图11-3给出了TMS320F240的功能框图,其特点如下:
(1)CPU
具有16位定点DSP内核运算能力,处理速度为20MIPS,具有独立的数据总线和地址总线,支持并行的程序和操作数寻址,这种高速运算能力使自适应控制、卡尔曼滤波等技术得以实现。
(2)存储器
片内544×16字位双端口数据/程序RAM、片内16k字×16位的FLASH闪存、224k字×16的最大可寻址存储器空间(64k字的程序空间、64k字的数据空间、64k字的I/O空间和32k字的全局空间);外部存储器接口模块具有16位地址总线和16位数据总线。
(3)事件管理器EV(Event Manager)
事件管理器(EV)是TI公司C2000系列DSP最具特色的部分,它提供了非常适于电机控制的功能:
1)比较单元与CMP/PWM输出——共有3个16位全比较单元和3个16位简单比较单元。每个全比较单元可输出两路带可编程死区的CMP/PWM的信号。通过设置不同工作方式,可选择输出非对称PWM波、对称PWM波或空间矢量PWM波。
图11-3 TMS320F240功能框图
2)通用定时器——共有3个16位通用定时器,可用于产生采样周期,作为比较单元产生PWM输出以及软件定时的时基。
3)1个可编程的死区函数。(www.xing528.com)
4)4个捕获输入中的两个可直接连接来自光学编码器的正交编码脉冲信号(QEP)。
5)PDPINT用于功率驱动保护中断,该中断激活并触发后,可自动禁止PWM引脚有效驱动电平的输出。
(4)方便的I/O
1)双10位模数转换器(ADC)——包含两个有内部采样电路的10位A/D转换器,共有16个A/D通道,每个通道的转换时间仅为6.6ms。
2)SPI和SCI——同步串行外部接口(SPI)可用于同步数据通信,典型应用包括外部I/O扩展,如显示驱动等;SCI口即通用异步收发器(UART),用于与PC等通信。
3)看门狗(WD)和实时中断定时器(RTI)——监控系统软件及硬件工作,在CPU系统混乱时产生系统复位。
TMS320LF2407芯片包含了两个事件管理器(EVA和EVB),两个事件管理器(A和B)的功能基本相同。以事件管理器A(EVA)为例,它控制的PWM端口编号为1~6,这6路PWM端口可用来控制一台三相两电平逆变器。
DSP中EV的完全比较单元用于产生必需的PWM脉冲信号送给逆变器的驱动电路板。编程中可以把EVA中的计数器TIMER1作为时间基准,用来实现10kHz频率(大功率变换器较为常用的开关频率)的对称互补PWM信号。图11-4说明了DSP系统的初始化和PWM中断ISR的时间分配,其中PWMPRD是周期寄存器(T1PR)的值(初始化为1000),DSP工作主频为20MIPS,这样就保证了开关频率为10kHz。
图11-4 软件初始化和PWM中断ISR时间分配图
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