數(shù)字化電源轉(zhuǎn)讓
本人從事逆變電焊機(jī)研發(fā)與制造己經(jīng)5年光景了.現(xiàn)有一套完整的逆變電焊機(jī)類型.有的全采用單橋臂.且全橋存在的種種問(wèn)題給解決了,而且成本也下降了.新一代全數(shù)字化焊機(jī)HMD-400.經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試解決了軟件控制存在的電磁兼容問(wèn)題,在主電路上采用全橋逆變,控制電路上采用TI公司生產(chǎn)的高性能DSP:TMS320LF2407A,并且提供了緩起,軟起,過(guò)流,過(guò)壓多種保護(hù)措施,性能可靠,生產(chǎn)維護(hù)成本極低,并且升級(jí)方便可以很容易的增加脈沖焊等,且保證在三月內(nèi)投向市場(chǎng).希哪位伯樂(lè)能找到我這匹千里馬．共圖大業(yè)．謝謝!QQ:514988850,tel:13861454764
全部回復(fù)(9)
正序查看
倒序查看
TMS320LF2407A是美國(guó)TI公司推出的新型高性能16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,它專門為數(shù)字控制設(shè)計(jì),集DSP的高速信號(hào)處理能力及適用于控制的優(yōu)化外圍電路于一體,在數(shù)字控制系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用 [1].本文介紹其體系結(jié)構(gòu)、功能特性及其在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用,為數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考.
2 體系結(jié)構(gòu)和功能特性
2.1 系統(tǒng)組成
TMS320LF2407A系統(tǒng)組成包括:40MHz、40MIPS的低電壓3.3V CPU、片內(nèi)存儲(chǔ)器、事件管理器模塊、片內(nèi)集成外圍設(shè)備[2].其體系結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示.
2.2 CPU及總線結(jié)構(gòu)
TMS320LF2407A的CPU是基于TMS320C2XX的16位定點(diǎn)低功耗內(nèi)核.體系結(jié)構(gòu)采用四級(jí)流水線技術(shù)加快程序的執(zhí)行,可在一個(gè)處理周期內(nèi)完成乘法、加法和移位運(yùn)算.其中央算術(shù)邏輯單元(CALU)是一個(gè)獨(dú)立的算術(shù)單元,它包括一個(gè)32位算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個(gè)32位累加器、一個(gè)16×16位乘法器(MUL)和一個(gè)16位桶形移位器,同時(shí)乘法器和累加器內(nèi)部各包含一個(gè)輸出移位器.完全獨(dú)立于CALU的輔助寄存器單元(ARAU)包含八個(gè)16位輔助寄存器,其主要功能是在CALU操作的同時(shí)執(zhí)行八個(gè)輔助寄存器(AR7至AR0)上的算術(shù)運(yùn)算.兩個(gè)狀態(tài)寄存器ST0 和ST1用于實(shí)現(xiàn)CPU各種狀態(tài)的保存.
TMS320LF2407A采用增強(qiáng)的哈佛結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)部具有六條16位總線,即程序地址總線(PAB)、數(shù)據(jù)讀地址總線(DRAB)、數(shù)據(jù)寫地址總線(DWAB)、程序讀總線(PRDB)、數(shù)據(jù)讀總線(DRDB)、數(shù)據(jù)寫總線(DWEB),其程序存儲(chǔ)器總線和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線相互獨(dú)立,支持并行的程序和操作數(shù)尋址,因此CPU的讀/寫可在同一周期內(nèi)進(jìn)行,這種高速運(yùn)算能力使自適應(yīng)控制、卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等復(fù)雜控制算法得以實(shí)現(xiàn).
2.3 存儲(chǔ)器配置
TMS320LF2407A地址映象被組織為三個(gè)可獨(dú)立選擇的空間:程序存儲(chǔ)器(64K)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(64K)、輸入/輸出(I/O)空間(64K).這些空間提供了共192K字的地址范圍.
其片內(nèi)存儲(chǔ)器資源包括:544字×16位的雙端口數(shù)據(jù)/程序DARAM、2K字×16位的單端口數(shù)據(jù)/程序SARAM、片內(nèi)32K×16位的Flash程序存儲(chǔ)器、256字×16位片上Boot ROM、片上Flash/ROM具有可編程加密特性.
TMS320LF2407A的指令集有三種基本的存儲(chǔ)器尋址方式:立即尋址方式、直接尋址方式、間接尋址方式.
2.4 事件管理器模塊
TMS320LF2407A包含兩個(gè)專用于電機(jī)控制的事件管理器模塊EVA和EVB,每個(gè)事件管理器模塊包括通用定時(shí)器(GP)、全比較單元、正交編碼脈沖電路以及捕獲單元.
① 通用定時(shí)器.TMS320LF2407A共有四個(gè)16位通用定時(shí)器,可用于產(chǎn)生采樣周期,作為全比較單元產(chǎn)生PWM輸出以及軟件定時(shí)的時(shí)基.通用定時(shí)器有四種可選擇的操作模式:停止/保持模式、連續(xù)增計(jì)數(shù)模式、定向增/減計(jì)數(shù)模式和連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式.每個(gè)通用定時(shí)器都有一個(gè)相關(guān)的比較寄存器TxCMPR和一個(gè)PWM輸出引腳T xPWM.每個(gè)通用定時(shí)器都可以獨(dú)立地用于提┮桓鯬WM輸出通道,可產(chǎn)生非對(duì)稱或?qū)ΨQPWM波形,因此,四個(gè)通用定時(shí)器最多可提供4路PWM輸出.
② 全比較單元.每個(gè)事件管理器模塊有3個(gè)全比較單元(1、2和3(EVA); 4、5和6(EVB)),每個(gè)比較單元各有一個(gè) 16位比較寄存器 CMPRx,各有兩個(gè)CMP / PWM輸出引腳,可產(chǎn)生2路 PWM輸出信號(hào)控制功率器件,其輸出引腳極性由控制寄存器 (ACTR)的控制位來(lái)決定,根據(jù)需要,選擇高電平或低電平作為開(kāi)通信號(hào),通過(guò)設(shè)置T1為不同工作方式,可選擇輸出對(duì)稱PWM波形、非對(duì)稱PWM波形或空間矢量PWM波形.
死區(qū)控制單元 (DBTCON)用來(lái)產(chǎn)生可編程的軟件死區(qū),使得受每個(gè)全比較單元的兩路CMP / PWM輸出控制的功率器件的間次開(kāi)啟周期間沒(méi)有重疊,最大可編程的軟件死區(qū)時(shí)間達(dá)16μs.
③ 正交編碼脈沖電路.正交編碼脈沖(QEP)電路可以對(duì)引腳CAP1/QEP1和CAP2/QEP2上的正交編碼脈沖進(jìn)行解碼和計(jì)數(shù),可以直接處理光電編碼盤的2路正交編碼脈沖,正交編碼脈沖包含兩個(gè)脈沖序列,有變化的頻率和四分之一周期(90°)的固定相位偏移,對(duì)輸入的2路正交信號(hào)進(jìn)行鑒相和4倍頻.通過(guò)檢測(cè)2路信號(hào)的相位關(guān)系可以判斷電機(jī)的正/反轉(zhuǎn),并據(jù)此對(duì)信號(hào)進(jìn)行加/減計(jì)數(shù),從而得到當(dāng)前的計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)方向,即電機(jī)的角位移和轉(zhuǎn)向,電機(jī)的角速度可以通過(guò)脈沖的頻率測(cè)出.
④ 捕獲單元.捕獲單元用于捕獲輸入引腳上信號(hào)的跳變,兩個(gè)事件管理器模塊總共有六個(gè)捕獲單元.EVA模塊有三個(gè)捕獲單元引腳CAP1、CAP2和CAP3,它們可以選擇通用定時(shí)器1或2作為時(shí)基,但CAP1和CAP2一定要選擇相同的定時(shí)器作為時(shí)基;EVB模塊也有三個(gè)捕獲單元引腳CAP4、 CAP5和CAP6,它們可以選擇通用定時(shí)器3或4作為時(shí)基,但CAP4和CAP5一定要選擇相同的定時(shí)器作為時(shí)基.每個(gè)單元各有一個(gè)兩級(jí)的FIFO緩沖堆棧.當(dāng)捕獲發(fā)生時(shí),相應(yīng)的中斷標(biāo)志被置位,并向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求.
2.5 片內(nèi)集成外設(shè)
TMS320LF2407A片內(nèi)集成了豐富的外設(shè),大大減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的元器件數(shù)量.
① 串行通信口.TMS320LF2407A設(shè)有一個(gè)異步串行外設(shè)通信口(SCI)和一個(gè)同步串行外設(shè)通訊口(SPI),用于與上位機(jī)、外設(shè)及多處理器之間的通信.SCI即通用異步收發(fā)器(UART)支持 RS-232和RS-485的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全雙工通信模式,用來(lái)與上位機(jī)的通信;SPI可用于同步數(shù)據(jù)通信,典型應(yīng)用包括TMS320LF2407A之間構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外部I/O擴(kuò)展,如顯示驅(qū)動(dòng).
② A/D轉(zhuǎn)換模塊.包括兩個(gè)帶采樣/保持的各8路10位A/D轉(zhuǎn)換器,具有自動(dòng)排序能力,一次可執(zhí)行最多16個(gè)通道的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,可工作在8個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的雙排序器工作方式或一組16個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換通道的單排序器工作方式.A/D轉(zhuǎn)換模塊的啟動(dòng)可以有事件管理器模塊中的事件源啟動(dòng)、外部信號(hào)啟動(dòng)、軟件立即啟動(dòng)等三種方式.
③ 控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN).是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種,主要用于各種設(shè)備的監(jiān)測(cè)及控制.TMS320LF2407A片上CAN控制器模塊是一個(gè)16位的外設(shè)模塊,該模塊完全支持CAN2.0B協(xié)議,6個(gè)郵箱(其中0、1用于接收;4、5用于發(fā)送;2、3可配置為接收或發(fā)送)每次可以傳送0~8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),具有可編程的局部接收屏蔽、位傳輸速率、中斷方案和總線喚醒事件、超強(qiáng)的錯(cuò)誤診斷、自動(dòng)錯(cuò)誤重發(fā)和遠(yuǎn)程請(qǐng)求回應(yīng)、支持自測(cè)試模式等功能.
CAN總線通信可靠性高,節(jié)點(diǎn)數(shù)有110個(gè),傳輸速度高達(dá)1Mb/s(此時(shí)距離最長(zhǎng)為40m),直接通信距離可達(dá)10km(速率5kb/s以下),采用雙絞線差動(dòng)方式進(jìn)行通信,有很強(qiáng)的抗干擾能力.
④ 鎖相環(huán)電路(PLL)和等待狀態(tài)發(fā)生器.前者用于實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘選項(xiàng);后者可通過(guò)軟件編程產(chǎn)生用于用戶需要的等待周期,以配合外圍低速器件的使用.
⑤ 看門狗定時(shí)器與實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器.均為8位增量計(jì)數(shù)器,前者用于監(jiān)控系統(tǒng)軟件和硬件工作,在CPU出錯(cuò)時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào);后者用于產(chǎn)生周期性的中斷請(qǐng)求.
⑥ 外部存儲(chǔ)器接口.可擴(kuò)展為192K字×16位的最大可尋址存儲(chǔ)器空間(64K字程序存儲(chǔ)器、 64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器、64K字I/O空間).
⑦ 數(shù)字I/O.TMS320LF2407A有40個(gè)通用、雙向的數(shù)字I/O引腳,其中大多數(shù)都是基本功能和一般I/O復(fù)用引腳.
⑧ JTAG接口.由于TMS320LF2407A結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作速度快、外部引腳多、封裝面積小、引腳排列密集等原因,傳統(tǒng)的并行仿真方式已不適合于TMS320LF2407A的開(kāi)發(fā)應(yīng)用.TMS320LF2407A 具有符合IEEE1149.1規(guī)范的5線JTAG(邊界掃描邏輯)串行仿真接口,能夠極其方便地提供硬件系統(tǒng)的在線仿真和測(cè)試.
⑨ 外部中斷.有五個(gè)外部中斷(功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位、不可屏蔽中斷NMI及兩個(gè)可屏蔽中斷).
3 主要應(yīng)用
TMS320LF2407A為高性能的控制提供先進(jìn)、可靠、高效的信號(hào)處理與控制的平臺(tái),它將數(shù)字信號(hào)處理的運(yùn)算能力與面向高性能控制的能力集于一體,可以實(shí)現(xiàn)用軟件取代模擬器件,可方便地修改控制策略,修正控制參數(shù),兼具故障監(jiān)測(cè)、自診斷和上位機(jī)管理與通信等功能,將成為控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主流處理器 [3],可廣泛應(yīng)用于:工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng);能量交換器如UPS、通信電源;自動(dòng)化系統(tǒng)如電力控制、抗鎖死制動(dòng);磁盤/光盤伺服控制和大容量存儲(chǔ)產(chǎn)品;打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和其他辦公產(chǎn)品;儀器、儀表;機(jī)器人控制.
2 體系結(jié)構(gòu)和功能特性
2.1 系統(tǒng)組成
TMS320LF2407A系統(tǒng)組成包括:40MHz、40MIPS的低電壓3.3V CPU、片內(nèi)存儲(chǔ)器、事件管理器模塊、片內(nèi)集成外圍設(shè)備[2].其體系結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示.
2.2 CPU及總線結(jié)構(gòu)
TMS320LF2407A的CPU是基于TMS320C2XX的16位定點(diǎn)低功耗內(nèi)核.體系結(jié)構(gòu)采用四級(jí)流水線技術(shù)加快程序的執(zhí)行,可在一個(gè)處理周期內(nèi)完成乘法、加法和移位運(yùn)算.其中央算術(shù)邏輯單元(CALU)是一個(gè)獨(dú)立的算術(shù)單元,它包括一個(gè)32位算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個(gè)32位累加器、一個(gè)16×16位乘法器(MUL)和一個(gè)16位桶形移位器,同時(shí)乘法器和累加器內(nèi)部各包含一個(gè)輸出移位器.完全獨(dú)立于CALU的輔助寄存器單元(ARAU)包含八個(gè)16位輔助寄存器,其主要功能是在CALU操作的同時(shí)執(zhí)行八個(gè)輔助寄存器(AR7至AR0)上的算術(shù)運(yùn)算.兩個(gè)狀態(tài)寄存器ST0 和ST1用于實(shí)現(xiàn)CPU各種狀態(tài)的保存.
TMS320LF2407A采用增強(qiáng)的哈佛結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)部具有六條16位總線,即程序地址總線(PAB)、數(shù)據(jù)讀地址總線(DRAB)、數(shù)據(jù)寫地址總線(DWAB)、程序讀總線(PRDB)、數(shù)據(jù)讀總線(DRDB)、數(shù)據(jù)寫總線(DWEB),其程序存儲(chǔ)器總線和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線相互獨(dú)立,支持并行的程序和操作數(shù)尋址,因此CPU的讀/寫可在同一周期內(nèi)進(jìn)行,這種高速運(yùn)算能力使自適應(yīng)控制、卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等復(fù)雜控制算法得以實(shí)現(xiàn).
2.3 存儲(chǔ)器配置
TMS320LF2407A地址映象被組織為三個(gè)可獨(dú)立選擇的空間:程序存儲(chǔ)器(64K)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(64K)、輸入/輸出(I/O)空間(64K).這些空間提供了共192K字的地址范圍.
其片內(nèi)存儲(chǔ)器資源包括:544字×16位的雙端口數(shù)據(jù)/程序DARAM、2K字×16位的單端口數(shù)據(jù)/程序SARAM、片內(nèi)32K×16位的Flash程序存儲(chǔ)器、256字×16位片上Boot ROM、片上Flash/ROM具有可編程加密特性.
TMS320LF2407A的指令集有三種基本的存儲(chǔ)器尋址方式:立即尋址方式、直接尋址方式、間接尋址方式.
2.4 事件管理器模塊
TMS320LF2407A包含兩個(gè)專用于電機(jī)控制的事件管理器模塊EVA和EVB,每個(gè)事件管理器模塊包括通用定時(shí)器(GP)、全比較單元、正交編碼脈沖電路以及捕獲單元.
① 通用定時(shí)器.TMS320LF2407A共有四個(gè)16位通用定時(shí)器,可用于產(chǎn)生采樣周期,作為全比較單元產(chǎn)生PWM輸出以及軟件定時(shí)的時(shí)基.通用定時(shí)器有四種可選擇的操作模式:停止/保持模式、連續(xù)增計(jì)數(shù)模式、定向增/減計(jì)數(shù)模式和連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式.每個(gè)通用定時(shí)器都有一個(gè)相關(guān)的比較寄存器TxCMPR和一個(gè)PWM輸出引腳T xPWM.每個(gè)通用定時(shí)器都可以獨(dú)立地用于提┮桓鯬WM輸出通道,可產(chǎn)生非對(duì)稱或?qū)ΨQPWM波形,因此,四個(gè)通用定時(shí)器最多可提供4路PWM輸出.
② 全比較單元.每個(gè)事件管理器模塊有3個(gè)全比較單元(1、2和3(EVA); 4、5和6(EVB)),每個(gè)比較單元各有一個(gè) 16位比較寄存器 CMPRx,各有兩個(gè)CMP / PWM輸出引腳,可產(chǎn)生2路 PWM輸出信號(hào)控制功率器件,其輸出引腳極性由控制寄存器 (ACTR)的控制位來(lái)決定,根據(jù)需要,選擇高電平或低電平作為開(kāi)通信號(hào),通過(guò)設(shè)置T1為不同工作方式,可選擇輸出對(duì)稱PWM波形、非對(duì)稱PWM波形或空間矢量PWM波形.
死區(qū)控制單元 (DBTCON)用來(lái)產(chǎn)生可編程的軟件死區(qū),使得受每個(gè)全比較單元的兩路CMP / PWM輸出控制的功率器件的間次開(kāi)啟周期間沒(méi)有重疊,最大可編程的軟件死區(qū)時(shí)間達(dá)16μs.
③ 正交編碼脈沖電路.正交編碼脈沖(QEP)電路可以對(duì)引腳CAP1/QEP1和CAP2/QEP2上的正交編碼脈沖進(jìn)行解碼和計(jì)數(shù),可以直接處理光電編碼盤的2路正交編碼脈沖,正交編碼脈沖包含兩個(gè)脈沖序列,有變化的頻率和四分之一周期(90°)的固定相位偏移,對(duì)輸入的2路正交信號(hào)進(jìn)行鑒相和4倍頻.通過(guò)檢測(cè)2路信號(hào)的相位關(guān)系可以判斷電機(jī)的正/反轉(zhuǎn),并據(jù)此對(duì)信號(hào)進(jìn)行加/減計(jì)數(shù),從而得到當(dāng)前的計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)方向,即電機(jī)的角位移和轉(zhuǎn)向,電機(jī)的角速度可以通過(guò)脈沖的頻率測(cè)出.
④ 捕獲單元.捕獲單元用于捕獲輸入引腳上信號(hào)的跳變,兩個(gè)事件管理器模塊總共有六個(gè)捕獲單元.EVA模塊有三個(gè)捕獲單元引腳CAP1、CAP2和CAP3,它們可以選擇通用定時(shí)器1或2作為時(shí)基,但CAP1和CAP2一定要選擇相同的定時(shí)器作為時(shí)基;EVB模塊也有三個(gè)捕獲單元引腳CAP4、 CAP5和CAP6,它們可以選擇通用定時(shí)器3或4作為時(shí)基,但CAP4和CAP5一定要選擇相同的定時(shí)器作為時(shí)基.每個(gè)單元各有一個(gè)兩級(jí)的FIFO緩沖堆棧.當(dāng)捕獲發(fā)生時(shí),相應(yīng)的中斷標(biāo)志被置位,并向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求.
2.5 片內(nèi)集成外設(shè)
TMS320LF2407A片內(nèi)集成了豐富的外設(shè),大大減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的元器件數(shù)量.
① 串行通信口.TMS320LF2407A設(shè)有一個(gè)異步串行外設(shè)通信口(SCI)和一個(gè)同步串行外設(shè)通訊口(SPI),用于與上位機(jī)、外設(shè)及多處理器之間的通信.SCI即通用異步收發(fā)器(UART)支持 RS-232和RS-485的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全雙工通信模式,用來(lái)與上位機(jī)的通信;SPI可用于同步數(shù)據(jù)通信,典型應(yīng)用包括TMS320LF2407A之間構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外部I/O擴(kuò)展,如顯示驅(qū)動(dòng).
② A/D轉(zhuǎn)換模塊.包括兩個(gè)帶采樣/保持的各8路10位A/D轉(zhuǎn)換器,具有自動(dòng)排序能力,一次可執(zhí)行最多16個(gè)通道的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,可工作在8個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的雙排序器工作方式或一組16個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換通道的單排序器工作方式.A/D轉(zhuǎn)換模塊的啟動(dòng)可以有事件管理器模塊中的事件源啟動(dòng)、外部信號(hào)啟動(dòng)、軟件立即啟動(dòng)等三種方式.
③ 控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN).是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種,主要用于各種設(shè)備的監(jiān)測(cè)及控制.TMS320LF2407A片上CAN控制器模塊是一個(gè)16位的外設(shè)模塊,該模塊完全支持CAN2.0B協(xié)議,6個(gè)郵箱(其中0、1用于接收;4、5用于發(fā)送;2、3可配置為接收或發(fā)送)每次可以傳送0~8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),具有可編程的局部接收屏蔽、位傳輸速率、中斷方案和總線喚醒事件、超強(qiáng)的錯(cuò)誤診斷、自動(dòng)錯(cuò)誤重發(fā)和遠(yuǎn)程請(qǐng)求回應(yīng)、支持自測(cè)試模式等功能.
CAN總線通信可靠性高,節(jié)點(diǎn)數(shù)有110個(gè),傳輸速度高達(dá)1Mb/s(此時(shí)距離最長(zhǎng)為40m),直接通信距離可達(dá)10km(速率5kb/s以下),采用雙絞線差動(dòng)方式進(jìn)行通信,有很強(qiáng)的抗干擾能力.
④ 鎖相環(huán)電路(PLL)和等待狀態(tài)發(fā)生器.前者用于實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘選項(xiàng);后者可通過(guò)軟件編程產(chǎn)生用于用戶需要的等待周期,以配合外圍低速器件的使用.
⑤ 看門狗定時(shí)器與實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器.均為8位增量計(jì)數(shù)器,前者用于監(jiān)控系統(tǒng)軟件和硬件工作,在CPU出錯(cuò)時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào);后者用于產(chǎn)生周期性的中斷請(qǐng)求.
⑥ 外部存儲(chǔ)器接口.可擴(kuò)展為192K字×16位的最大可尋址存儲(chǔ)器空間(64K字程序存儲(chǔ)器、 64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器、64K字I/O空間).
⑦ 數(shù)字I/O.TMS320LF2407A有40個(gè)通用、雙向的數(shù)字I/O引腳,其中大多數(shù)都是基本功能和一般I/O復(fù)用引腳.
⑧ JTAG接口.由于TMS320LF2407A結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作速度快、外部引腳多、封裝面積小、引腳排列密集等原因,傳統(tǒng)的并行仿真方式已不適合于TMS320LF2407A的開(kāi)發(fā)應(yīng)用.TMS320LF2407A 具有符合IEEE1149.1規(guī)范的5線JTAG(邊界掃描邏輯)串行仿真接口,能夠極其方便地提供硬件系統(tǒng)的在線仿真和測(cè)試.
⑨ 外部中斷.有五個(gè)外部中斷(功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位、不可屏蔽中斷NMI及兩個(gè)可屏蔽中斷).
3 主要應(yīng)用
TMS320LF2407A為高性能的控制提供先進(jìn)、可靠、高效的信號(hào)處理與控制的平臺(tái),它將數(shù)字信號(hào)處理的運(yùn)算能力與面向高性能控制的能力集于一體,可以實(shí)現(xiàn)用軟件取代模擬器件,可方便地修改控制策略,修正控制參數(shù),兼具故障監(jiān)測(cè)、自診斷和上位機(jī)管理與通信等功能,將成為控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主流處理器 [3],可廣泛應(yīng)用于:工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng);能量交換器如UPS、通信電源;自動(dòng)化系統(tǒng)如電力控制、抗鎖死制動(dòng);磁盤/光盤伺服控制和大容量存儲(chǔ)產(chǎn)品;打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和其他辦公產(chǎn)品;儀器、儀表;機(jī)器人控制.
0
回復(fù)
@307544991
TMS320LF2407A是美國(guó)TI公司推出的新型高性能16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器,它專門為數(shù)字控制設(shè)計(jì),集DSP的高速信號(hào)處理能力及適用于控制的優(yōu)化外圍電路于一體,在數(shù)字控制系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用[1].本文介紹其體系結(jié)構(gòu)、功能特性及其在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用,為數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考.2體系結(jié)構(gòu)和功能特性2.1系統(tǒng)組成TMS320LF2407A系統(tǒng)組成包括:40MHz、40MIPS的低電壓3.3VCPU、片內(nèi)存儲(chǔ)器、事件管理器模塊、片內(nèi)集成外圍設(shè)備[2].其體系結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示.2.2CPU及總線結(jié)構(gòu)TMS320LF2407A的CPU是基于TMS320C2XX的16位定點(diǎn)低功耗內(nèi)核.體系結(jié)構(gòu)采用四級(jí)流水線技術(shù)加快程序的執(zhí)行,可在一個(gè)處理周期內(nèi)完成乘法、加法和移位運(yùn)算.其中央算術(shù)邏輯單元(CALU)是一個(gè)獨(dú)立的算術(shù)單元,它包括一個(gè)32位算術(shù)邏輯單元(ALU)、一個(gè)32位累加器、一個(gè)16×16位乘法器(MUL)和一個(gè)16位桶形移位器,同時(shí)乘法器和累加器內(nèi)部各包含一個(gè)輸出移位器.完全獨(dú)立于CALU的輔助寄存器單元(ARAU)包含八個(gè)16位輔助寄存器,其主要功能是在CALU操作的同時(shí)執(zhí)行八個(gè)輔助寄存器(AR7至AR0)上的算術(shù)運(yùn)算.兩個(gè)狀態(tài)寄存器ST0和ST1用于實(shí)現(xiàn)CPU各種狀態(tài)的保存.TMS320LF2407A采用增強(qiáng)的哈佛結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)部具有六條16位總線,即程序地址總線(PAB)、數(shù)據(jù)讀地址總線(DRAB)、數(shù)據(jù)寫地址總線(DWAB)、程序讀總線(PRDB)、數(shù)據(jù)讀總線(DRDB)、數(shù)據(jù)寫總線(DWEB),其程序存儲(chǔ)器總線和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器總線相互獨(dú)立,支持并行的程序和操作數(shù)尋址,因此CPU的讀/寫可在同一周期內(nèi)進(jìn)行,這種高速運(yùn)算能力使自適應(yīng)控制、卡爾曼濾波、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等復(fù)雜控制算法得以實(shí)現(xiàn).2.3存儲(chǔ)器配置TMS320LF2407A地址映象被組織為三個(gè)可獨(dú)立選擇的空間:程序存儲(chǔ)器(64K)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(64K)、輸入/輸出(I/O)空間(64K).這些空間提供了共192K字的地址范圍.其片內(nèi)存儲(chǔ)器資源包括:544字×16位的雙端口數(shù)據(jù)/程序DARAM、2K字×16位的單端口數(shù)據(jù)/程序SARAM、片內(nèi)32K×16位的Flash程序存儲(chǔ)器、256字×16位片上BootROM、片上Flash/ROM具有可編程加密特性.TMS320LF2407A的指令集有三種基本的存儲(chǔ)器尋址方式:立即尋址方式、直接尋址方式、間接尋址方式.2.4事件管理器模塊TMS320LF2407A包含兩個(gè)專用于電機(jī)控制的事件管理器模塊EVA和EVB,每個(gè)事件管理器模塊包括通用定時(shí)器(GP)、全比較單元、正交編碼脈沖電路以及捕獲單元.①通用定時(shí)器.TMS320LF2407A共有四個(gè)16位通用定時(shí)器,可用于產(chǎn)生采樣周期,作為全比較單元產(chǎn)生PWM輸出以及軟件定時(shí)的時(shí)基.通用定時(shí)器有四種可選擇的操作模式:停止/保持模式、連續(xù)增計(jì)數(shù)模式、定向增/減計(jì)數(shù)模式和連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式.每個(gè)通用定時(shí)器都有一個(gè)相關(guān)的比較寄存器TxCMPR和一個(gè)PWM輸出引腳TxPWM.每個(gè)通用定時(shí)器都可以獨(dú)立地用于提┮桓鯬WM輸出通道,可產(chǎn)生非對(duì)稱或?qū)ΨQPWM波形,因此,四個(gè)通用定時(shí)器最多可提供4路PWM輸出.②全比較單元.每個(gè)事件管理器模塊有3個(gè)全比較單元(1、2和3(EVA);4、5和6(EVB)),每個(gè)比較單元各有一個(gè)16位比較寄存器CMPRx,各有兩個(gè)CMP/PWM輸出引腳,可產(chǎn)生2路PWM輸出信號(hào)控制功率器件,其輸出引腳極性由控制寄存器(ACTR)的控制位來(lái)決定,根據(jù)需要,選擇高電平或低電平作為開(kāi)通信號(hào),通過(guò)設(shè)置T1為不同工作方式,可選擇輸出對(duì)稱PWM波形、非對(duì)稱PWM波形或空間矢量PWM波形.死區(qū)控制單元(DBTCON)用來(lái)產(chǎn)生可編程的軟件死區(qū),使得受每個(gè)全比較單元的兩路CMP/PWM輸出控制的功率器件的間次開(kāi)啟周期間沒(méi)有重疊,最大可編程的軟件死區(qū)時(shí)間達(dá)16μs.③正交編碼脈沖電路.正交編碼脈沖(QEP)電路可以對(duì)引腳CAP1/QEP1和CAP2/QEP2上的正交編碼脈沖進(jìn)行解碼和計(jì)數(shù),可以直接處理光電編碼盤的2路正交編碼脈沖,正交編碼脈沖包含兩個(gè)脈沖序列,有變化的頻率和四分之一周期(90°)的固定相位偏移,對(duì)輸入的2路正交信號(hào)進(jìn)行鑒相和4倍頻.通過(guò)檢測(cè)2路信號(hào)的相位關(guān)系可以判斷電機(jī)的正/反轉(zhuǎn),并據(jù)此對(duì)信號(hào)進(jìn)行加/減計(jì)數(shù),從而得到當(dāng)前的計(jì)數(shù)值和計(jì)數(shù)方向,即電機(jī)的角位移和轉(zhuǎn)向,電機(jī)的角速度可以通過(guò)脈沖的頻率測(cè)出.④捕獲單元.捕獲單元用于捕獲輸入引腳上信號(hào)的跳變,兩個(gè)事件管理器模塊總共有六個(gè)捕獲單元.EVA模塊有三個(gè)捕獲單元引腳CAP1、CAP2和CAP3,它們可以選擇通用定時(shí)器1或2作為時(shí)基,但CAP1和CAP2一定要選擇相同的定時(shí)器作為時(shí)基;EVB模塊也有三個(gè)捕獲單元引腳CAP4、CAP5和CAP6,它們可以選擇通用定時(shí)器3或4作為時(shí)基,但CAP4和CAP5一定要選擇相同的定時(shí)器作為時(shí)基.每個(gè)單元各有一個(gè)兩級(jí)的FIFO緩沖堆棧.當(dāng)捕獲發(fā)生時(shí),相應(yīng)的中斷標(biāo)志被置位,并向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求.2.5片內(nèi)集成外設(shè)TMS320LF2407A片內(nèi)集成了豐富的外設(shè),大大減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的元器件數(shù)量.①串行通信口.TMS320LF2407A設(shè)有一個(gè)異步串行外設(shè)通信口(SCI)和一個(gè)同步串行外設(shè)通訊口(SPI),用于與上位機(jī)、外設(shè)及多處理器之間的通信.SCI即通用異步收發(fā)器(UART)支持RS-232和RS-485的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全雙工通信模式,用來(lái)與上位機(jī)的通信;SPI可用于同步數(shù)據(jù)通信,典型應(yīng)用包括TMS320LF2407A之間構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外部I/O擴(kuò)展,如顯示驅(qū)動(dòng).②A/D轉(zhuǎn)換模塊.包括兩個(gè)帶采樣/保持的各8路10位A/D轉(zhuǎn)換器,具有自動(dòng)排序能力,一次可執(zhí)行最多16個(gè)通道的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,可工作在8個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換的雙排序器工作方式或一組16個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換通道的單排序器工作方式.A/D轉(zhuǎn)換模塊的啟動(dòng)可以有事件管理器模塊中的事件源啟動(dòng)、外部信號(hào)啟動(dòng)、軟件立即啟動(dòng)等三種方式.③控制器區(qū)域網(wǎng)(CAN).是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種,主要用于各種設(shè)備的監(jiān)測(cè)及控制.TMS320LF2407A片上CAN控制器模塊是一個(gè)16位的外設(shè)模塊,該模塊完全支持CAN2.0B協(xié)議,6個(gè)郵箱(其中0、1用于接收;4、5用于發(fā)送;2、3可配置為接收或發(fā)送)每次可以傳送0~8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),具有可編程的局部接收屏蔽、位傳輸速率、中斷方案和總線喚醒事件、超強(qiáng)的錯(cuò)誤診斷、自動(dòng)錯(cuò)誤重發(fā)和遠(yuǎn)程請(qǐng)求回應(yīng)、支持自測(cè)試模式等功能.CAN總線通信可靠性高,節(jié)點(diǎn)數(shù)有110個(gè),傳輸速度高達(dá)1Mb/s(此時(shí)距離最長(zhǎng)為40m),直接通信距離可達(dá)10km(速率5kb/s以下),采用雙絞線差動(dòng)方式進(jìn)行通信,有很強(qiáng)的抗干擾能力.④鎖相環(huán)電路(PLL)和等待狀態(tài)發(fā)生器.前者用于實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘選項(xiàng);后者可通過(guò)軟件編程產(chǎn)生用于用戶需要的等待周期,以配合外圍低速器件的使用.⑤看門狗定時(shí)器與實(shí)時(shí)中斷定時(shí)器.均為8位增量計(jì)數(shù)器,前者用于監(jiān)控系統(tǒng)軟件和硬件工作,在CPU出錯(cuò)時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào);后者用于產(chǎn)生周期性的中斷請(qǐng)求.⑥外部存儲(chǔ)器接口.可擴(kuò)展為192K字×16位的最大可尋址存儲(chǔ)器空間(64K字程序存儲(chǔ)器、64K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器、64K字I/O空間).⑦數(shù)字I/O.TMS320LF2407A有40個(gè)通用、雙向的數(shù)字I/O引腳,其中大多數(shù)都是基本功能和一般I/O復(fù)用引腳.⑧JTAG接口.由于TMS320LF2407A結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作速度快、外部引腳多、封裝面積小、引腳排列密集等原因,傳統(tǒng)的并行仿真方式已不適合于TMS320LF2407A的開(kāi)發(fā)應(yīng)用.TMS320LF2407A具有符合IEEE1149.1規(guī)范的5線JTAG(邊界掃描邏輯)串行仿真接口,能夠極其方便地提供硬件系統(tǒng)的在線仿真和測(cè)試.⑨外部中斷.有五個(gè)外部中斷(功率驅(qū)動(dòng)保護(hù)、復(fù)位、不可屏蔽中斷NMI及兩個(gè)可屏蔽中斷).3主要應(yīng)用TMS320LF2407A為高性能的控制提供先進(jìn)、可靠、高效的信號(hào)處理與控制的平臺(tái),它將數(shù)字信號(hào)處理的運(yùn)算能力與面向高性能控制的能力集于一體,可以實(shí)現(xiàn)用軟件取代模擬器件,可方便地修改控制策略,修正控制參數(shù),兼具故障監(jiān)測(cè)、自診斷和上位機(jī)管理與通信等功能,將成為控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主流處理器[3],可廣泛應(yīng)用于:工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng);能量交換器如UPS、通信電源;自動(dòng)化系統(tǒng)如電力控制、抗鎖死制動(dòng);磁盤/光盤伺服控制和大容量存儲(chǔ)產(chǎn)品;打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和其他辦公產(chǎn)品;儀器、儀表;機(jī)器人控制.
歲月蹉跎!
0
回復(fù)
@bcciwdx
你好!詳見(jiàn)論談中的:一款有防觸電保護(hù)的逆變焊機(jī).大概在第三頁(yè)
估計(jì)不是數(shù)字化,除了dsPIC系列外我還從來(lái)沒(méi)看見(jiàn)有人用PIC單片機(jī)做過(guò)數(shù)字電源的,又是忽悠人的.我這里還有一款環(huán)保型焊機(jī)前級(jí)是PWM同步整流,主要用來(lái):1、功率因數(shù)調(diào)整,減少對(duì)電網(wǎng)的污染;2、升壓;后級(jí)還是全橋逆變,DSP用的是功能更加強(qiáng)大,速度更快的2812,因?yàn)樘嵘四孀冸妷?后級(jí)的IGBT的容量可以大幅減小,成本只是略有提升,檔次卻大大的提高,我敢說(shuō)國(guó)內(nèi)同類型的都還在試驗(yàn)室,還沒(méi)出來(lái)呢,而我的立馬可用,不知你們有沒(méi)有興趣?
0
回復(fù)
@307544991
老弟,有感嘆了?唉.
我這里還有一款環(huán)保型焊機(jī)前級(jí)是PWM同步整流,主要用來(lái):1、功率因數(shù)調(diào)整,減少對(duì)電網(wǎng)的污染;2、升壓;后級(jí)還是全橋逆變,DSP用的是功能更加強(qiáng)大,速度更快的2812,因?yàn)樘嵘四孀冸妷?后級(jí)的IGBT的容量可以大幅減小,成本只是略有提升,檔次卻大大的提高,我敢說(shuō)國(guó)內(nèi)同類型的都還在試驗(yàn)室,還沒(méi)出來(lái)呢,而我的立馬可用,不知你們有沒(méi)有興趣?
0
回復(fù)
@zj520lq
我這里還有一款環(huán)保型焊機(jī)前級(jí)是PWM同步整流,主要用來(lái):1、功率因數(shù)調(diào)整,減少對(duì)電網(wǎng)的污染;2、升壓;后級(jí)還是全橋逆變,DSP用的是功能更加強(qiáng)大,速度更快的2812,因?yàn)樘嵘四孀冸妷?后級(jí)的IGBT的容量可以大幅減小,成本只是略有提升,檔次卻大大的提高,我敢說(shuō)國(guó)內(nèi)同類型的都還在試驗(yàn)室,還沒(méi)出來(lái)呢,而我的立馬可用,不知你們有沒(méi)有興趣?
沒(méi).
0
回復(fù)
