基于lf2407的數(shù)字pid控制器和模糊pi控制器的dsp實(shí)現(xiàn)電路原理圖是一樣的，如圖1所示。

　　圖1 用dsp實(shí)現(xiàn)數(shù)字pid控制器和模糊pi控制器的電路原理圖

　　從圖2中可以看出，模擬量輸入，也即被控電機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)速，通過一個限流電阻ri送到由ad8041構(gòu)成的電壓跟隨器里，經(jīng)過放大后，再經(jīng)二極管d1和d2嵌位以及電阻v限流，送到lf2407的片上ad轉(zhuǎn)換器中，使得ad的輸人限制在0mv～3300mv。lf2407一共有16路復(fù)用的片上ad轉(zhuǎn)換器，本實(shí)例只采用第0通道的ad轉(zhuǎn)換。

　　由dsp計算出控制量，通過外部數(shù)據(jù)總線送給da轉(zhuǎn)換器，采用ad公司的ad7237芯片，它是8位da轉(zhuǎn)換器，由dsp的外部地址總線a2、a1、a0構(gòu)成da轉(zhuǎn)換器的譯碼電路，da轉(zhuǎn)換器的輸出采用ad7237的a相輸出。

　　lf2407由外部提供復(fù)位信號，由無源晶振提供6mhz時鐘。片上ad轉(zhuǎn)換器的參考電壓高電平端vrefhi接dsp電源＋3．3v，參考電壓低電平端vreflo接dsp的地。

　　ti公司的tms320lf24xx系列dsp是一種定點(diǎn)型dsp，它的功能強(qiáng)大的cpu為c2000dsp的應(yīng)用提供了低成本、低功耗、高性能的處理能力，并且該芯片集成了多種集成外設(shè)，對工業(yè)應(yīng)用中的電機(jī)數(shù)字化控制非常有用，是電機(jī)數(shù)字化控制的升級換代的產(chǎn)品。該系列dsp具有如下一些優(yōu)點(diǎn)。

　　· 采用高性能靜態(tài)cmos技術(shù)，使得供電電壓為3．3v，減小了控制器的功耗，另外30mips的執(zhí)行速度使得指令周期縮短到33ns（30mhz），從而提高了控制器的實(shí)時控制能力。

　　· 片內(nèi)有高達(dá)32kb的flash程序存儲器，高達(dá)1．5kb的數(shù)據(jù)／程序ram，544byte的雙口ram（daram）和2kb的單口ram（saram）。

　　· 兩個事件管理器模塊eva和evb，每個都包括：2個16位通用定時器；8個16位的脈寬調(diào)制（pwm）通道。它們能夠?qū)崿F(xiàn)：三相反相器控制；pwm的對稱和非對稱波形；當(dāng)外部引腳／pdpintx出現(xiàn)低電平時快速關(guān)閉pwm通道；可編程的pwm死區(qū)控制以防止上下橋臂同時輸出觸發(fā)脈沖；3個捕獲單元；片內(nèi)光電編碼器接口電路；16通道ad轉(zhuǎn)換器。事件管理器模塊適用于控制交流感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等。

　　· 可擴(kuò)展的外部存儲器最大共有192kb空間；64kb程序存儲器空間；64kb數(shù)據(jù)存儲器空間；64kb i／o尋址空間。

　　· 看門狗定時器模塊（wdt）。

　　· 10位ad轉(zhuǎn)換器的最小轉(zhuǎn)換時間是500ns，可選擇由兩個事件管理器來觸發(fā)兩個8通道輸人的ad轉(zhuǎn)換器或者一個16通道輸人的ad轉(zhuǎn)換器。

　　· 控制器局域網(wǎng)絡(luò)（can）2．0 b模塊。

　　· 串行通信接口（sci）模塊。

　　· 16位的串行外設(shè)（spi）接口模塊。

　　· 基于鎖相環(huán)的時鐘發(fā)生器。

　　· 高達(dá)40個可單獨(dú)編程或復(fù)用的通用輸人／輸出引腳（gpio）。

　　· 5個外部中斷，其中2個電機(jī)驅(qū)動保護(hù)、復(fù)位和2個可屏蔽中斷。

　　· 電源管理包括3種低功耗模式，能獨(dú)立地把外設(shè)器件轉(zhuǎn)入低功耗工作狀態(tài)。

　　本案例選用的ti公司的tms320lf24xx系列的dsp——tms320lf2407a，它的pge形式的封裝圖如圖2所示。

　　圖2 tms320lf2407a dsp的pge形式的封裝圖

　　另外一個涉及到系統(tǒng)性能指標(biāo)的關(guān)鍵芯片是da轉(zhuǎn)換芯片，本案例中選用美國ad公司的ad7237來進(jìn)行數(shù)／模轉(zhuǎn)換，它的原理結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。ad7237具有如下的一些關(guān)鍵特點(diǎn)。

　　圖3 ad7237的原理結(jié)構(gòu)示意圖

　　· 具有完全的雙12位da轉(zhuǎn)換通道，可以提高整個系統(tǒng)的可靠性，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性，特別適用于小結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)。

　　· 片上具有電壓參考輸人。

　　· da轉(zhuǎn)換的輸出端具有放大電路，帶載能力強(qiáng)。

　　· 芯片的操作電壓是12≈15v，可以雙電源供電，也可以是單電源供電。

　　· da轉(zhuǎn)換輸出的典型的數(shù)據(jù)建立時間是30ns＇．

　　· 單電源供電時，典型的芯片功耗是165mw。

　　如圖1所示的硬件電路中，ad8041構(gòu)成了電壓跟隨器，對輸入信號放大，再經(jīng)二極管d1和d2嵌位以及電阻r2限流，送到lf2407的片上ad轉(zhuǎn)換器中，本案例選用美國ad公司ad8041，它具有如下的一些關(guān)鍵特點(diǎn)。

　　· 多種電源形式供電，可以是＋3v或＋5v單電源供電，也可以是±5v雙電源供電，兼容性好。

　　· 片上提供軌到軌（rail to rail）的輸出。

　　· 輸入電壓范圍大，容故障能力強(qiáng)，在低于地電平200mv的輸入電壓下能正常工作。

　　· 片上具有／disable引腳，能夠使芯片進(jìn)人低功耗模式。

　　· 轉(zhuǎn)換速度快，可以輸入高頻信號，其斜率為160v／μs