三大电机控制方案之DSP篇:TMS320F28335

时间:2016-05-18来源:网络

  ADC

  TMS320F28335 上有 16 通道、12 位的模数转换器 ADC。他可以被配置为两个独立的 8 通道输入模式,也可以通过配置 AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=1,将其设置为一个 16 通道的级联输入模式。输入的方式可以通过配置AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=1,将其设置为顺序采集。即从低通道开始到高通道结束。

  时钟

  TMS320F28335 上有一个基于 PLL 电路的片上时钟模块,为 CPU 及外设提供时钟有两种方式:一种是用外部的时钟源,将其连接到 X1 引脚上或者 XCLKIN 引脚上,X2 接地;另一种是使用振荡器产生时钟,用 30MHz 的晶体和两个 20PF 的电容组成的电路分别连接到 X1 和 X2 引脚上,XCLKIN 引脚接地。我们常用第二种来产生时钟。此时钟将通过一个内部 PLL 锁相环电路,进行倍频。由于 F28335 的最大工作频率是 150M,所以倍频值最大是 5。其中倍频值由 PLLCR 的低四位和 PLLSTS 的第 7、8 位来决定。

  外部中断

  支持8 个被屏蔽的外部中断 (XINT1–XINT7, XNMI)。 XNMI 可被连接至 INT13 或者 CPU 的 NMI 中断。这些中断中的每一个可被选择用于负边沿、正边沿或者正负边沿触发,并且可被启用或禁用(包括XNMI 在内)。 XINT1, XINT2,和 XNMI 还包含一个 16 位自由运行的上数计数器,当检测到一个有效的中断边沿时,该计数器复位为 0。 这个计数器可被用于为中断精确计时。 与 281x 器件不同,没有用于外部中断的专用引脚。 XINT1,XINT2 和 XINT 中断可接受来自 GPIO0-GPIO31 引脚的输入。 XINT3–XINT7 中断可接受来自 GPIO32-GPIO63 引脚的输入。

    

三大电机控制方案之DSP篇(1):TMS320F28335

 

  电机相关应用领域

  电机控制:AC 感应

    

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  电机控制:低电压

    

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  电机控制:步进电机

    

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  电机控制:永久磁性

    

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  电机控制:高电压

    

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  工程师开发过程中常见问题总结

  1.SPI驱动TLE7241E出现返回值不对的问题。主要是由于时序的不对,导致TLE7241E输入采样时数据还没有建立,所以TLE7241E收到的命令不正确,所以返回值不正确。

  2.SPI驱动EEPROM时,如果用金属物触到clock pin时,能正确运行,否则不能正确运行。出现次问题也是由于时序的问题,金属物触到clock导致clock出现微小幅度的偏移,导致正好和 eeprom的时序对上,而不用金属物触碰时时序不正常,当使dsp MOSIpin数据发送提前半个周期后,eeprom工作正常。

  3.示波器有时会导致显示的波形被消尖,所以用示波器测量时周期不能太大。

  TMS320F28335部分模块使用经验

  1.TMS320F28335+总线:

  硬件连接情况(28335+cpld+ad7606):Cpld负责对地址译码,16位数据线接并口AD7606的D0~D15,再用几个GPIO分别接ad7606的busy、reset、CONVST.

  软件思想:timer0控制采样速率,busy配置为外部中断输入脚,转换完成即可触发中断,在外部中断函数里把转换结果读取。

  遇到问题:数据线上只有D0~D7有数据变换,D8~D15全为0。

  问题分析:D8~D15和地短路了,busy时间太短、不能触发中断,ad配置为了8位模式,等等…

  解决问题:把问题一个个排除,最后原因是数据线D8~D15在cpld连接部分未定义。

  2.TMS320F28335+SCI模块:

  硬件连接:F28335有三个串口,SCIA、SCIB、SCIC,这里用SCIC+232芯片接口即可与 PC机通信。

  功能验证:使用串口调试助手发送数据,28335收到数据后再发给PC

  软件设计:使用FIFO、查询方式发送和接收数据、配置好相应的寄存器就可以使用了,主要代码分享如下。

  for()

  {

  while(ScicRegs.SCIFFRX.bit.RXFFST == 0); { }

  data = ScicRegs.SCIRXBUF.all;

  ScicRegs.SCITXBUF= data;

  while(ScicRegs.SCIFFTX.bit.TXFFST != 0);

  }

  void scic_init() //初始化

  {

  ScicRegs.SCICCR.all =0x0007;

  ScicRegs.SCICTL1.all =0x0003; // enable TX, RX, internal SCICLK,

  // Disable RX ERR, SLEEP, TXWAKE

  ScicRegs.SCICTL2.all =0x0;

  #if (CPU_FRQ_150MHZ)

  ScicRegs.SCIHBAUD =0x0001; // 9600 baud @LSPCLK = 37.5MHz.

  ScicRegs.SCILBAUD =0x00E7;

  #endif

  #if (CPU_FRQ_100MHZ)

  ScicRegs.SCIHBAUD =0x0001; // 9600 baud @LSPCLK = 20MHz.

  ScicRegs.SCILBAUD =0x0044;

  #endif

  ScicRegs.SCIFFTX.bit.TXFIFOXRESET=0;

  ScicRegs.SCIFFRX.bit.RXFIFORESET=0;

  ScicRegs.SCIFFTX.all=0xE040;

  ScicRegs.SCIFFRX.all=0x2040;

  ScicRegs.SCIFFCT.all=0x0;

  ScicRegs.SCICTL1.all =0x0023; // Relinquish SCI from Reset

  }

  3.TMS320F28335+I2C模块:

  注意一下两点

  (1)、从机地址:

  由于28335的I2C模块会自动添加R/W位,应将从机地址右移一位。如:选用模块7位地址模式时,若使用的I2C芯片从机地址为0xD0,则设置时应置从机地址为0x68。

  (2)、子地址:

  I2C器件的子地址有的是8位、有的是16位,16位的发送子地址的时候要发送2次、分别发高8位和低8位,因为28335的I2C模块数据发送寄存器是8位的。

  4.TMS320F28335+SPI模块:

  (1)、主设备配置SPI模块的时钟模式时要根据从设备的时钟要求,要搞清楚从设备发送和接收数据是在时钟的上升沿还是下降沿。时钟配置正确后,数据才能被准确的发送和接收。

  (2)、主设备读取数据时必须先发送一个无意义的数以启动时钟。

  典型设计案例

  1.高速数据采集电路设计

  针对超声波流量计中高速数据采集的需求,采用32位浮点实时MCU 芯片 TMS320F28335和高速A/D转换器ADS805E设计了一种12位分辨率,20MSPS的高速数据采集电路。数据接口通过外部扩展接口 Xintf扩展,使用DMA高速读取转换后的数据,控制接口通过GPIO口实现。文中给出了硬、软件设计及测试结果,该接口电路具有高性能,接口简单,低成本等特点,已经在研制的超声波流量计中应用。

    

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  2.三相SPWM波在TMS320F28335中的实现

  载波相移正弦脉宽调制(SPWM)技术是一种适用于大功率电力开关变换装置的高性能开关调制策略,在有源电力滤波器中有良好的应用前景。本文介绍了如何利用高性能数字信号处理器TMS320F28335的片内外设事件管理器(EV)模块产生三相SPWM波,给出了程序流程图及关键程序源码。该方法采用不对称规则采样算法,参数计算主要采用查表法,计算量小,实时性高。在工程实践中表明,该方法既能满足控制精度要求,又能满足实时性要求,可以很好地控制逆变电源的输出。

    

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  3.PMSM伺服系统的设计

  交流永磁同步电机(PMSM)伺服系统已广泛应用于在工业领域。为了提高系统的控制性能,设计了以数字信号控制器TMS320F28335为控制核心,主电路为AC/DC/AC拓扑结构,采用矢量控制策略的高性能PMSM伺服系统,并将所构成的系统与基于TMS320F2812的系统进行了比较。相关实验证明,该系统具有更好的响应速度和控制精度。

    

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关键词: DSP TMS320F28335

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