無刷直流力矩電機伺服控制系統(tǒng)的控制電路設(shè)計
發(fā)布時間:2008/10/28 0:00:00 訪問次數(shù):594
1.dsp控制核心
美國德州儀器(ti)公司開發(fā)的專門應(yīng)用于電機控制和電力變換控制領(lǐng)域的c2000系列dsp,如tms320lf2407和tms320f2812,具有運算快,功耗低,集成度高等特點,在電機控制和伺服系統(tǒng)中的使用非常普遍。特別是32位處理器c28xx系列,在c24x系列的基礎(chǔ)上,cpu頻率提高到150mhz,增加了一些功能模塊,其特點有:
1)供電電壓降為3.3v(i/0)和1.8v(內(nèi)核),減小了控制器的功耗。最高頻率達到了150mhz,可提供每秒1.5億次指令(mips),使指令周期縮短到6.6ns。
2)片內(nèi)128k字的flash,16k字的ram。
3)16通道12位a/d采樣模塊。
4)兩個事件管理器,每個包括:兩個16位通用定時器;8個16位的脈寬調(diào)制(pwm)通道;3個捕獲單元;一個光電編碼器接口電路。
5)外圍集成模塊:3個32位的cpu定時器;看門狗定時器(wdt)模塊;增強型控制器局域網(wǎng)絡(luò)(ecan)模塊;串行通信接口(sci)模塊;串行外設(shè)接口(sp。┠K;基于鎖相環(huán)(pll)的時鐘發(fā)生器模塊;mcbsp(multichan_nel buffered serial port)模塊。
6)45個外圍模塊中斷,3個外部引腳中斷,2個功率驅(qū)動保護引腳中斷,高達56個的通用輸人及輸出引腳(cpio)。
7)利用多總線在存儲器、外圍模塊和cpu之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù),程序讀總線有22位地址線和32位數(shù)據(jù)線,數(shù)據(jù)讀寫總線的地址總線和數(shù)據(jù)總線都是32位。
dsp片內(nèi)的存儲器和cpu之間的數(shù)據(jù)讀寫和讀取程序執(zhí)行語句的操作是通過三條總線(memory bus)完成的。這三條總線分別為程序讀總線(prgramread bus)、數(shù)據(jù)讀總線(data read bus)和數(shù)據(jù)寫總線(data read bus)。其中,程序讀總線由22根地址線和32根數(shù)據(jù)線組成,而數(shù)據(jù)讀總線和數(shù)據(jù)寫總線都由32根地址線和32根數(shù)據(jù)線組成。這種多總線結(jié)構(gòu)一般被稱為哈佛總線結(jié)構(gòu)(harvard bus architecture),這種結(jié)構(gòu)使得dsp能在一個周期里同時完成取指令,讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)多個操作。
dsp片內(nèi)的外圍設(shè)各通過外圍總線(peripheral bus)和cpu連接,該總線由16根地址總線和16/32根數(shù)據(jù)總線組成。只支持16根數(shù)據(jù)總線訪問的外圍模塊控制寄存器區(qū)稱為外圍結(jié)構(gòu)2(peripheral frame 2),該結(jié)構(gòu)和tms3⒛lf2407dsp相應(yīng)的外圍模塊控制寄存器區(qū)兼容;同時支持16根數(shù)據(jù)線和32根數(shù)據(jù)線訪問的外圍模塊控制寄存器區(qū)稱為外圍結(jié)構(gòu)1(peripheral frame 1)。另外,還有一些外圍模塊是通過存儲器總線(mem。ry bus)和cpu連接的,這些外圍模塊的控制寄存器區(qū)稱為外圍結(jié)構(gòu)0(peripheral frame 0)。
dsp的cpu中斷共有14個可屏蔽中斷(int1~int14)和一個不可屏蔽中斷nmi。其中,int14來自于dsp的32位cpu定時器2,這個定時器和cpu定時器1都是用于實時操作系統(tǒng)(real time operatin system,rtos)的。intl3來自cpu定時器1或者外部申斷3,其余的可屏蔽中斷(int1~int12)都來自pie(peripheral interrupts extend)管理器。pie將12個cpu中斷擴展為96(12×8)個pie中斷。
本章所介紹的系統(tǒng)采用ti公司的高性能的dsp控制器tms320f2812作為控制核心,其主頻高達150mhz,滿足了控制系統(tǒng)實時性的要求;提供了整套的片上系統(tǒng),滿足了系統(tǒng)集成化的要求;其12位16通道的adc兼顧了速度、精度和成本;采用了3.3v的i/o電壓和1.8v處理器核電壓,低電壓工作,功耗低,滿足了航天上的需求。正是由于以上幾點,從而最終選擇tms3⒛f2812 dsp作為整個數(shù)字控制系統(tǒng)的核心芯片。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
1.dsp控制核心
美國德州儀器(ti)公司開發(fā)的專門應(yīng)用于電機控制和電力變換控制領(lǐng)域的c2000系列dsp,如tms320lf2407和tms320f2812,具有運算快,功耗低,集成度高等特點,在電機控制和伺服系統(tǒng)中的使用非常普遍。特別是32位處理器c28xx系列,在c24x系列的基礎(chǔ)上,cpu頻率提高到150mhz,增加了一些功能模塊,其特點有:
1)供電電壓降為3.3v(i/0)和1.8v(內(nèi)核),減小了控制器的功耗。最高頻率達到了150mhz,可提供每秒1.5億次指令(mips),使指令周期縮短到6.6ns。
2)片內(nèi)128k字的flash,16k字的ram。
3)16通道12位a/d采樣模塊。
4)兩個事件管理器,每個包括:兩個16位通用定時器;8個16位的脈寬調(diào)制(pwm)通道;3個捕獲單元;一個光電編碼器接口電路。
5)外圍集成模塊:3個32位的cpu定時器;看門狗定時器(wdt)模塊;增強型控制器局域網(wǎng)絡(luò)(ecan)模塊;串行通信接口(sci)模塊;串行外設(shè)接口(sp。┠K;基于鎖相環(huán)(pll)的時鐘發(fā)生器模塊;mcbsp(multichan_nel buffered serial port)模塊。
6)45個外圍模塊中斷,3個外部引腳中斷,2個功率驅(qū)動保護引腳中斷,高達56個的通用輸人及輸出引腳(cpio)。
7)利用多總線在存儲器、外圍模塊和cpu之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù),程序讀總線有22位地址線和32位數(shù)據(jù)線,數(shù)據(jù)讀寫總線的地址總線和數(shù)據(jù)總線都是32位。
dsp片內(nèi)的存儲器和cpu之間的數(shù)據(jù)讀寫和讀取程序執(zhí)行語句的操作是通過三條總線(memory bus)完成的。這三條總線分別為程序讀總線(prgramread bus)、數(shù)據(jù)讀總線(data read bus)和數(shù)據(jù)寫總線(data read bus)。其中,程序讀總線由22根地址線和32根數(shù)據(jù)線組成,而數(shù)據(jù)讀總線和數(shù)據(jù)寫總線都由32根地址線和32根數(shù)據(jù)線組成。這種多總線結(jié)構(gòu)一般被稱為哈佛總線結(jié)構(gòu)(harvard bus architecture),這種結(jié)構(gòu)使得dsp能在一個周期里同時完成取指令,讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)多個操作。
dsp片內(nèi)的外圍設(shè)各通過外圍總線(peripheral bus)和cpu連接,該總線由16根地址總線和16/32根數(shù)據(jù)總線組成。只支持16根數(shù)據(jù)總線訪問的外圍模塊控制寄存器區(qū)稱為外圍結(jié)構(gòu)2(peripheral frame 2),該結(jié)構(gòu)和tms3⒛lf2407dsp相應(yīng)的外圍模塊控制寄存器區(qū)兼容;同時支持16根數(shù)據(jù)線和32根數(shù)據(jù)線訪問的外圍模塊控制寄存器區(qū)稱為外圍結(jié)構(gòu)1(peripheral frame 1)。另外,還有一些外圍模塊是通過存儲器總線(mem。ry bus)和cpu連接的,這些外圍模塊的控制寄存器區(qū)稱為外圍結(jié)構(gòu)0(peripheral frame 0)。
dsp的cpu中斷共有14個可屏蔽中斷(int1~int14)和一個不可屏蔽中斷nmi。其中,int14來自于dsp的32位cpu定時器2,這個定時器和cpu定時器1都是用于實時操作系統(tǒng)(real time operatin system,rtos)的。intl3來自cpu定時器1或者外部申斷3,其余的可屏蔽中斷(int1~int12)都來自pie(peripheral interrupts extend)管理器。pie將12個cpu中斷擴展為96(12×8)個pie中斷。
本章所介紹的系統(tǒng)采用ti公司的高性能的dsp控制器tms320f2812作為控制核心,其主頻高達150mhz,滿足了控制系統(tǒng)實時性的要求;提供了整套的片上系統(tǒng),滿足了系統(tǒng)集成化的要求;其12位16通道的adc兼顧了速度、精度和成本;采用了3.3v的i/o電壓和1.8v處理器核電壓,低電壓工作,功耗低,滿足了航天上的需求。正是由于以上幾點,從而最終選擇tms3⒛f2812 dsp作為整個數(shù)字控制系統(tǒng)的核心芯片。
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