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1、DSP原理与应用原理与应用 The Technology & Applications of DSP 北京交通大学 电气工程学院 郝瑞祥 北京交通大学 电气工程学院 郝瑞祥 本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件( C ) 2 0 0 5 - 2 0 0 9 ，版权所有， 仅供试用。 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日2 7.1 F28335的的PWM控制控制 每个每个ePWM模块都支持下列特性模块都支持下列特性: 精确的精确的16位时间定时器，可以进行周期和频率控制。位时间定时器，可以进行周期和频率控制。 两个两个PWM输出输出(EPWMxA and EPWMxB)
2、可以用于下面的控制可以用于下面的控制 两个独立的两个独立的PWM输出进行单边控制输出进行单边控制 两个独立的两个独立的PWM输出进行双边对称控制输出进行双边对称控制 一个独立的一个独立的PWM输出进行双边非对称控制输出进行双边非对称控制 与其它与其它ePWM模块有关的可编程超前和滞后相控。模块有关的可编程超前和滞后相控。 在一个循环基础上的硬件锁定（同步）相位关系。在一个循环基础上的硬件锁定（同步）相位关系。 独立的上升沿和下降沿死区延时控制独立的上升沿和下降沿死区延时控制 可编程控制故障区（可编程控制故障区（ trip zone）用于故障时的周期循环控制（）用于故障时的周期循环控制（ tri
3、p） 和单次（ ） 和单次（one-shot）控制）控制. 一个控制条件可以使一个控制条件可以使PWM输出强制为高，低，或高阻逻辑电平输出强制为高，低，或高阻逻辑电平. 所有事件都可以触发所有事件都可以触发CPU中断，启动中断，启动ADC开始转换。开始转换。 可编程事件有效降低了在中断时可编程事件有效降低了在中断时CPU的负担。的负担。 PWM高频载波信号对于脉冲变压器门极驱动非常有用。高频载波信号对于脉冲变压器门极驱动非常有用。 本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件( C ) 2 0 0 5 - 2 0 0 9 ，版权所有， 仅供试用。 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24
4、日日3 多个多个 ePWM模块结构框图 模块结构框图 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日4 ePWM模块的子模块和信号连接模块的子模块和信号连接 模块相关信号说明如下：模块相关信号说明如下： DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日5 PWM 输出信号输出信号 (EPWMxA and EPWMxB) (x=16) 通过通过IO引脚输出引脚输出PWM信号信号. Trip-zone 信号信号 (TZ1 to TZ6). 这些输入信号警告这些输入信号警告ePWM模块有外部故障发生。设备的每个模块都可以 配置成使用或者忽略任何故障区信号（ 模块有外部故障发生。设备的每
5、个模块都可以 配置成使用或者忽略任何故障区信号（Trip-zone）。这些信号可以设置为 通用 ）。这些信号可以设置为 通用IO外设的异步输入。外设的异步输入。 基于时间的同步输入信号基于时间的同步输入信号 (EPWMxSYNCI)和输出和输出 (EPWMxSYNCO)信号信号. 同步信号雏菊花形将同步信号雏菊花形将ePWM模块连接在一起。每个模块可以配置成使用 或忽略其同步输入信号。产生到引脚的时钟同步输入和输出信号只能是 模块连接在一起。每个模块可以配置成使用 或忽略其同步输入信号。产生到引脚的时钟同步输入和输出信号只能是 ePWM1 (ePWM module #1)。 ePWM1的同步输
6、出信号的同步输出信号 EPWM1SYNCO 也连接到第一个增强捕获单元也连接到第一个增强捕获单元eCAP1模块的模块的SYNCI. ADC start-of-conversion signals (EPWMxSOCA and EPWMxSOCB). 每个每个ePWM模块有两个模块有两个ADC开始转换信号（每个开始转换信号（每个ADC转换序列一个） 任何 转换序列一个） 任何ePWM模块都可触发任何一个序列。哪个事件触发模块都可触发任何一个序列。哪个事件触发ADC开始转换开始转换,可以 在事件触发子模块中可以设计。 可以 在事件触发子模块中可以设计。 外设总线（外设总线（Peripheral B
7、us） 外设总线是外设总线是 32-bits宽，允许宽，允许16-bit和和32-bit方式写入方式写入 ePWM 寄存器文件。寄存器文件。 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日6 ePWM模块相关寄存器模块相关寄存器 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日7 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日8 7.1.1 ePWM主要子模块配置参数说明主要子模块配置参数说明 一、时基一、时基Time-base (TB) 标定与系统时钟（标定与系统时钟（SYSCLKOUT）有关的时基时钟，配置）有关的时基时钟，配置PWM 时基计数器（时基计数器（ TBC
8、TR ） 的频率或周期） 的频率或周期. 设置时基计数器的下列参数设置时基计数器的下列参数: 计数增模式计数增模式:用于非对称用于非对称PWM 计数器减模式计数器减模式:用于非对称用于非对称PWM 计数增计数增-减模式减模式 :用于对称用于对称PWM 配置与另一个配置与另一个ePWM模块的时基相位关系模块的时基相位关系. 通过硬件或软件同步不同模块之间的时基定时器 在同步事件之后配置时基计数器的方向（增或减） 配置仿真器（ 通过硬件或软件同步不同模块之间的时基定时器 在同步事件之后配置时基计数器的方向（增或减） 配置仿真器（emulator）终止）终止DSP时时基计数器的行为时时基计数器的行为
9、. 指定指定ePWM模块同步输出源模块同步输出源 : 同步输入信号同步输入信号 时基计数器等于零时基计数器等于零 时基计数器等于计数器比较器时基计数器等于计数器比较器 B (CMPB) 无输出同步信号产生无输出同步信号产生 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日9 二 计数器比较（二 计数器比较（Counter-compare ，CC) 。指定输出。指定输出 EPWMxA 或或 EPWMxB 的的PWM占空比 指定 占空比 指定EPWMxA or EPWMxB何时开关动作 三 动作限定器（ 何时开关动作 三 动作限定器（Action-qualifier ，AQ)。指定当时基或计
10、数比较子模 块事件发生时动作类型 。指定当时基或计数比较子模 块事件发生时动作类型: 无任何动作无任何动作 输出输出EPWMxA 或或 EPWMxB开关为高开关为高 输出输出EPWMxA 或或 EPWMxB 开关为低开关为低 输出输出EPWMxA 或或 EPWMxB 跳变 通过软件强制 跳变 通过软件强制PWM输出状态 通过软件配置和控制 输出状态 通过软件配置和控制PWM的死区（的死区（dead-band） 四 死区（ ） 四 死区（Dead-band ，DB) 。控制传统的高低开关互补死区关系 指定输出上升沿延时值 指定输出下降沿延时值 完全旁路死区模块，这种情况下 。控制传统的高低开关互
11、补死区关系 指定输出上升沿延时值 指定输出下降沿延时值 完全旁路死区模块，这种情况下PWM波形无任何改变通过波形无任何改变通过 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日10 五五PWM载波（载波（PWM-chopper，PC) 创建载波频率创建载波频率. 载波脉冲列内第一个脉冲的脉宽 第二个和后续的脉冲占空比 完全旁路 载波脉冲列内第一个脉冲的脉宽 第二个和后续的脉冲占空比 完全旁路PWM载波模块，这种情况下，载波模块，这种情况下，PWM波形无任何改变通过 六故障区（ 波形无任何改变通过 六故障区（Trip-zone ，TZ)。配置。配置ePWM模块响应一个模块响应一个trip-
12、zone信号，所有的信号，所有的 trip-zone信号或者忽略信号或者忽略trip-zone引脚信号。 指定当故障发生时的下列故障控制动作（ 引脚信号。 指定当故障发生时的下列故障控制动作（trip action）: 强制强制EPWMxA和和 EPWMxB为高为高 强制强制EPWMxA 和和 EPWMxB为低为低 强制强制EPWMxA和和EPWMxB 为高阻态为高阻态 配置配置EPWMxA 和和 EPWMxB忽略任何故障控制（忽略任何故障控制（ trip）动作条件 配置 ）动作条件 配置ePWM如何响应每个故障控制（如何响应每个故障控制（ trip-zone）引脚）引脚: 一次一次 周期循环
13、 使能故障控制（ 周期循环 使能故障控制（ trip-zone）起止中断 完全旁路故障控制模块（ ）起止中断 完全旁路故障控制模块（ trip-zone module） DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日11 7.1.2 计算计算PWM周期和频率周期和频率 PWM事件频率由时基周期寄存器事件频率由时基周期寄存器TBPRD 和时基计数器模式决定。下 图给出在时基计数器增模式，减模式和增减模式下 和时基计数器模式决定。下 图给出在时基计数器增模式，减模式和增减模式下PWM周期周期Tpwm和频 率 和频 率Fpwm关系。周期设置为关系。周期设置为4 (TBPRD = 4).每一步
14、增加时间由时基时钟每一步增加时间由时基时钟 TBCLK决定，时基时钟由系统时钟决定，时基时钟由系统时钟SYSCLKOUT标定。 （ 标定。 （1）Up-Down-Count Mode: 在增减模式下，时基计数器从零开始，增加直到达到周期值在增减模式下，时基计数器从零开始，增加直到达到周期值 (TBPRD),然后开始减小直到达到零。这样计数器重复模式，开始增加。 （ 然后开始减小直到达到零。这样计数器重复模式，开始增加。 （2）Up-Count Mode: 在增计数模式，时基计数器从零开始增加，直到达到周期寄存器值在增计数模式，时基计数器从零开始增加，直到达到周期寄存器值 (TBPRD)。然后时
15、基计数器复位到零，再次开始增加。 （ 。然后时基计数器复位到零，再次开始增加。 （3）Down-Count Mode: 在减模式，时基计数器开始从周期值在减模式，时基计数器开始从周期值(TBPRD)开始减小，直到达到 零。当达到零时，时基计数器复位到周期值，再次开始增计数。 开始减小，直到达到 零。当达到零时，时基计数器复位到周期值，再次开始增计数。 本页已使用福昕阅读器进行编辑。 福昕软件( C ) 2 0 0 5 - 2 0 0 9 ，版权所有， 仅供试用。 DSP原理与应用原理与应用2009年年12月月24日日12 时基频率和周期时基频率和周期 DSP原理与应用原理与应用2009年年12
16、月月24日日13 7.1.3 时基周期影像寄存器时基周期影像寄存器 激活寄存器（激活寄存器（Active Register） 激活寄存器控制硬件，负责硬件动作发生（ ） 激活寄存器控制硬件，负责硬件动作发生（cause）或唤醒）或唤醒(invoke) 影像寄存器（影像寄存器（ Shadow Register） 影像寄存器为激活寄存器缓冲或提供临时保存位置。对硬件没有直 接的控制。在特定时刻影像寄存器内容转移到激活寄存器。这样阻止 由于寄存器被软件移步修改造成的冲突或错误。 时基周期寄存器影像模式 ） 影像寄存器为激活寄存器缓冲或提供临时保存位置。对硬件没有直 接的控制。在特定时刻影像寄存器内容转移到激活寄存器。这样阻止 由于寄存器被软件移步修改造成的冲突或错误。 时基周期寄存器影像模式: 当当TBCTLPRDLD = 0时，时，TBPRD影像寄存器使能。当读和
