tms320f28027的PWM模塊分析

1、總結(jié)一下28027的PWM模塊。28027包含PWM1 , PWM2 , PWM3 , PWM4四個PWM 模塊，所有的 PWM 模塊的寄存 器結(jié)構(gòu)都一樣，唯一的區(qū)別就是同步時的操作順序不一樣。PWM模塊可以分為時基(Timer base)，計數(shù)器比較(Counter Compare) ，PWM波形發(fā)生器 (Action Qualifer)，死區(qū)設(shè)置(Dead Band )，高頻 PWM 斬波(PWM chopper )，錯誤處 理(Trip Zone )， 事件觸發(fā)及中斷(Event Trigger and Interrupt)等子模塊組成，基本框圖如下。Figure 4, Time-Bas

2、e Submodule Slock Diagram下面按照文檔SPRUGE9E的順序逐個來看這些子模塊：1.時間基準(zhǔn)這個模塊的作用就是產(chǎn)生三個信號，CTR=PRD計數(shù)寄存器的值等于周期寄存器時，產(chǎn)生的脈沖序列CTR=0計數(shù)寄存器的值等于 0時，產(chǎn)生的脈沖序列CTR-DIR表示計數(shù)方向，計數(shù)器向上計數(shù)時常為1 ;向下計數(shù)時常為 0,向上計數(shù)到Period后向下到0 ( up-down )則為1-0交替。另外這個模塊能接受上個 PWM模塊發(fā)來的同步信號，并向下一個PWM模塊發(fā)送同步信號。Table 3. Time-Base Submodule RegistersRegisterAddress of

3、fsetShadowedDescriptionTBCTLOxWOONoTime-Sase Control RegisterTBSTS0kMG1NoTime-Base Status RegisterTBPHSHR0x0002NoHRPWM Extension Phase Register C1TBPHS0x0003NoTime-Base Phase RegisterTBCTRNoTimie-Ba&e Cciuntar R&gimt創(chuàng)TBPRDOxtMOSYesTime-Base Period RegislerTBPRDHR0x0006Y&SHRPWM ExtsnsJon Period Regis

4、terTBPRDHRMCX0D2AYasHRPWM TimfiBase Period Extensiort Mirror Flegisieri1TBPRDM0XQ02BYesHRPWM Extension Period Mirror Register1TBCTL設(shè)置項如下：計數(shù)模式（up , down , up-down ）,同步使能（收到同步信號時是否加載相位寄存器的值到計數(shù)寄存器），周期寄存器的操作方式（直接讀寫或先寫入shadow寄存器然后在某時刻加載到周期寄存 器）同步信號輸出觸發(fā)方式軟件同步分頻系數(shù)（設(shè)置 PWM模塊的時鐘頻率）同步后計數(shù)方向設(shè)置（在up-down計數(shù)模式時，設(shè)置同步

5、后的計數(shù)方向，其他模式下，該設(shè)置無效）仿真時PWM計數(shù)設(shè)置TBSTS PWM狀態(tài)寄存器TBPHS 相位寄存器（僅在同步時用到）TBCTR 計數(shù)寄存器TBPRD 周期寄存器其他寄存器在高分辨率的PWM時才用到，現(xiàn)在先不管PWM模塊同步可以理解為多個周期相等的 PWM模塊發(fā)出PWM信號時，計數(shù)器的值相等或保持固定的差值。這個在做空間矢量電壓時很重要。28027的同步過程如下圖Figure 7. Time-Base Counter Synchronization Scheme 1PWM1可以接受外部的同步信號， 然后發(fā)出一個同步信號給 PWM2 ,同樣PWM2生成一個 同步信號給PWM3。只有PWM

6、1可以接受外部的同步信號（引腳名EPWM1SYNCI ），其他PWM模塊可以接受上一個模塊的同步信號。每個PWM模塊都能發(fā)出同步信號給下一個模塊，具體設(shè)置在TBCTL寄存器（SYNCOSEL ）。（ 00 -輸入同步信號觸發(fā)；01- CTR=0 觸發(fā)；10 -CTRCMPB 觸發(fā);11-禁止發(fā)出同步信號）Figure 12. Time-Base Up-Down-Count Waveforms, TBCTLPHSDIR = 0 Count Down On Synchronizatior Event時間基準(zhǔn)模塊有幾個設(shè)置實例的時序圖，這里選了一個。其中在PWM模塊收到同步信號時，計數(shù)寄存器將加載相

7、位寄存器的值。2計數(shù)比較模塊這個模塊的作用就是將比較寄存器CMPA，CMPB的值與前面的計數(shù)寄存器 TBCTR進(jìn)行比較，生成CTR=CMPA和CTR=CMPB兩個脈沖序列信號。1nCMPA (value jEPWMxSY MCICTR = CVPACTR = CMPBFigure 16. Counter-Compare Event Waveforms in Up-Count ModeTBCTf?15:0OxFFFFTBPRD(value)CMPR (value) TBPHS (value) 0x0000這個模塊的相關(guān)寄存器如下Table 5 Counter-Compare Submodule

8、RegistersRegister NameAddress OffsetShadowedD ascriptionCMPCTL0x0007NoCounter-Corn pa re Control Register.CMPAHROxOOOBYesHRPWM Counter-Compare A Extension RegisterCMPA0x0009YesCounfer-Coiripare A RegisterCMPBOxOOOAYesCounler-Compare B RegisterCMPAHRMOxOD2CWritesHRPWM counter-compare A Extension Mirr

9、or RegisterCMPAMOxQ02DWritesCounter-compare A mi mor RegisterCMPCTL 可以設(shè)置 CMPA , CMPB的從shadow 加載CMPA , CPMB 16位數(shù)值寄存器3. PWM 波形發(fā)生器(Action Qualifier)該模塊產(chǎn)生兩路 PWM 波：PWMA，PWMB。前面生成的 CTR=CMPA, CTR=CMPB CTR=PRD,CTR=0, 來決定 PWMA 和 PWMB，什么時候是1，什么時候是0，或者什么時候翻轉(zhuǎn)Figure 26. Up-Count, Pulse Placement Asymmetric Wavef

10、orm With Independent Modulation on EPWMxATBCTRCACBICAceI*EPWMxAEPWMmBA PWM frequency = 1/(仃BPFLD 1 ) * T_gCL?()B Pulse can be placed anywhere wiEhin the PWM cycle (ODOO - TBPRDC High tima duty proporlional lo (CMPB - CMPA)D EPWMxS can be used to generats a 50% dutjf square wave 胡h frequency 戸 * (TBP

11、RD + 1 ) T0CLK )相關(guān)寄存器如下:Table 7. Action-Qu白Eifier SubmodtiEG RegistersRegister NameAddress offsetShadowedDesehplEonAQCTLA0x0000NoAclion-Qualifier Control Register For Output A (EPWMxA)AQCTLBOxOOOCNoAction-Quaiifi er Control R&gister For Output B (EP/MxB)AQSFRCOxOOODNoAction-Qualifier Software Force

12、R&gist&rAOCSFRCOxOOOEYesAction-Qualifier Continuous Software FarceAQCTLA 設(shè)置PWMA在CTR=CMPA （上升沿，下降沿），CTR=CMPB （上升沿，下降 沿），CTR=PRD,CTR=0 時分別進(jìn)行什么操作（清 0;置1;翻轉(zhuǎn) 或Donothing ）AQCTLB 設(shè)置PWMB在 CTR=CMPA （上升沿，下降沿），CTR=CMPB （上升沿，下降 沿），CTR=PRD,CTR=0 時分別進(jìn)行什么操作（清 0;置1;翻轉(zhuǎn) 或Donothing）AQSFRC 設(shè)置單次軟件觸發(fā)，以及軟件觸發(fā)對PWMA PWMB 的影響

13、。AQCSFRC 連續(xù)軟件觸發(fā)對PWMA PWMB的影響。（編者注：不知道連續(xù)軟件觸發(fā)是怎 么產(chǎn)生的，單次軟件觸發(fā)可以在AQSFRC里面設(shè)置。）4. 死區(qū)設(shè)置PWM波形。設(shè)置死區(qū)，可以方便地生成兩路互補(bǔ)或一樣的Figure 31. Confrgoration Options for the Dead-Band SubmoduleEPWMxA inRiSirig edgedelayInOutDEPWWxA科WilcounterjoFalling edgedelaynOutcounteriIIIi rifedJiir1 SO0DBCTLpNMODE DBCTLtHALFCYCLEDBCTLIPOL

14、SELIDBCTLIOUT_MODE3EPWMxB in相關(guān)寄存如下圖DBCTL設(shè)置上圖中的六個開關(guān)，在sO, si都為0時，死區(qū)設(shè)置無效；s0,s1 = 1,1 , s4 ,s5=0,0，則EPWMxB 無效，可以由 EPWMxA 生成兩路一樣或互補(bǔ)的 PWM。DBRED，DBFED設(shè)置上升沿和下降沿的滯后時間。Table 13, Dead-Band Generator Submodule RegistersRegister NameAddress offsetShadowedDescriptionDBCTLOmOOOFNoDead-8 and Control RegisierDBREDOm

15、OOWNoDead-Band Rising Edge Delay Count Reg sterDBFED0x0011NoDead-Band Falling Edge Delay Count Register5. PWM斬波斬波部分只有一個控制寄存器，就不多說，反正我用不到，也不知道哪里會需要用到這個。大致的功能如下圖，將輸入的PWM波形的與高頻信號 PCLK （接近于時間頻率，該信號的占空比可在（1,7/8 ）范圍內(nèi)調(diào)整）疊加。EPWMxBPSCLKEPWMxAEPWMxBFigure 35+ Simple PWM-Chopper Submodule Waveforms Showing Cho

16、pping Action OnlyEPWMxA111 1 1 十5 1_to6. 錯誤處理（Trip-zone ）按照文檔上的說明，這個模塊是根據(jù)TZ1-6信號（可以是外部信號，也可以在內(nèi)部產(chǎn)生）來控制PWM的行為?？梢杂脕碜鲞^流保護(hù)，電流限制等等Table 1& Trip-Zone Submodule RegistersRegister NameAddress offsetShadowedDescription -1TZSEL0x0012NoTrip-Zone Select RegisterTZDCSEL0x0013NoTrip-zone Digital Compare Select Reg

17、ister 2tzctl0x0014NoTrip-Zone Control RegisterTZEINT0x0015NoTrip-Zone Enable Interrupt RegisterTZFLG0x0016NoTrip-Zone Flag RegisterTZCLR0x001?NoTrip-Zone Clear RegisterTZFRC0x0018NoTrip-Zon Force RegisterTZSEL 選擇 TZ 信號（DCAEVT1/2, DCBEVT1/2 , TZ1-6）（ One shot 和 cycle by cycle兩種模式）TZDCTL設(shè)置TZ信號對應(yīng)的操作（置1

18、，清零，高阻，Do nothing）TZDCSEL設(shè)置產(chǎn)生數(shù)字比較器事件的條件TZEINT對應(yīng)信號的中斷使能TZFLGTZ觸發(fā)標(biāo)志TZCLRTZ觸發(fā)標(biāo)志清零TZFRC 軟件觸發(fā)TZ事件7. 事件觸發(fā)(Event-Trigger )事件觸發(fā)模塊產(chǎn)生 EPWMxINT EPWMxSOCA EPWMxSOCB三個信號，可以用來觸發(fā)AD轉(zhuǎn)換Table 20. Event-Trigger Submodule RegistersRe彳各ter NameAddress offsetShadowedDescriptionETSELNoEvenil-trigger Selection RegisterETPS0XDO1ANoEvertl-trigger Prescale RegisterETFLG0X001BNoEwen卜trigger Flag RegisterETCLROxOQlCNoEverul-trigger Clear Register