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三大电机控制方案之DSP篇:TMS320F28335

※发布时间:2017-4-23 15:46:23   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  的电机专用集成电由于在计算速度、容量存储等方面比单片机具有更优的性能,已逐渐代替单片机运用于电机控制系统中。目前的大部分电机都把电流环控制作为的电机专用集成电由于在计算速度、容量存储等方面比单片机具有更优的性能,已逐渐代替单片机运用于电机控制系统中。目前的大部分电机都把电流环控制作为芯片来实现。一般情况下,由于控制比较灵活,且差异性比较大,很难做到通用性,所以环一般由DSP来直接完成;但速度和电流环相对具有通用性,且互相关联紧密,以致高性能的速度控制都离不开电流控制,因此完全可以把它们集成到一个芯片中处理,这样既可以实现速度伺服控制,又可以单独进行电流控制,还可以和DSP共同构成伺服系统。芯片来实现。一般情况下,由于控制比较灵活,且差异性比较大,很难做到通用性,所以环一般由DSP来直接完成;但速度和电流环相对具有通用性,且互相关联紧密,以致高性能的速度控制都离不开电流控制,因此完全可以把它们集成到一个芯片中处理,这样既可以实现速度伺服控制,又可以单独进行电流控制,还可以和DSP共同构成伺服系统。

  市面上专注于电机控制DSP解决方案的厂商屈指可数,作为世界上最知名的DSP芯片生产厂商,美国仪器生产的TMS320系列芯片广泛应用于各个领域,其中TMS320C2000系列便是面向工业控制推出的DSP芯片。

  TMS320F28335数字信号处理器是属于C2000系列的一款浮点DSP控制器。与以往的定点DSP相比,该器件的精度高,成本低,功耗小,性能高,外设集成度高,数据以及程序存储量大,A/D转换更精确快速等。

  TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力,具备32位浮点处理单元,6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF,有多达18的PWM输出,其中有6为TI特有的更高精度的PWM输出(HRPWM),12位16通道ADC。得益于其浮点运算单元,用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力,与前代DSP相比,平均性能提高50%,并与定点C28x控制器软件兼容,从而简化软件开发,缩短开发周期,降低开发成本。

  F2833x(C28x+FPU)/F2823x(C28x)系列都属于TMS320C2000™数字信号控制器(DSC)平台。基于C28x+FPU的控制器和TI现有的C28xDSC具有相同的32位定点架构,但是还包括一个单精度(32位)的IEEE754浮点单元(FPU)。这是一个非常高效的的C/C++引擎,它能使用户用高层次的语言开发他们的系统控制软件。这也使得能够使用C/C++开发算术算法。此器件在处理DSP算术任务时与处理系统控制任务时同样有效而系统控制任务通常由微控制器器件处理。这样的效率在很多系统中省却了对第二个处理器的需要。32x32位MAC64位处理能力使得控制器能够有效地处理更高的数字分辨率问题。添加了带有关键寄存器自动保存的快速中断响应,使得一个器件能够用最小的延迟处理很多异步事件。此器件有一个具有流水线级深受管道。这个流水线式操作使得此器件能够在高速执行而无需求助于昂贵的高速存储器。特别分支超前硬件大大减少了条件不连续而带来的延迟。特别存储条件操作进一步提升了性能。

  与很多DSC类型器件一样,多总线被用于在内存和外设以及CPU之间移动数据。C28x内存总线架构包含一个程序读取总线、数据读取总线和数据写入总线条地址线条数据线组成。数据读取和写入总线条地址线条数据线位宽数据总线位运行。多总线结构,通常称为哈弗总线x能够在一个单周期内取一个指令、读取一个数据值和写入一个数据值。所有连接在内存总线上的外设和内存对内存访问进行优先级设定。总的来说,内存总线访问的优先级可概括如下:

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