控制系统硬件设计

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1、3．1TMS320F2812芯片概述TMS320F2812芯片‘27】f28】【29】是美国TI公司推出的最佳测控应用的定点DSP芯片TMS320C2000系列之中的一款，属于C28x系列。C28x系列芯片是TI公司近年来推出的具有更高性能的改进的芯片，进一步增强了芯片的接口能力和嵌入功能，从而拓宽了数字信号处理器的应领域。TMS320C28x系列是目前国际市场上最先进、功能最强大的32位定点DSP芯片。它既具有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，特别适用于有大批量数据处理的测控场合，如工业自动化控制、电力电子技术应用、智能化仪

2、器仪表及电机、马达伺服控制系统等。它功能强大，在工业控制领域，它有显著的特点，主要包括：1)它采用高性能静态CMOS(StaticCMOS)技术；系统最高频率可达150MHz(时钟周期6．67ns)；低功耗(核心电压1．8V，I／O口电压3．3V)。2)中央处理器为高性能的32位系统，支持16位×16位和32位×32位乘且累加操作运算、16位×16位的两个乘且累加运算，采用哈佛总线结构(HarvardBusArchitecture)提高了操作能力，系统中采自动的中断响应方式，可以迅速的响应中断并做出处理，采用统一的寄存器编程模式，可达4兆字的线性程序地

3、址和4兆字的数据地址，支持C／C++与汇编语言并与TMS320F24虮F240x处理器源代码兼容。3)片内存储器丰富：8K×16位的Flash存储器；1Kxl6位的OTP型只读存储器；L0和L1：两块4Kxl6位的单口随机存储器(SARAM)；H0：一块8Kxl6位的单口随机存储器：M0和M1：两块1Kxl6位的单口随机存储器。4)含有外部存储器接口，包括19根地址线、16根数据线和三个片选信号可扩展多达1MB的存储器，可编程等待状态数，可编程读／写选通计数器(StrobeTiming)。5)系统时钟可选择由内部晶体振荡器或者外部时钟提供，同时还可以动

4、态的改变锁相环的频率或者将锁相环模块旁路。6)可扩展外部中断(PIE)模块，最多可支持96个外部中断，当前仅使用了45个外部中断。7)保密性好，支持128位的密钥(SecurityKey／Lock)，可保护Flash／OTP和L0／L1SARAM中的程序被盗。8)含有两个独立的两个事件管理器(EVA、EVB)外围设备，增强了芯片的控制能力9)外围通讯设备丰富：串行外围接口(SPI)；两个串行通信接口(SCI)，标准的UART口；改进的局域网络(eCAN)；多通道缓冲串行接口(McBSP)。10)内部含有一个12位的16通道ADC转换器，分为2×8通道的

5、多路输入选择器两个采样保持器，最高转换速率可达12．5Mbps。n)含有最多56个独立的可编程、多用途通用输入／输出(GPIO)引脚，可根据不同需要设置不同功能。12)包含三个32位CPU级别的定时器，为控制事件提供时钟基准。3．2TMS320F2812芯片的主要功能模块分析与应用伊顿ups电源3．2．1TMS320F2812芯片的事件管理器应用事件管理器(EV)是F2812芯片一个典型功能扩展模块，它特别适合运用在电力变换、电机控制等领域。在F2812中含有两个功能和外围接口完全相同的事件管理器EVA与EVB。下面以事件管理器A为例介绍。EVA的功能

6、t30j模块框图如图3．1所示，主要包括GP定时器、全比较／PWM单元、捕捉单元及正交编码脉冲电路(QEPs)等模块。EVB的相关的功能器件是同样的，只是模块及信号的命名不同而已。本系统用到了事件管理器的通用定时器GP、全比较单元、捕获单元。由于整UPS电源控制系统只用一块DSP芯片，而整个UPS电源的数字化控制远不止整流一块，所以整流器的控制功能的实现所能占用的系统资源有限，必须充分利用资源，以实现最大功能的控制。在本课题中，分给整流控制系统的芯片资源仅限于一个事件管理器，这就需要充分理解事件管理器的逻辑功能与工作原理，以实现最优的控制。每个事件管理

7、器包含两个GP定时器。每个定时器都可以独立的工作，为控制系统产生采样周期提供时钟基准，为捕获单元提供时钟基准，为全比较单元产生PWM波提供时钟基准。每个GP定时器包含：，(1)1个16位的定时器计数器TXCNT，可增／减计数，TXCNT可以读／写；(2)1个16位的定时器比较寄存器TxCMPR(带阴影的双缓冲寄存器)，可以读／写；(3)1个16位的定时器周期寄存器TxPR(带阴影的双缓冲寄存器)，可以读／写；(4)1个16位的定时器控制寄存器TxCON，可以读／写；(5)可选择的内部或外部输入时钟；(6)一个对于内部或外部输入时钟可编程的预定标因子；(

8、7)控制和中断逻辑，用于4种可屏蔽中断：下溢中断、上溢中断、定时器比较中断和定时器周期中断；(