如圖1所示，數(shù)字控制器采用dsp芯片作為主控制器，硬件上由cpu、存儲器、數(shù)字i/o、pwm模塊和a/d模塊組成。a/d模塊對電樞繞組電流進(jìn)行采樣；pwm模塊產(chǎn)生6路pwm信號用于永磁無刷直流電機(jī)的換相；數(shù)字i/o口有6路信號輸出，其中2路用作限幅多路切換器的不導(dǎo)通相選擇，2路用作程控放大比較器的放大倍數(shù)選擇，2路用作換相信號輸出使能。數(shù)字i/o口還有2路信號輸人，是程控放大比較器給數(shù)字控制器的換相信號。轉(zhuǎn)速計算模塊根據(jù)換相信號計算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速值；速度控制模塊根據(jù)調(diào)速要求計算輸出pwm的占空比；換相控制模塊根據(jù)換相信號的電平跳變，進(jìn)行相應(yīng)的換相。

　　圖1 dsp功能組成結(jié)構(gòu)

　　為實現(xiàn)上述功能，采用了專用的控制芯片——ti公司的tms320f2812 dsp作為控制器。tms320f2812 dsp給設(shè)計者提供了整套的片上系統(tǒng)，主頻高達(dá)150mhz，片內(nèi)具有高達(dá)128k字的編程flash，集成了pwm發(fā)生模塊，帶有cap捕獲模塊的事件管理器（ev）模塊，32位定時器，12位ad采樣模塊，多個復(fù)用輸人輸出可自定義的i/o端口。

　　tms320f2812 dsp事件管理器模塊為用戶提供了許多的功能與特點，包括通用（cp）定時器、全比較/pwm單元、捕獲單元和正交編碼脈沖（qep）電路等。這些功能對無位置傳感器控制系統(tǒng)都有及其重要的作用，其功能特點如表1所示。

　　表1 dsp事件管理器模塊功能表

　　各個功能部分說明如下：

　�。�1）通用（cp）定時器 事件管理器各有兩組cp定時器。cp定時器x（x=1或2對應(yīng)eva；x=3或4對應(yīng)evb）包括：

　　1）1個16位定時器txcnt，為增/減計數(shù)器，可以讀/寫。

　　2）1個16位定時器比較寄存器txcmpr（帶影子的雙緩沖寄存器），可以讀/寫。

　　3）1個16位定時器周期寄存器txpr（帶影子的雙緩沖寄存器），可以讀/寫。

　　4）1個16位定時器控制寄存器txcon，可以讀/寫。

　　5）可選擇的內(nèi)部或外部輸人時鐘。

　　6）一個對于內(nèi)部或外部輸入時鐘可編程的預(yù)定標(biāo)因子。

　　7）控制和中斷邏輯，用于4種可屏蔽中斷：定時器周期中斷、定時器比較中斷、上溢中斷和下溢中斷。

　　8）1個輸人方向選擇引腳（tdirx）（當(dāng)選擇為定向增/減計數(shù)模式后，進(jìn)行增計數(shù)或減計數(shù)）。

　　cp定時器可以進(jìn)行單獨操作，也可與其他定時器同步操作。每個cp定時器所具有的比較寄存器可以用作比較功能和pwm波形的產(chǎn)生。對于每一個cp定時器，在增或增/減計數(shù)模式下都有3種連續(xù)操作模式。通過預(yù)定標(biāo)因子，每個cp定時器可以使用內(nèi)部或外部時鐘。cp定時器可以為事件管理器的其他子模塊提供時基：cp定時器1可以為所有的比較和pwm電路提供時基，而cp定時器1和cp定時器2都可以為捕獲電路和正交脈沖計數(shù)操作提供時基。雙緩沖的周期和比較寄存器通過可編程的變化定時器（pwm）的周期，可以得到比較/pwm脈沖的期望占空比。

　�。�2）全比較單元 每個事件管理器有3個比較單元，當(dāng)該比較單元使用定時器1為其提供時鐘基準(zhǔn)時，通過使用可編程的死區(qū)電路產(chǎn)生6個比較輸出或pwm波形輸出，而6個輸出中的任何一個輸出狀態(tài)都可以單獨設(shè)置。比較單元中的比較寄存器是雙緩沖的，允許可編程地變換比較/pwm脈沖的占空比。ev事件管理器模塊中具有全比較單元，可以輸出pwm信號。比較單元都能產(chǎn)生相關(guān)的pwm輸出，它是一個比較匹配信號，比較單元的時基由通用定時器提供。此項功能用于產(chǎn)生對無刷直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)制的pwm信號，而pwm信號的占空比和周期由比較寄存器和周期寄存器來決定，并根據(jù)控制寄存器輸出所要求的pwm波形。

　　（3）可編程的死區(qū)發(fā)生器 死區(qū)發(fā)生器電路包括3個8位計數(shù)器和8位比較寄存器，它們可以將需要的死區(qū)幅值通過編程寫人比較寄存器，以便3個比較單元的輸出。通過每個比較單元的輸出，可以單獨使能或禁止死區(qū)的產(chǎn)生。死區(qū)發(fā)

　　生器電路可以為每個比較寄存器的輸出信號產(chǎn)生2個輸出（帶有或不帶有死區(qū)地帶）。通過雙緩沖actrx寄存器，可以根據(jù)需要設(shè)置或更改死區(qū)發(fā)生器的輸出狀態(tài)。

　　（4）pwm波形的產(chǎn)生 每個事件管理器在同一時刻可產(chǎn)生多達(dá)8個pwm的波形輸出，通過帶有可編程死區(qū)的3個全比較單元可單獨產(chǎn)生3對（6路）輸出，通過cp定時器的比較功能可產(chǎn)生2個單獨的pwm。

　　tms320f2812 dsp中的事件管理模塊ev中有特定功能的外設(shè)寄存器，包括定時器寄存器，用于產(chǎn)生pwm波形的比較單元寄存器，以及捕獲單元寄存器。通過對這些寄存器的設(shè)置和讀取，可以控制dsp的工作狀態(tài)以及輸人和輸出功能。ev模塊可以產(chǎn)生中斷事件，根據(jù)被設(shè)置的中斷標(biāo)志、中斷使能寄存器和一些外設(shè)事件向cpu發(fā)出中斷請求。當(dāng)外設(shè)中斷請求信號被cpu接受