dsp-28335-epwm模块解析.ppt

第四章ePWM模块 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 ePWM模块概述 增强型脉冲宽度调制器 ePWM ePWM模块中每个完整的PWM通道都是由两个PWM输出组成 即ePWMxA和ePWMxB有时为了能够更精确控制PWM输出 加入了硬件扩展模块 高精度脉冲宽度调制器 HRPWM 当多个ePWM模块集成在一个器件内时 如图 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 4 1 1ePWM子模块概述 ePWM模块主要包含以下 部分 时间基准子模块 计数比较子模块 动作限定子模块 死区控制子模块 PWM斩波子模块 错误区域控制子模块和事件触发子模块 每个ePWM模块都是由 个子模块组成 并且系统内通过信号进行连接 如图 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 ePWM模块内部结构如图 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 ePWM模块的主要信号模块如下 PWM输出信号 ePWMxA和ePWMxB 错误区域信号 TZ1 TZ6 时间基准同步输入和输出信号ADC启动信号外设总线 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 4 1 2寄存器映射 时间基准子模块模块寄存器 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 计数比较子模块寄存器动作限定子模块寄存器 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 死区发生器子模块寄存器错误区域子模块寄存器 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 事件触发器子模块寄存器PWM斩波器子模块寄存器 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 4 2ePWM子模块功能 时间基准子模块每个ePWM都有自己的时间基准模块 它用来决定ePWM的事件时序 通过同步逻辑信号 可以实现多个ePWM模块以相同时间基准进行工作 图为ePWM模块的时间基准子模块的关系图 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 用户通过对时间基准模块的设定与配置实现以下功能 确定ePWM时间基准计数器的频率或周期 与其他ePWM模块的时间基准同步 与其他ePWM模块的相位关系 设置时间基准计数模式产生以下事件 时间基准计数等于指定的时间时间基准计数等于 设置时间基准速度 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 时间基准模块的关键信号和寄存器 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 信号描述ePWMMxSYNCI时间基准同步信号输入ePWMMxSYNCO时间基准同步信号输出CTR PRD时间基准计数器等于指定周期CTR Zero时间基准计数器等于零CTR CMPB时间基准计数器等于计数寄存器CTR dir时间基准计数方向CTR max时间基准计数器等于最大值TBCLK时间基准时钟 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 计数PWM周期与频率 时间基准周期寄存器 TBPRD 和时间基准计数器共同控制PWM的频率 当TBPRD 时周期和频率与计数器递增 递减以及递增递减时的关系 系统时钟 SYSCLKOUT 的预定标处理将得到时间基准时钟 TBCLK 由该时钟决定每次时间递增的步骤 March24 2020 行胜于言敢为人先和而不同居安思危 递增计数模块时间基准计数器从周期值 当达到周期值 时间基准计数器复位置零 此时再重新开始递增计数 重复运行 递减计数模式时间基准计数器从周期值递减到零 当达到零值时 时间基准计数器重置周期值 此时再重新递减重复运行 递增递减计数模式时间基准计数器从零递增到周期值 当达到周期值 时间基准计数器开始递减直至零 此时再递增重复运行 工作寄存器 映射寄存器 时间基准周期映射模式 时间基准周期立即装载模式 时间基准周期映射寄存器 计数比较子模块 计数比较子模块作为时间基准计数器的输入值 该值连续同计数比较器 和计数比较器 寄存器进行比较 当时间基准计数器等于其中一个比较寄存器时 比较寄存器单元产生一个相应事件 基于CMPA和CMPB寄存器所确定的可编程时间标志产生相应事件 如果动作限定子模块能够适当配置 可控制占空比如图 计数比较子模块的功能结构 计数比较子模块功能框图 计数比较子模块的应用 两位独立的比较事件CTR CMPA 时间基准计数器等于有效计数比较器 的值CTR CMPB 时间基准计数器等于有效计数比较器 的值 两种工作模式映射模式立即装载模式 计数模式时序波形计数比较子模块产生比较事件有以下三种模式 递增模式用于产生不对称PWM波形 递减模式用于产生不对称PWM波形 递增递减模式用于产生对称PWM波形 4 2 3动作限定子模块 动作限定子模块在PWM波形产生中起到重要作用 它决定事件的转换类型 从而使ePWMxA和ePWMxB输出所需要的开关波形 动作限定子模块主要实现的功能基于以下事件限制并产生相应操作当事件发生时 管理产生事件的极性当时间基准计数器递增或递减计数时 提供事件的独立控制 如图 动作限定子模块输入输出信号 ePWMxA和ePWMxB输出的几种操作方式 置高 置低 取反 无动作1 动作限定事件优先级递增递减模式下动作限定事件优先级递增模式下动作限定事件优先级递减模式下动作限定事件优先级 死区控制子模块 ePWM死区子模块的结构如图 该模块的主要功能如下 根据信号ePWMxA输入产生带死区的信号对 对死区信号对进行高电平有效 低电平有效 高电平有效 相应信号对电平极性相反和低电平有效 相应信号对电平极性相反设置 可编程上升沿延时 可编程下降沿延时 设置禁止死区控制子模块 死区模块配置选择结构图 PWM斩波器子模块 如图 PWM斩波器子模块的结构图 PWM斩波器子模块可以通过动作限定和死区控制子模块产生高频PWM斩波 在使用PWM控制功率开关中此功能很重要 PWM斩波器子模块主要功能如下 可编程斩波频率 可编程第一个斩波脉冲的脉冲宽度 可编程第二个或其他脉冲的占空比 不必要时则完全可以不使用此功能 1 PWM斩波器子模块结构波形和操作如图给出PWM斩波器子模块具体操作结构 SYSCLKOUT分频提供该模块时钟 频率和占空比由PCCTL寄存器的CHPFREQ位与CHPDUTY位控制 错误控制子模块 如图给出了错误控制子模块的结构框图每个ePWM模块都与 个TZn错误控制信号相连 这些错误控制信号与GPIO口复用 当这些信号呈现出外部错误或触发条件时 ePWM输出可以设置为相应的工作方式 来响应错误信号的发生 错误控制子模块主要功能 错误输入TZ TZ 可以灵活影射到任一个ePWM模块 当错误产生时 ePWMxA和ePWMxB输出可以被强制为下列形式之一 高电平低电平高组态无动作 支持短路或过流保护的单次错误 支持当前限定操作的周期错误 允许每个错误引脚实现单次或周期操作 任一个错误引脚能够产生中断 支持软件强制触发 如果没有要求 错误控制子模块可以被禁止 事件触发子模块事件触发子模块主要功能如下 接收时间基准模块和计数比较模块的事件输入 使用时间基准方向信息确定递增 递减计数 使用预定标逻辑确定中断请求和ADC转换启动 每个事件触发一次 每两个事件触发一次 每三个事件触发一次 通过事件计数器和事件标志提供事件产生标识 允许软件强制中断和ADC转换启动 事件触发子模块由时间基准子模块和计数比较模块组成 当某个选择的事件发生时 向CPU产生中断和 或启动ADC转换 图为事件触发子模块结构框图 ePWM寄存器 时间基准寄存器名称位值时间基准周期寄存器15 00000 FFFFH时间基准相位寄存器15 00000 FFFF时间基准计数寄存器15 00000 FFFF时间基准控制寄存器位名称说明15 14FREE SOFT仿真模式位13PHSDIR相位方向位12 10CLKDIV时间基准时钟预分频位9 7HSPCLKDIV高速时间基准时钟预分频位6SWFSYNC软件强制同步脉冲5 4SYNCLSEL同步输出选择 3PRDLD主周期寄存器从映像寄存器选择中加载2PHSEN计数寄存器从使能的相位寄存器加载1 0CTRMODE计数器模式 计数比较子模块寄存器位名称15 0计数比较 寄存器15 0计数比较 寄存器15 0计数比较控制寄存器 动作限定子模块寄存器位名称15 0动作限定输出 控制寄存器15 0动作限定输出 控制寄存器15 0动作限定软件强制寄存器15 0动作限定连续软件强制寄存器 死区控制子模块寄存器位名称15 0死区发生器控制寄存器15 0死区发生器上升沿延迟寄存器 PWM斩波器寄存器位名称15 0PWM斩波器控制寄存器 错误控制和状态寄存器位名称15 0错误区控制寄存器15 0错误区允许中断寄存器15 0错误区标志寄存器15 0错误区清零寄存器 位名称15 0错误区强制寄存器 事件触发子模块寄存器位名称15 0事件触发选择寄存器15 0事件触发预分频寄存器15 0事件触发标志寄存器15 0事件触发清零寄存器15 0事件触发强制寄存器 高精度脉宽调制模块 HRPWM 该模块可提高传统数字脉冲脉宽调节器 PWM 的时间控制精度 当PWM要求精度低于9 10位时 可以用HRPWM实现 这通常发生在CP