獲進(jìn)人存儲(chǔ)器中，此捕獲值可以作為換相時(shí)間的參考。與此同時(shí)，相應(yīng)的中斷標(biāo)志位被置位，于是過(guò)零點(diǎn)比較信號(hào)可以產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求。DSP的這個(gè)功能實(shí)現(xiàn)了對(duì)過(guò)零點(diǎn)比較信號(hào)的檢測(cè)。

　�。�6）數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊 DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（ADC）包括帶內(nèi)置采樣保持的12位AD轉(zhuǎn)換模塊，多達(dá)16個(gè)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(zhuǎn)換的順序，并能夠?qū)⒉蓸拥玫降闹荡娣旁贏D采樣結(jié)果寄存器中，在程序操作時(shí)可以實(shí)時(shí)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(qǐng)求。

　�。�7）數(shù)字復(fù)用I/O口 DSP可以根據(jù)當(dāng)前的位置信號(hào)狀態(tài)輸出6路PWM信號(hào)，經(jīng)過(guò)隔離放大可作用在功率管逆變橋上，對(duì)無(wú)刷直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。另外，DSP2812具有大量的通用、雙向的數(shù)字I/o（CP10），可通過(guò)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(fù)用成為數(shù)字I/0端口，以作為無(wú)位置傳感器檢測(cè)電路的觸發(fā)、使能信號(hào)以及不導(dǎo)通相的選擇信號(hào)。

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