移相全橋零電壓開(kāi)關(guān)pwm設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-26 03:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4)特殊的DSP指令；5)快速的指令周期DSP芯片采用低工作電壓的CMOS技術(shù)，使得DSP主頻不斷提高，有些型號(hào)的DSP指令周期已經(jīng)下降到5nS；6)良好的多機(jī)并行運(yùn)行能力隨著要求處理數(shù)據(jù)容量不斷增加，DSP芯片價(jià)格的下降。多個(gè)DSP芯片并行處理已經(jīng)成為近些年來(lái)的研究熱點(diǎn)，某些型號(hào)的DSP專門(mén)提供了用于多個(gè)并行運(yùn)行的通信接口?！MS320系列DSP概況TI公司TMS320系列DSP的體系結(jié)構(gòu)專為實(shí)時(shí)信號(hào)處理而設(shè)計(jì)，該系列DSP控制器則將實(shí)時(shí)處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案。下列特性使得TMS320系列成為很多解決方案的理想選擇：1） 靈活的指令集；2） 內(nèi)在的靈活操作性；3） 高速運(yùn)算能力；4） 改進(jìn)的并行結(jié)構(gòu)；5） 有效的成本。 TMS320F2802x芯片特點(diǎn)[7]由于本課題應(yīng)用DSP實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)電源的控制，需要能夠產(chǎn)生PWM波形的DSP，另外開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)頻率較高，要求DSP處理速度要較快。TMS320F2802X Piccolo系列DSP是TI公司的最新基于TMS320C28XTM內(nèi)核的定點(diǎn)處理器。它通過(guò)DSP和MCU功能的整合，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)意義上二者的不足，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算與控制的完美結(jié)合。新型TMS320F2802X/3X Piccolo系列DSP微控器包含高達(dá)128KB的快閃存儲(chǔ)器、內(nèi)部硬件模擬比較器、12位ADC、EPWM，以及包括通信協(xié)議、片上振蕩器、通用I/O等各種標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)。其寄存器資源十分豐富，配置特別的靈活，可以通過(guò)實(shí)時(shí)更改寄存器配置，由內(nèi)部硬件產(chǎn)生所需的邏輯信號(hào)，大大降低了程序的編寫(xiě)難度。TMS320F28027芯片的特點(diǎn)如下： 1)有高效率32位的CPU(TMS320F2802X)，60MHZ的 時(shí)鐘頻率，*16 和 32*32 的乘法運(yùn)算，6*16 雙乘法器，高代碼效率，快速中斷響應(yīng)處理以及哈佛總線結(jié)構(gòu)；2)低成本、低功耗，單一 供電電源，無(wú)電源排序要求以及上電復(fù)位和復(fù)位要求；3)時(shí)鐘系統(tǒng)，片上晶體振蕩器（可用于SCI通信）/外部時(shí)鐘輸入，看門(mén)狗時(shí)鐘模塊，時(shí)鐘丟失檢測(cè)電路；4)22 個(gè)可編程，帶輸入濾波的多路復(fù)用 GPIO 引腳，除用以JTAG（3538）的4個(gè)引腳，可用引腳只有18個(gè)；5)外設(shè)中斷擴(kuò)展 PIE 模塊，支持所有外設(shè)中斷；6)3 個(gè) 32 位 CPU 定時(shí)器；7)每個(gè)EPWM 模塊具有16位獨(dú)立定時(shí)器；8)片上存儲(chǔ)器Flash（16位32k，64k）、SARAM（16位 6k，12k）、OTP（16位 1k），BOOTROM；9)128 位安全密鑰；10)通信接口，UART 模塊、 SPI 模塊及 IIC 模塊；11)增強(qiáng)的控制外設(shè)，兩組共8路增強(qiáng)型脈寬調(diào)制器(EPWM)、 3對(duì)互補(bǔ)高分辨率 PWM (HRPWM)，增強(qiáng)型捕獲模塊(ECAP)，13路12位 ADC，片上溫度傳感器，比較器；12)48個(gè)引腳；13)無(wú)并口總線；14)無(wú) MCBSP 模塊；15)無(wú)ECAN模塊；16)具有入門(mén)的親和力，c2000入門(mén)級(jí)芯片；17)應(yīng)用領(lǐng)域：數(shù)字照明、電機(jī)控制、數(shù)字電源轉(zhuǎn)換、精密傳感器。圖31 2802x 48 引腳 PT LQFP（頂視圖）圖32 2802x 38 引腳 DA TSSOP（頂視圖） CCSv5平臺(tái)CCSv5 是建立在Eclipse基礎(chǔ)上的一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE），融合TI設(shè)備的支持與功能；Eclipse 是一個(gè)開(kāi)源框架平臺(tái)，目前由IBM牽頭有150多家軟件公司參與到Eclipse項(xiàng)目中，成為了一個(gè)龐大的Eclipse聯(lián)盟，TI將直接向開(kāi)源社區(qū)提交改進(jìn)；眾多插件的支持使得Eclipse擁有其他功能相對(duì)固定的IDE軟件很難具有的優(yōu)勢(shì)，用戶可隨意將Eclipse插件或TI工具拖入現(xiàn)有CCSv5環(huán)境；用戶可以享受到Eclipse中所有最新的改進(jìn)所帶來(lái)的便利?！?1）假如，某工程LAB1，下面以LAB1為例來(lái)說(shuō)明導(dǎo)入工程的步驟。:\Users\Administrator，選擇FileImport彈出圖33對(duì)話框，在Code Composer Studio下選擇Existing CCS/CCE Eclipse Projects。 圖33 導(dǎo)入新的CCSv5工程文件 2）單擊Next得到圖34的對(duì)話框。 圖34 選擇導(dǎo)入工程目錄 3）單擊Browse，選擇：C:\Users\（在此之前，需將實(shí)驗(yàn)代碼復(fù)制到工作區(qū)間下）。 4）單擊Finish，即可完成已有工程的導(dǎo)入。 1）以本次設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為例，首先將zac工程進(jìn)行編譯：選擇ProjectBuild Project，編譯工程。編譯結(jié)果沒(méi)有錯(cuò)誤，可以進(jìn)行下載調(diào)試；如果程序有錯(cuò)誤，會(huì)在Problems窗口顯示，根據(jù)錯(cuò)誤修改程序，并重新編譯，直到?jīng)]有錯(cuò)誤。2）單擊按鈕進(jìn)行下載調(diào)試。3）單擊運(yùn)行程序，觀察顯示結(jié)果。4 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) PWM的產(chǎn)生原理[8]1）模塊設(shè)置初始化相關(guān)寄存器的值后，使能定時(shí)器，計(jì)數(shù)器通過(guò)一定計(jì)數(shù)方式開(kāi)始計(jì)數(shù)，它的值不斷與相關(guān)的比較寄存器的值進(jìn)行比較，當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)值與比較寄存器值相匹配時(shí)，相關(guān)的PWM輸出將發(fā)生跳變。對(duì)稱PWM波形，即PWM波形關(guān)于PWM周期中心對(duì)稱，需要在一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)比較兩次，如下圖41所示，在一個(gè)計(jì)數(shù)周期內(nèi)，EPWMXA、EPWMXB分別對(duì)CMPA、CMPB進(jìn)行了兩次比較。只能在增減計(jì)數(shù)模式下產(chǎn)生，如圖41，為在增減計(jì)數(shù)模式下產(chǎn)生的對(duì)稱的PWM波形。圖41 對(duì)稱PWM波形非對(duì)稱PWM波形和對(duì)稱PWM波形相對(duì)應(yīng)，可以在增計(jì)數(shù)模式、減計(jì)數(shù)模式、增減計(jì)數(shù)模式下產(chǎn)生。圖42所示，為在增減計(jì)數(shù)模式下產(chǎn)生的非對(duì)稱PWM波形。圖42 非對(duì)稱PWM波形2）寄存器配置輸出對(duì)稱PWM波形，TB設(shè)置為增減計(jì)數(shù)模式，在增計(jì)數(shù)時(shí)TBPRD = CA的時(shí)候EPWMXA輸出高電平，在減計(jì)數(shù)時(shí)TBPRD=CA的時(shí)候輸出低電平，如圖41所示。輸出非對(duì)稱PWM波形，TB設(shè)置為增減計(jì)數(shù)模式，在TBPRD = CA的時(shí)候EPWMXA輸出高電平，在TBPRD=CB的時(shí)候輸出低電平，如圖42所示?！≈鞒绦虻牧鞒虉D系統(tǒng)初始化初始化GPIO初始化PIE寄存器、矢量表初始化EPWM開(kāi)始初始化ADC清中斷標(biāo)志開(kāi)中斷循環(huán)等待圖43 主程序流程圖上升沿下降沿中斷響應(yīng)CTRDIR=1對(duì)EPWM1相關(guān)寄存器做A模式配置對(duì)EPWM1相關(guān)寄存器做B模式配置ADC采樣均值濾波數(shù)字PI中斷返回YN圖44 中斷處理程序圖 程序設(shè)計(jì)define EPWM1_TIMER_TBPRD 2000 // 時(shí)間寄存器define EPWM1_MAX_CMPA 1950define EPWM1_MIN_CMPA 50define EPWM1_MAX_CMPB 1950define EPWM1_MIN_CMPB 50define EPWM2_TIMER_T
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