在之前的兩篇文章中，我介紹了Boost和Buck電路數(shù)字控制環(huán)路的實現(xiàn)。初步實現(xiàn)了數(shù)字電源的基本PWM調(diào)節(jié)功能，但是也存在一些問題，有以下幾點：

1）不能實現(xiàn)BUCK和BOOST電路的同時工作，本文將以兩電路同時工作為目標(biāo)，對軟件進行改進。

2）在輕載或空載時，無法穩(wěn)壓，導(dǎo)致輸出電壓無法穩(wěn)定。這需要在電流采樣電路中加入一個上拉電阻，確保輕載或空載時，PWM脈寬能降為0。

3）將BOOST輸出電壓的采樣通道由AN5移到AN1，因為AN1是獨立的ADC內(nèi)核，而AN5是共享ADC內(nèi)核，所以AN1采樣速度比AN5要快一些。

4）寫入程序后，不能更改兩電路的輸出電壓。在程序中增加串口通訊的功能，通過串口改變輸出電壓。

原理圖和軟件，會在文中附件中提供下載。

1.如何讓兩電路同時工作？

      在前面的文中提到，控制環(huán)路的算法是在ADC采樣中斷中進行運算的，如果兩電路同時工作，ADC采樣中斷就有可能發(fā)生沖突（也許沖突導(dǎo)致其中一個中斷產(chǎn)生的延時并不會使環(huán)路不穩(wěn)，但是筆者還沒測試過）。為了解決ADC采樣中斷沖突的問題，可以把采樣頻率降低，即不在是每個PWM周期都采樣，而是每兩個PWM周期采樣一次，同時錯開兩個電路的采樣時間（在PWM的配置中可以設(shè)），就能實現(xiàn)同時工作且ADC采樣不會產(chǎn)生沖突。具體設(shè)置如下：

在MCC中，點擊PWM設(shè)置。

因為兩個電路是PWM要同時工作，PWM時基就設(shè)為“主時基”，占空比設(shè)為“主占空比”

“Master Duty Cycle”為“主占空比”，“Period”為“主時基”。這里是將buck和boost的PWM頻率都設(shè)為100KHz，占空比最大為50%。

設(shè)置PWM1

這里將“Duty Cycle Mode”和“Independent Time Base Mode”都選擇“Master”。

請注意，在“Trigger Control”中，如下設(shè)置：

“Output Divider”中選擇“2”，表示每兩個PWM周期觸發(fā)一次ADC采樣，“Postscale Start Enable”中的“0”，表示從dsp上電后的第一個PWM開始計算ADC采樣周期。

PWM2設(shè)置：

這里“Postscaler Start Enable”選擇“1”，表示從dsp上電后第二個PWM周期開始計算ADC采樣時間，這樣PWM1和PWM2的ADC采樣時間就錯開了一個PWM周期，不會產(chǎn)生沖突。

然后進行ADC設(shè)置：（觸發(fā)源應(yīng)為PWM1 Primary和PWM2 Primary）

配置內(nèi)部比較器1、2

當(dāng)完成mcc設(shè)置后，將PI控制環(huán)路的差分方程寫入程序中。

編繹后，燒錄代碼，兩個電路能正常穩(wěn)定工作。輸入電壓為15V，輸出電壓buck電路為4.26V，boost電路為19.95V。至于ADC采樣頻率降低后，對整體控制環(huán)路有什么影響？有時間會在以后的文章中講述。

2.在上一版電路中，存在一個bug，電路空載時，兩電路輸出電壓都會不受抑制的增高，這非常危險。導(dǎo)致這個現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是：內(nèi)部比較器在采樣電流信號為零時，并不會使PWM輸出0占空比，即使DAC的輸出為0！這就導(dǎo)致PWM永遠達不到0占空比！解決的方法很簡單，用電阻上拉電流的采樣，使DAC輸出為0時，PWM能達到0占空比。

3.AN5通道的ADC采樣，改到了AN3通道了。

4.增加了串口通訊功能

      為了能通過通訊的方式調(diào)整輸出電壓，并且了解電源內(nèi)部的工作狀態(tài)，有必要增加串口通訊功能。串口通訊要求按照收到的電壓值輸出電壓，并定時發(fā)送某些狀態(tài)位。需要兩個外設(shè)：UART和Timer。用32位Timer2，回調(diào)函數(shù)的執(zhí)行周期為1秒。

Timer定時器中斷和UART中斷全部打開。設(shè)置完成后，生成代碼。

定時器的代碼相對簡單，只需要在定時器2的回調(diào)函數(shù)中寫入發(fā)送函數(shù)（UART1_Write（））或接收函數(shù)（UART1_Read（））即可。

如果要讀取接收的數(shù)據(jù)，就用UART1_Read()函數(shù)。請注意，由mcc自動生成的UART代碼，內(nèi)部定義了一個緩沖區(qū)，緩沖區(qū)的大小可以自定義，比如緩沖區(qū)定義了8個字節(jié)。如果上位機一次發(fā)送了8個字節(jié)，那么就要用UART1_Read()函數(shù)一次性接收這8個字節(jié)（for循環(huán)8次UART1_Read()函數(shù)），再處理接收的數(shù)據(jù)。當(dāng)dsp接收了8個字節(jié)后，緩沖區(qū)會滿，不及時讀出數(shù)據(jù)，將會丟失后面接收到的數(shù)據(jù)。這就要求讀緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的頻率要高于UART接收并寫滿緩沖區(qū)的頻率。如果發(fā)了8個字節(jié)，只用UART1_Read（）函數(shù)接收了7個字節(jié)，則下一次再用UART1_Read（）函數(shù)則會繼續(xù)接收緩沖區(qū)的第8個字節(jié)。

UART的代碼相對復(fù)雜，但是對于使用者來說只需要用UART1_Read（）函數(shù)和UART1_Write（）函數(shù)即可。不必關(guān)心內(nèi)部的緩沖機制。

總結(jié)：

      1）一顆芯片可以控制兩個不同的電路的控制環(huán)路，增大了使用的靈活性。

      2）增加了通訊功能，在此基礎(chǔ)上，還可以把dsp內(nèi)部狀態(tài)通過通訊發(fā)送出來。