第四章 ePWM模块

1、*第四章 ePWM模块l ePWMePWM模块概述模块概述l ePWMePWM子模块功能子模块功能l ePWMePWM寄存器寄存器l ePWMePWM应用编程应用编程l 高精度脉宽调制模块（高精度脉宽调制模块（HRPWMHRPWM）* 28335一共有18个单路PWM（包括6组12个ePWM和6个APWM）。 ePWM(Enhanced Pulse Width Moducation)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。 ePWM模块均采用时间同步方式，也可利用捕捉单元（eCAP）对模块通道进行同步控制，模块也可单独操作。DSP控制技术4.1 ePW

2、M4.1 ePWM模块概述模块概述*每个PWM共有的特点：1.专用的16位时间基准计数器，控制输出周期和频率2.两个PWM输出(ePWMxA和ePWMxB)，可配置如下方式： 两个独立单边操作的PWM输出 两个独立双边对称操作的PWM输出 一个独立的双边不对称操作PWM输出3.异步控制PWM4.可编程超前和滞后相位控制5.同步相位6.双边沿延时控制的死区产生7.可编程错误定位8.错误条件可以强制PWM输出高、低和高阻态9.所有的事件都可以触发CPU中断和ADC开始转换信号10.高频PWM斩波，用于变换器门驱动DSP控制技术*DSP控制技术图图4.1 ePWM4.1 ePWM模块的结构关系模块的

3、结构关系*图图4.2 ePWM4.2 ePWM模块内部链接关系模块内部链接关系4.1.1 ePWM4.1.1 ePWM子模块概述子模块概述DSP控制技术*图图4.3 ePWM4.3 ePWM模块内部结构框图模块内部结构框图DSP控制技术*4.1.2 4.1.2 寄存器映射寄存器映射 完整的ePWM模块控制和状态寄存器装置由子模块构成。DSP控制技术*DSP控制技术 计数比较子模块寄存器 动作限定子模块寄存器*DSP控制技术 死区发生器子模块寄存器 错误区域子模块寄存器DSP控制技术 事件触发器子模块寄存器 PWM斩波器子模块寄存器*4.2 ePWM4.2 ePWM子模块功能子模块功能DSP控制

4、技术l 时间基准子模块时间基准子模块 l 计数比较子模块计数比较子模块l 动作限定子模块动作限定子模块l 死区控制子模块死区控制子模块l PWM PWM斩波器子模块斩波器子模块l 错误控制子模块错误控制子模块l 事件触发子模块事件触发子模块4.2.1 4.2.1 时间基准子模块时间基准子模块 每个ePWM都有自己的时间基准模块，它用来决定ePWM模块的事件时序。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。DSP控制技术*图图4.4 4.4 时间基准模块连接关系图时间基准模块连接关系图DSP控制技术*DSP控制技术通过对时间基准模块的设定与配置可以实现以下功通过对时间基准模

5、块的设定与配置可以实现以下功能：能： 确定ePWM时间基准计数器（TBCTR）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。（递增、递减、递增/递减） 产生以下事件：CTR=PRD 时间基准计数等于指定的周期CTR=ZERO 时间基准计数等于 设置时间基准速度。*DSP控制技术图图4.5 4.5 时间基准模块信号和寄存器时间基准模块信号和寄存器*DSP控制技术图图4.6 4.6 时间基准计算器频率和周期时间基准计算器频率和周期*4.2.2 4.2.2 计数比较子模块计数比较子模块DSP控制技术 计数比较子模块作为时间基准计数器的输入值

6、该值连续同计数比较器(CMPA)和计数比较器(CMPB)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 CTR=CMPA TBCTR=CMPA CTR=CMPB TBCTR=CMPB 如果动作限定子模块能够适当配置，可控制PWM占空比 映射新比较值能够阻止有效期的PWM周期内毁坏比较值。图图4.14 计数比较子模块功能结构计数比较子模块功能结构DSP控制技术*图图4.15 计数比较子模块功能框图计数比较子模块功能框图DSP控制技术*.计数比较子模块的应用计数比较子模块的应用 两位独立的比

7、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DSP控制技术*. .计数模式时序波形计数模式时序波形 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。DSP控制技术* 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 CTR=PRD 时间基准计数器等于周期

8、 CTR=ZERO 时间基准计数器等于0 CTR=CMPA 时间基准计数器等于有效计数比较寄存器A的值 CTR=CMPB 时间基准计数器等于有效计数比较寄存器A的值当事件发生时，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。（）ePWMxA和 ePWMxB输出的几种操作方式 置高、置低、取反、无动作4.2.3 4.2.3 动作限定子模块动作限定子模块DSP控制技术*图图4.20 动作限定模块结构图动作限定模块结构图DSP控制技术*DSP控制技术图图4.21 动作限定子模块输入输出信号动作限定子模块输入输出信号*该模块的主要功能如下：根据信号ePWMxA输入产生带死区的

9、信号对。对死区信号对进行高电平有效、低电平有效，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。DSP控制技术4.2.4 4.2.4 死区控制子模块死区控制子模块*图图4.21 死区模块结构图死区模块结构图DSP控制技术*DSP控制技术图图4.21 死区模块配置选择结构图死区模块配置选择结构图*DSP控制技术 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

10、其他脉冲的占空比。 不必要时则完全可以不使用此功能。4.2.5 PWM4.2.5 PWM斩波器子模块斩波器子模块*图图4.33 PWM斩波器子模块功能框图斩波器子模块功能框图DSP控制技术*DSP控制技术图图4.34 PWM斩波器子模块操作结构图斩波器子模块操作结构图*DSP控制技术 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

11、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4.2.6 4.2.6 错误控制子模块错误控制子模块*图图4.38 4.38 错误控制子模块结构框图错误控制子模块结构框图DSP控制技术*4.2.7 4.2.7 事件触发子模块事件触发子模块 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产生中断或启动ADC转换。 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

12、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。DSP控制技术*DSP控制技术图图4.41 4.41 事件触发子模块功能结构图事件触发子模块功能结构图. . ePWMePWM寄存器寄存器.时间基准寄存器时间基准寄存器 名称位值 时间基准周期寄存器 150 0000FFFFH 时间基准相位寄存器 150 0000FFFF 时间基准计数寄存器 150 0000FFFF 时间基准控制寄存器 位名称说明 1514 FREE,SOFT 仿真

13、模式位 13 PHSDIR 相位方向位 1210 CLKDIV 时间基准时钟预分频位 97 HSPCLKDIV 高速时间基准时钟预分频位 6 SWFSYNC 软件强制同步脉冲 54 SYNCLSEL 同步输出选择DSP控制技术 3 PRDLD 主周期寄存器从映像寄存器选择中加载 2 PHSEN 计数寄存器从使能的相位寄存器加载 10 CTRMODE 计数器模式.计数比较子模块寄存器计数比较子模块寄存器 位名称 150 计数比较寄存器 150 计数比较寄存器 150 计数比较控制寄存器.动作限定子模块寄存器动作限定子模块寄存器位名称 150 动作限定输出控制寄存器 150 动作限定输出控制寄存器

14、 150 动作限定软件强制寄存器 150 动作限定连续软件强制寄存器DSP控制技术.死区控制子模块寄存器死区控制子模块寄存器 位名称 150 死区发生器控制寄存器 150 死区发生器上升沿延迟寄存器.PWM斩波器寄存器斩波器寄存器 位名称 150 PWM斩波器控制寄存器.错误控制和状态寄存器错误控制和状态寄存器 位名称 150 错误区控制寄存器 150 错误区允许中断寄存器 150 错误区标志寄存器 150 错误区清零寄存器DSP控制技术 位名称 150 错误区强制寄存器.事件触发子模块寄存器事件触发子模块寄存器 位名称 150 事件触发选择寄存器 150 事件触发预分频寄存器 150 事件触

15、发标志寄存器 150 事件触发清零寄存器 150 事件触发强制寄存器DSP控制技术. . 高精度脉宽调制模块（高精度脉宽调制模块（HRPWMHRPWM） 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910位时，可以用HRPWM实现，这通常发生在CPU/系统工作频率为100MHz并且PWM频率高于200kHz时。 HRPWM的关键特征是：提高了PWM的时间控制精度。可以应用占空比和相移两种控制方法。使用比较单元和相位寄存器的扩展功能，可以实现更精准的时间间隔控制或边沿位置控制。HRPWM在信号的PWM路径上，也就是EPWMxA输出上执行， EPWMxB可以工作

16、在常规的PWM模式。自检诊断软件模式，可检查边沿位置的调整逻辑是否运行在最优状态DSP控制技术* 程序举例程序举例Void EPwmSetup( )InitEPwm1Gpio( );EPwm1Regs.TBSTS.all=0;EPwm1Regs.TBPHS.half.TBPHS=0;EPwm1Regs.TBCTR=0;EPwm1Regs.CMPCTL.all=0 x50;EPwm1Regs.CMPA.half.CMPA=sp/2;EPwm1Regs.CMPB=0;DSP控制技术*EPwm1Regs.AQCTLA.all=0 x60;EPwm1Regs.AQCTLB.all=0;EPwm1Regs.AQSFRC.all=0;EPwm1Regs.AQCSFRC.all=0;EPwm1Regs.DBCTL.all=0 xb;EPwm1Regs.DBRED=0;EPwm1Regs.DBFED=0;EPwm1Regs.TZSEL.all=0;EPwm1Regs.TZCTL.all=0;EPwm1Regs.TZEINT.all=0;EP