DSP控制器原理及应用技术第5章控制类外设模块及其应用开发

1、DSP控制器原理及应用技术第5章控制类外设模块及其应用开发第5章 控制类外设模块及其应用开发5.1 增强脉宽调制ePWM模块5.2 增强捕获eCAP模块5.3 增强正交编码脉冲eQEP模块5.4 模/数转换ADC模块5.1 增强脉宽调制ePWM模块5.1.1 ePWM模块构造及工作原理 6个ePWM模块： ePWM1 6 12路PWM波输出：PWMxA/B 6路高精度PWM波输出：HRPWM 5.1.1 ePWM模块构造及工作原理1时间基准子模块TB：产生时间基准TBCLK2计数比较子模块CC：确定PWM波占空比3动作限定子模块AQ：确定比较匹配时动作4死区控制子模块DB：在互补PWM间插入死

2、区5 PWM斩波子模块PC：产生高频PWM载波信号6错误控制子模块TZ：规定外部出错时PWM输出7事件触发子模块EZ：中断和触发控制 各子模块可以根据需要进展选择，组成流水线 实际使用 时，往往只要要配置 TB、CC、AQ、DB、 ET 五个模块。5.1.2 ePWM各子模块及其控制一、TB子模块及其控制根本作用：实现定时，为PWM波产生提供载波周期。1. 时基计数器的计数模式与PWM波的载波周期1计数脉冲周期TBCLK=SYSCLKOUT/(HSPCLKDIVCLKDIV):2计数模式与周期、频率四种计数模式:停顿、连续增、连续减和连续增/减停顿模式：复位时默认状态，计数器保持当前值不变连续

3、增计数模式:用于非对称PWM连续减计数器模式:用于非对称PWM连续增/减计数模式:用于对称或非对称PWM1.时基计数器的计数模式与PWM波的载波周期TPWM=2 TBPRDTTBCLK TPWM=(TBPRD+1)TTBCLK 一、TB子模块及其控制2. 时基定时器的同步 作用：将多个ePWM通道连接起来使其同步工作。 可通过硬件或软件同步。 同步允许：TBCTLPHSEN=1 一、TB子模块及其控制3. TB子模块的存放器 TBCTR、TBPRD和TBPHS均为16位的数据存放器 TBPRD双缓冲：动作存放器Active Register 映射存放器 Shadow Register 动作存放

4、器：直接控制硬件动作 映射存放器：为动作存放器提供缓冲或暂存位置，防止由于软件异步修改存放器造成的冲突或错误。3. TB子模块的存放器控制存放器TBCTL 15 141312 109 765 4321 0FREE_SOFTPHSDIRCLKDIVHSPCLKDIVSWFSYNCSYNCOSELPRDLDPHSENCTRMODER/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0一、TB子模块及其控制二、 CC子模块及其控制2个比较事件：CTR=CMPA: TBCTR=CMPA CTR=CMPBTBCTR=CMPB 存放器：两个数据类存放器CMPA和CMPB

5、16位 一个控制存放器CMPCTL15 109876543 21 0保留SHDWBFULLSHDWAFULL保留SHDWBMODE保留SHDWAMODELOADBMODELOADAMODER-0R/W-0R/W-0R-0R/W-0R-0R/W-0R/W-0R/W-0三、 AQ子模块及其控制产生动作的事件 CTR = PRD (TBCTR = TBPRD). CTR = Zero (TBCTR = 0 x0000) CTR = CMPA (TBCTR = CMPA) CTR = CMPB (TBCTR = CMPB)产生动作：置位、去除、翻转、无动作1. 事件和动作 动作限定控制存放器AQCTL

6、A和AQCTLB： 规定各种事件发生时ePWMxA和ePWMxB的动作；CBD：减计数过程中CTR=CMPB时输出的动作；CBU：增计数过程中CTR=CMPB时输出的动作；CAD：减计数过程中CTR=CMPA时输出的动作；CAU：增计数过程中CTR=CMPA时输出的动作；PRD和ZRO：周期匹配和下溢事件发生时输出的动作。00-无动作复位默认值；01-置低；10-置高；11-翻转。 2. AQ子模块的存放器 15 1211 109 87 65 43 21 0保留CBDCBUCADCAUPRDZROR-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R/W-0三、 AQ子模块及其控制3.利用

7、TB、CC和AQ模块输出PWM波PWM波：周期不变但脉宽可变的波形。三、 AQ子模块及其控制5.1.2 ePWM各子模块及其控制四、DB子模块及其控制1. 电源逆变器 在互补信号边沿插入无信号的死区2. 构造与功能 四、DB子模块及其控制死区延时时间3. DB子模块的存放器两个数据存放器DBRED和DBFED， 一个控制存放器DBCTLIN_MODE：为DBRED和DBFED选择输入信号源：00-PWMxA同时作为上升沿和下降沿延时输入源；01-PWMxB上升沿延时，PWMxA下降沿延时源；10- PWMxA上升沿延时，PWMxB下降沿延时源；11-PWMxB同时作为上升沿和下降沿延时的输入源

8、。15 65 43 21 0保留IN_MODEPOLSELOUT_MODER-0R/W-0R/W-0R/W-0四、DB子模块及其控制3. DB子模块的存放器POLSEL：极性选择，确定延时后输出是否需反相：00-高有效AH模式，PWMxA和PWMxB输出均不反相；01-低有效互补ALC模式，PWMxA输出反相；10-高有效互补AHC模式，PWMxB输出反相；11-低有效AL模式，PWMxA和PWMxB输出均反相。OUT_MODE：确定输出模式：00-死区旁路模式，PWMxA和PWMxB直接送至PC；01-PWMxA送PC子模块，下降沿延时输出信号送至PWMxB；10- PWMxB送PC子模块，

9、上升沿延时输出送至PWMxA；11-死区完全使能。四、DB子模块及其控制五、 ET子模块及其控制作用：规定那些事件可以申请中断和作为ADC触发信号，以及多少个事件13中断或触发ADC5.1.2 ePWM各子模块及其控制 事件选择：ET选择存放器ETSEL控制 多少个事件中断或触发：ET预定标存放器ETPS控制 中断或触发事件发生：置位ETFLG中的标志位 标志位去除：ET去除存放器ETCLR 软件强制：ET强制存放器ETFRC强制产生中断或ADC触发信号。 ET选择存放器ETSELSOCBEN、SOCAEN和INTEN：允许相应信号 0-制止；1-允许。SOCBSEL、SOCASEL和INTS

10、EL：选择触发事件 000和011保存；001-CTR=ZERO；010-CTR=PRD；100-CTR=CAU；101-CTR=CAD；110CTR=CBU；111-CTR=CBD。15 14 121110 87 432 0SOCBENSOCBSELSOCAENSOCASEL保留INTENINTSELR/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R-0R/W-0R/W-0五、 ET子模块及其控制5.1.2 ePWM各子模块及其控制 ET预定标存放器ETPSSOCBPRD、SOCAPRD和INTPRD：选择周期： 00-禁用事件计数器；01-1个选定事件； 10-2个选定事件；11-3个选定事件。S

11、OCBCNT、SOCACNT和INTCNT：事件计数器，反映当前已经发生了多少个选定事件： 00-无；01-1个；10-2个；11-3个。15 1413 1211 109 87 43 21 0SOCBCNTSOCBPRDSOCACNTSOCAPRD保留INTCNTINTPRDR/W-0R/W-0R/W-0R/W-0R-0R/W-0R/W-0五、 ET子模块及其控制5.1.2 ePWM各子模块及其控制5.1.3 ePWM应用例如 使用ePWM4产生PWM波，其时基计数器工作于连续增/减计数模式，输出为高电平有效互补并带死区控制，每3个零事件中断1次，在中断效劳程序中修改死区时间。死区时间调整范围

12、为0=DB=DB_MAX。#include DSP2833x_Device.h #include DSP2833x_Examples.h/ 函数声明.void InitEPwm4Example(void);interrupt void epwm4_isr(void);/ 全局变量声明Uint32 EPwm4TimerIntCount;Uint16 EPwm4_DB_Direction/ 死区最大、最小值#define EPWM4_MAX_DB 0 x03FF#define EPWM4_MIN_DB 0/ 死区时间变化方向#define DB_UP 1#define DB_DOWN 0#incl

13、ude DSP2833x_Device.h #include DSP2833x_Examples.h/ 函数声明.void InitEPwm4Example(void);interrupt void epwm4_isr(void);/ 全局变量声明Uint32 EPwm4TimerIntCount;Uint16 EPwm4_DB_Direction/ 死区最大、最小值#define EPWM4_MAX_DB 0 x03FF#define EPWM4_MIN_DB 0/ 死区时间变化方向#define DB_UP 1#define DB_DOWN 0void main(void)/ Step 1

14、. 初始化系统控制InitSysCtrl();/ Step 2. 初始化GPIOGPIO:/ InitGpio(); / 此处跳过 InitEPwm4Gpio();/ Step 3. 去除所有中断；初始化PIE向量表 DINT;InitPieCtrl();/ 初始化PIE控制 IER = 0 x0000; /制止CPU中断 IFR = 0 x0000; /去除所有CPU中断标志InitPieVectTable();/ 初始化PIE 向量表 EALLOW; / /重新映射本例中使用的中断向量 PieVectTable.EPWM4_INT = &epwm4_isr; EDIS; / Step 4.

15、 初始化器件外设，本例不需要 EALLOW; SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 0; EDIS; InitEPwm4Example(); EALLOW; SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.TBCLKSYNC = 1; EDIS;/ Step 5. 用户特定代码，允许中断 EPwm4TimerIntCount = 0; / 初始化计数器:/ 允许CPU的INT3 与EPWM16 INT连接 IER |= M_INT3;/ 允许PIE级中断 PieCtrlRegs.PIEIER3.bit.INTx4 = 1; EINT; /去除INTM ERTM

16、; /允许全局实时中断DBGM/ Step 6. 空闲循环，等待中断: for(;) asm( NOP); / Step 7. 用户自定义函数:void InitEPwm4Example()EPwm4Regs.TBPRD = 6000; /设置定时器周期值EPwm4Regs.TBPHS.half.TBPHS = 0 x0000; /相位为0EPwm4Regs.TBCTR = 0 x0000; / 去除计数器/ 连续增/减计数模式 EPwm4Regs.TBCTL.bit.CTRMODE= B_COUNT_UPDOWN; / 制止相位装载EPwm4Regs.TBCTL.bit.PHSEN = TB

17、_DISABLE; /分频使时钟变慢以便观察EPwm4Regs.TBCTL.bit.HSPCLKDIV = TB_DIV4; EPwm4Regs.TBCTL.bit.CLKDIV = TB_DIV4; EPwm4Regs.CMPA.half.CMPA = 3000; /设置比较值EPwm4Regs.AQCTLA.bit.CAU = AQ_SET; / 设置动作EPwm4Regs.AQCTLA.bit.CAD = AQ_CLEAR;EPwm4Regs.AQCTLB.bit.CAU = AQ_CLEAR; EPwm4Regs.AQCTLB.bit.CAD = AQ_SET;/高电平有效PWM波 设

18、置死区 ,完全允许死区EPwm4Regs.DBCTL.bit.OUT_MODE= B_FULL_ENABLE; EPwm4Regs.DBCTL.bit.POLSEL= DB_ACTV_HIC;EPwm4Regs.DBCTL.bit.IN_MODE = DBA_ALL;EPwm4Regs.DBRED = EPWM3_MIN_DB;EPwm4Regs.DBFED = EPWM3_MIN_DB;EPwm4_DB_Direction = DB_UP;/允许中断以便修改死区; 选择CTR=ZERO触发中断EPwm4Regs.ETSEL.bit.INTSEL = ET_CTR_ZERO; EPwm4Reg

19、s.ETSEL.bit.INTEN = 1; / 允许中断EPwm4Regs.ETPS.bit.INTPRD= ET_3RD;/ 3事件interrupt void epwm4_isr(void)if(EPwm4_DB_Direction = DB_UP) if(EPwm4Regs.DBFED 4;四、连续转换模式和启动/停顿模式连续的自动排序模式 转换完毕后自动复位排序器，再次从复位状态启动 SEQ和SEQ1为CONV00 SEQ2 为CONV08 2. 启动/停顿模式 转换完毕后，停顿在当前状态，下次启动后从停顿状态转换。5.4.2 ADC模块的存放器1. 模/数转换控制存放器1ADCTR

20、L12. 模/数转换控制存放器2ADCTRL215141312111098ePWM_SOCB_SEQRST_SEQ1SOC_SEQ1保留INT_ENA_SEQ1INT_MOD_SEQ1保留ePWM_SOCA_SEQ1RW-07RS-06RW-05R-04RW-03RW-02R-01RW-00EXT_SOC_SEQ1RST_SEQ2SOC_SEQ2保留INT_ENA_SEQ2INT_MOD_SEQ2保留ePWM_SOCB_SEQ2RW-0RS-0RW-0R-0RW-0RW-0R-0RW-03. 模/数转换控制存放器3ADCTRL3ADCBGRFDN1:0：带隙基准和参考电路电源开关 00-关闭

21、11-上电ADCPWDN：其他模拟电路电源开关 0-关闭 1-上电ADCCLKPS3:0：ADC时钟预分频 0000-ADCLK=HSPCLK 其他值-ADCLK=HSPCLK/2*ADCCLKPS )SMODE_SEL ：采样模式。0-顺序采样；1-同步采样4. ADC状态标志存放器(ADCSTEOS BUF2/1：SEQ2/1转换完毕缓冲位 用于中断模式1 INT SEQ2/1 CLR SEQ2/1：中断去除标志 写1去除相应中断标志SEQ2/1 BSY：忙标志。 0-空闲转换完毕 1-忙转换中INT SEQ2/1：中断标志5.4.3 ADC应用 例如 ADC模块工作于双排序器、顺序采样复

22、位默认状态模式，由SEQ1对ADCINA3和ADCINA2的电压信号进展自动转换，转换由软件触发。采用中断模式0，每次转换完毕均产生中断；在中断效劳程序中读取结果并存入2个长度为1024的数组。 #include DSP2833x_Device.h #include DSP2833x_Examples.h/HSPCLK=SYSCLKOUT/2*ADC_MODCLK= 150/(2*3) /= 25.0 MHz#define ADC_MODCLK 0 x3/ 函数声明.interrupt void adc_isr(void);/ 全局变量声明Uint16 LoopCount;Uint16 Con

23、versionCount;Uint16 Voltage11024;Uint16 Voltage21024;void main(void) / Step 1. 初始化系统控制InitSysCtrl();/ Step 2. 初始化GPIOGPIO:/ InitGpio(); / 此处跳过 / Step 3. 去除所有中断；初始化PIE向量表DINT;InitPieCtrl();/ 初始化PIE控制IER = 0 x0000; /制止CPU中断IFR = 0 x0000; /去除所有CPU中断标志InitPieVectTable();/ 初始化PIE 向量表EALLOW; PieVectTable.ADCINT = &adc_isr; / 重新映射本例中使用的中断向量EDIS;/ Step 4. 初始化器件外设，本例不需要InitAdc(); / 本例初始化ADC/ Step 5. 用户特定代码，允许中断IER |= M_INT1; / 允许CPU的INT1 与ADC中断连接PieCtrlRegs.PIEIER1.bit.INTx6 = 1; / 允许PIE中断ADC中断EINT; /去除INTMERTM; /允许全局实时中断DBGMLoopCoun