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文檔簡介

F2812主要的外設(shè)模塊有:(1)事件管理模塊EVA/EVB(2)串行通信模塊SCI(3)串行外設(shè)接口SPI(4)eCAN

總線模塊(5)多通道緩沖串行接口McBSP(6)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC第5章TMS320F2812片內(nèi)外設(shè)模塊5.1.1通用定時器5.1.2脈寬調(diào)制電路PWM5.1.3捕獲單元5.1.4事件管理器模塊的中斷5.1.5應(yīng)用事件管理器產(chǎn)生PWM第5.1節(jié)事件管理器(EV-EventManager)

F2812提供了2個結(jié)構(gòu)和功能相同的事件管理器EVA和EVB模塊,具有強大的控制功能,特別在運動控制和電機控制領(lǐng)域。每個事件管理器模塊都包含:

(1)通用定時器(General-Purposetimers)

(2)全比較/PWM單元(Full-compareunits)

(3)捕獲單元(CaptureUnit)(4)正交編碼脈沖電路

(Quadrature-encodePulseCircuit)

通過一個三相逆變橋來滿足功率管的互補控制,同時還可以提供2個非互補的PWM信號。第5.1節(jié)事件管理器(EV)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnitsMUXOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBusQEPCircuitCLKDIR??T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1?事件管理器功能框圖(EVA)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnitsMUXOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBusQEPCircuitCLKDIR??T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1?定時器1比較器通用定時器1通用定時器2定時器2比較器全比較單元1,2,3捕獲單元正交編碼電路AAAAEV模塊EVAEVB模塊信號模塊信號通用定時器通用定時器1通用定時器2T1PWM/T1CMPT2PWM/T2CMP

通用定時器3通用定時器4T3PWM/T3CMPT4PWM/T4CMP比較單元

比較器1比較器2比較器3PWM1/2PWM3/4PWM5/6

比較器4比較器5比較器6PWM7/8PWM9/10PWM11/12

捕獲單元

捕獲器1捕獲器2捕獲器3CAP1CAP2CAP3

捕獲器4捕獲器5捕獲器6CAP4CAP5CAP6正交編碼脈沖電路QEP

QEP

QEP1QEP2QEPI1QEP

QEP4QEP5QEPI2外部定時器輸入定時器方向外部時鐘TDIRATCLKINA定時器方向外部時鐘TDIRBTCLKINBEVA和EVB模塊信號引腳

F2812EVA和EVB模塊信號引腳

EV模塊EVAEVB模塊信號模塊信號觸發(fā)比較器輸出的外部輸入比較器C1TRIPC2TRIPC3TRIPC4TRIPC5TRIPC6TRIP外部定時器-比較觸發(fā)輸入

T1CTRIP*T2CTRIPT3CTRIP*T4CTRIP功率模塊保護中斷輸入

PDPINTA*PDPINTB*外部ADCSOC觸發(fā)輸入

EVASOCEVBSOCF28125.1.1通用定時器(Generalpurposetimers)每個事件管理模塊都有2個通用定時器EVA包含GPTimer1和GPTimer2EVB包含GPTimer3和GPTimer4這些定時器可獨立使用,功能:(1)在控制系統(tǒng)中產(chǎn)生采樣周期;(2)為捕獲單元和正交編碼脈沖電路提供時基(3)為比較單元和PWM產(chǎn)生電路提供時基。1.通用定時器的結(jié)構(gòu)特點作用:(1)定時(2)產(chǎn)生PWM波形(3)為其它模塊提供時鐘5.1.1通用定時器(Generalpurposetimers)GP定時器模塊的結(jié)構(gòu),包括:1個16位可讀/寫、可增/減的定時器計數(shù)器TxCNT(x=1,2,3,4)1個16位可讀/寫定時器比較寄存器TxCMPR(雙緩沖);1個16位可讀/寫定時器周期寄存器TxPR

(雙緩沖);1個16位可讀/寫定時器控制寄存器TxCON;1個通用定時器比較輸出引腳TxCMP;5.1.1通用定時器(Generalpurposetimers)用于內(nèi)部和外部時鐘輸入的可編程定標器用于4個可屏蔽中斷(上溢、下溢、比較和周期中斷)的控制和中斷邏輯,可選擇計數(shù)方向的輸入引腳TDIRx(當使用定向增、減計數(shù)模式時,用來選擇是遞增還是遞減)。通用定時器功能框圖如下:5.1.1通用定時器(Generalpurposetimers)CPU內(nèi)部高速外設(shè)時鐘外部時鐘≤150MHz/4=37.50MHz計數(shù)方向當T1CN與T1CMPR相等時產(chǎn)生比較匹配事件當T1CN與T1PR相等時產(chǎn)生周期匹配事件EVA寄存器組全局定時器控制寄存器A定時器1計數(shù)寄存器定時器1比較寄存器定時器1周期寄存器定時器1控制寄存器定時器2計數(shù)寄存器定時器2比較寄存器定時器2周期寄存器定時器2控制寄存器擴展控制寄存器A定時寄存器EVA寄存器組比較動作控制寄存器A比較控制寄存器A死區(qū)定時器控制寄存器A比較寄存器1比較寄存器2比較寄存器3比較寄存器EVA寄存器組捕獲寄存器捕獲控制寄存器A兩級深度捕獲FIFO堆棧1捕獲FIFO狀態(tài)寄存器A兩級深度捕獲FIFO堆棧2兩級深度捕獲FIFO堆棧3捕獲FIFO堆棧1的棧底寄存器捕獲FIFO堆棧2的棧底寄存器捕獲FIFO堆棧3的棧底寄存器EVA寄存器組中斷寄存器中斷屏蔽寄存器A中斷屏蔽寄存器B中斷屏蔽寄存器C中斷標志寄存器C中斷標志寄存器B中斷標志寄存器A2.通用定時器的寄存器(1)通用定時器控制寄存器T1CON/T2CON▲

選擇4種計數(shù)模式的一種▲

使用內(nèi)部還是外部時鐘▲

確定輸入時鐘使用的預(yù)定標參數(shù)▲

確定比較寄存器重新裝載的條件▲

使能或禁止通用定時器▲

使能或禁止通用定時器的比較操作▲

定時器2或1的周期寄存器▲

定時器4或3的周期寄存器(1)通用定時器控制寄存器

T1CON/T2CONFreeSoftReservedTMODE1TMODE0TPS2TPS1TPS0T2SWT1/T4SWT3TENABLETCLKS1TCLKS0TCLD1TCLD0TECMPRSELT1PR/SELT3PR

D15D14D13D12D11D10D9D8

D7D6D5D4D3D2D1D0通用定時器控制寄存器TxCON計數(shù)模式選擇(countmodeselection)00停止、保持01連續(xù)增、減計數(shù)模式10連續(xù)增計數(shù)模式11定向遞增、減計數(shù)模式定時器使能控制位timerenable0禁止定時器操作1使能定時器操作定時器比較使能位timercompareenable0禁止定時器比較操作1使能定時器比較操作(2)全局通用定時器控制寄存器GPTCONA/B確定通用定時器實現(xiàn)具體任務(wù)需采取的操作方式,并指明計數(shù)方向ReservedT2STATT1STATT2CTRIPET1CTRIPET2TOADCT1TOADCT1TOADCTCMPOET2CMPOET1CMPOET2PINT1PIN

D15D14D13D12D11D10D9D8

R-0

R-1R-1

R/W-1

R/W-1

R/W-0R/W-0

D7D6D5D4D3D2D1D0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0通用定時器A控制寄存器GPTCONA通用定時器1的狀態(tài)0遞減計數(shù)1遞增計數(shù)通用定時器2的狀態(tài)0遞減計數(shù)1遞增計數(shù)通用定時器1比較輸出的極性選擇位00強制低01低有效10高有效11強制高(2)全局通用定時器控制寄存器GPTCONA/BReservedT4STATT3STATT4CTRIPET3CTRIPET4TOADCT3TOADCT3TOADCTCMPOET4CMPOET3CMPOET4PINT3PIN

D15D14D13D12D11D10D9D8

R-0

R-1R-1

R/W-1

R/W-1

R/W-0R/W-0

D7D6D5D4D3D2D1D0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0通用定時器B控制寄存器GPTCONB(3)通用定時器比較寄存器TxCMPR比較寄存器中的值與通用定時器的計數(shù)值進行比較,當比較匹配時,產(chǎn)生:√由GPTCONA/B位的設(shè)置決定相關(guān)的比較輸出信號發(fā)生跳變;√相應(yīng)的中斷標志被置位;√若中斷沒有被屏蔽,則產(chǎn)生一個外設(shè)中斷請求。通過設(shè)置TxCON的相關(guān)位,可以使能或禁止比較操作。無論在哪種定時器工作模式(包括QEP模式),比較和輸出均可被使能或禁止。TxCMPRD15D0定時器比較寄存器x=1,2,3,4

R/W-x(4)通用定時器周期寄存器TxPR周期寄存器的值決定定時器的定時周期。當周期定時器的值與計數(shù)器的值匹配時,根據(jù)計數(shù)器的計數(shù)模式,通用定時器復(fù)位為0或遞減計數(shù)。定時器比較寄存器x=1,2,3,4TxCMPR

R/W-x

D15D03.通用定時器的工作方式1.內(nèi)部高速外設(shè)時鐘HSPCLK2.外部時鐘TCLKINA/B3.方向輸入TDIRA/B4.

復(fù)位信號RESET輸入輸出1.比較輸出TxCMP

2.ADC轉(zhuǎn)換啟動信號3.提供上溢、下溢、比較匹配和周期匹配信號

4.計數(shù)方向標識位定時器的4種操作模式:(由寄存器TxCON的TMODE1(D12)、TMODE0(D11)定義)▲

停止/保持模式▲連續(xù)增/減計數(shù)模式。▲連續(xù)增計數(shù)模式▲定向增/減計數(shù)模式計數(shù)模式選擇TMODE1、TMODE000停止、保持01連續(xù)增、減計數(shù)模式10連續(xù)增計數(shù)模式11定向遞增、減計數(shù)模式3.通用定時器的工作方式(1)停止/保持模式通用定時器的操作停止并保持當前狀態(tài),定時器的計數(shù)器、比較輸出和預(yù)定標計數(shù)器均保持不變(2)連續(xù)遞增計數(shù)模式通用定時器按照預(yù)定標的輸入時鐘計數(shù),當計數(shù)器的值與周期寄存器的值匹配時,在下一個輸入時鐘的上升沿,通用計數(shù)器復(fù)位為0,并開始另一個計數(shù)周期。計數(shù)器的初值可以為0~FFFFH中的任一個3.通用定時器的工作方式(TxPR+1)×ts周期寄存器TxPR=3TxCOND6=1使能定時操作TxPR=23.通用定時器的工作方式(3)定向增/減計數(shù)模式通用定時器在定標的輸入時鐘上升沿開始計數(shù),計數(shù)方向由輸入引腳TDIRA/B確定:引腳為高時,遞增計數(shù),與連續(xù)增計數(shù)模式相同;引腳為低時,遞減計數(shù),從初值遞減直到為0,此時若TDIRA/B引腳仍為低,計數(shù)器將重新載入周期寄存器的值,并繼續(xù)計數(shù)。3.通用定時器的工作方式上溢中斷通用定時器2的狀態(tài)0遞減計數(shù)1遞增計數(shù)TxPR=3TxCOND6=1使能定時操作采樣到TDIRA變?yōu)榈碗娖?,則完成一個計數(shù)周期后,改變計數(shù)方向(4)連續(xù)增/減計數(shù)模式。

這種模式與定向增/減計數(shù)模式基本相同。區(qū)別是:計數(shù)方向不再受引腳TDIRA/B的控制,而是在計數(shù)值達到周期寄存器的值時或FFFFH(初值大于周期寄存器的值)時,才從增計數(shù)變?yōu)闇p計數(shù),而在計數(shù)值為0時,從減計數(shù)變?yōu)樵鲇嫈?shù)。

3.通用定時器的工作方式3.通用定時器的工作方式4.通用定時器的比較操作每個通用定時器都有一個相應(yīng)的比較寄存器TxCMPR和一個PWM輸出引腳TxPWM。通用定時器的值總是與相應(yīng)的比較寄存器的值進行比較,當二者相等時,就產(chǎn)生比較匹配事件。通過將TxCON的TECMPR=1(D1位)來使能比較操作。目的:產(chǎn)生PWM,通用定時器可提供4個PWM輸出TxPWM。在連續(xù)增/減計數(shù)模式時,產(chǎn)生對稱波形;在連續(xù)增計數(shù)模式時,產(chǎn)生非對稱波形。PWM輸出受以下事件的影響:

計數(shù)開始前,輸出引腳TxPWM保持無效。

第一次匹配發(fā)生后,TxPWM跳變?yōu)橛行顟B(tài),同時產(chǎn)生觸發(fā)。4.通用定時器的比較操作√若定時器工作在連續(xù)增計數(shù)模式,則在周期匹配時TxPWM跳變?yōu)闊o效狀態(tài),并一直保持到下一個周期的比較匹配發(fā)生?!倘艄ぷ髟谶B續(xù)增/減計數(shù)模式,則在第二次比較匹配時TxPWM變?yōu)闊o效狀態(tài),并一直保持到下一個周期的比較匹配發(fā)生。

4.通用定時器的比較操作如果比較值在一個周期開始時為0,則在整個周期PWM輸出都為有效狀態(tài);如果下一周期比較值仍為0,則PWM輸出將不再改變,繼續(xù)保持有效;如果比較值大于或等于周期值,則在整個周期PWM輸出為無效狀態(tài),直到比較值小于周期值并發(fā)生匹配,PWM輸出才發(fā)生跳變4.通用定時器的比較操作(1)PWM引腳的電平跳變PWM引腳的電平跳變由一個非對稱或?qū)ΨQ的波形發(fā)生器和相關(guān)的輸出控制邏輯控制,PWM的輸出與下列設(shè)置有關(guān)★GPTCONA/B寄存器中的極性選擇位設(shè)置★定時器的計數(shù)操作模式★當選擇連續(xù)遞增、減模式時的計數(shù)方向根據(jù)所選擇的計數(shù)模式,PWM波形發(fā)生器可以產(chǎn)生對稱或非對稱的PWM輸出波形。通用定時器2比較輸出的極性選擇位T2PINT1PIN00強制低

01低有效

10高有效

11強制高4.通用定時器的比較操作(2)非對稱和對稱波形發(fā)生器非對稱和對稱波形發(fā)生器在通用定時器所處計數(shù)模式的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個非對稱或?qū)ΨQ的PWM波形。(1)非對稱波形的產(chǎn)生當通用定時器工作在連續(xù)遞增模式(模式2),可以產(chǎn)生非對稱PWM波形。波形發(fā)生器的輸出由以下情況確定(假設(shè)PWM輸出為高電平有效):計數(shù)操作開始前為0(低電平)保持不變直到比較匹配發(fā)生(TxCNT<TxCMPR)在比較匹配時切換輸出狀態(tài)為1(高電平有效)(TxCNT=TxCMPR)直到當前計數(shù)周期結(jié)束,輸出電平保持不變(TxCNT=TxPR

)如果下一周期新的比較寄存器的值不是0,則在匹配周期結(jié)束后復(fù)位為0非對稱PWM波形計數(shù)器的值TxPR的值TxCMPR的值TxPWM/TxCMP

Pin(activehigh)高電平有效CausedbyPeriodmatch周期匹配事件(toggleoutputinAsymmodeonly)CausedbyComparematch比較匹配事件TPWM在一個周期內(nèi)波形不對稱占空比定時器周期寄存器定時器比較寄存器非對稱PWM波形對稱PWM波形的產(chǎn)生(2)對稱PWM波形的產(chǎn)生當通用定時器工作在連續(xù)遞增/減計數(shù)模式(模式4),可以產(chǎn)生對稱的PWM波形波形發(fā)生器的輸出由以下情況確定(假設(shè)PWM輸出為高電平有效):計數(shù)操作開始前為0(低電平)保持不變直到第1次比較匹配發(fā)生第1次比較匹配時,切換輸出為高電平保持不變直到第2次比較匹配第2次比較匹配時,再次切換輸出為低電平保持不變直到周期結(jié)束對稱PWM波形的產(chǎn)生CounterComparePeriodTPWM在一個周期內(nèi)波形對稱占空比TxPWM/TxCMP

Pin(activehigh)高電平有效對稱PWM波形的產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)脈寬調(diào)制計數(shù)的核心是產(chǎn)生周期不變而脈寬可調(diào)的信號。一個PWM信號是一串脈沖寬度變化的序列,這些脈沖平均分布在一段定長的周期中,在每個周期中有一個脈沖。這個定長的周期被稱為PWM周期,其倒數(shù)稱為PWM頻率。5.1.2脈寬調(diào)制電路在電機控制系統(tǒng)中,通過功率器件將所需的電流和能量送到電機繞組中,而PWM信號就是用來控制功率器件的開啟和關(guān)斷時間的。通常將2個功率器件(1個正相導(dǎo)通,1個負相導(dǎo)通)串聯(lián)到起來為一相。為了避免擊穿,要求這兩個功率器件的開啟時間不能相同。死區(qū)就是為了使這兩個器件的開啟存在一定的時間間隔(死區(qū)時間)而設(shè)置的。5.1.2脈寬調(diào)制電路5.1.2脈寬調(diào)制電路每一個事件管理器可以同時產(chǎn)生8路PWM信號,包括:√由通用定時器的比較操作產(chǎn)生的2路獨立的PWM信號(P139內(nèi)容)。

√6路由完全比較單元產(chǎn)生的帶有可編程死區(qū)的PWM信號EVA比較單元寄存器比較動作控制寄存器A比較控制寄存器A死區(qū)定時器控制寄存器A比較寄存器1比較寄存器2比較寄存器3比較寄存器比較動作控制寄存器B比較控制寄存器B死區(qū)定時器控制寄存器B比較寄存器4比較寄存器5比較寄存器6EVB比較單元寄存器1.全比較/PWM單元每個事件管理器模塊(EVA和EVB)均包含3個全比較單元,分別稱作全比較單元1、2、3(EVA)和全比較單元4、5、6(EVB)每個全比較單元控制2個PWM輸出全比較單元框圖如下5.1.2脈寬調(diào)制電路CompareUnitBlockDiagramCompareUnitBlockDiagram以EVA比較寄存器1為例T1CNT定時器1的計數(shù)器CMPR1全比較寄存器比較邏輯輸出邏輯PWM電路ACTR比較操作控制寄存器2.PWM電路結(jié)構(gòu)EVA模塊的PWM電路主要包括四個功能單元:

√非對稱/對稱波形發(fā)生器

√可編程死區(qū)單元

√輸出邏輯

√空間矢量(SV-SpaceVector)PWM狀態(tài)機

5.1.2脈寬調(diào)制電路5.1.2脈寬調(diào)制電路圖5-1-9PWM電路框圖對稱/非對稱波形發(fā)生器死區(qū)單元輸出邏輯SVPWM狀態(tài)機5.1.2脈寬調(diào)制電路PWM電路框圖DBTCONA死區(qū)定時控制寄存器ACTRA完全比較方式控制寄存器ACTRA的D15~D123.死區(qū)的產(chǎn)生tomotorphasesupplyrail互補的PWM開關(guān)信號

晶體管導(dǎo)通比截止快

同時導(dǎo)通的瞬間-短路可編程死區(qū)模塊(EVA)PHxDT死區(qū)ClockDTPHx非對稱PWMDTPHx_4-bitCounterENAresetHSPCLKcomparatorDTPHxDTPHx_PHxDTedgedetectPrescalerDBTCONA.4-24-bitperiodDBTCONA.11-8來自波形發(fā)生器/SV狀態(tài)機邊沿檢測DBTCONx死區(qū)控制寄存器高速外設(shè)時鐘預(yù)定標計數(shù)器DBTCONx死區(qū)控制寄存器比較邏輯3.相關(guān)的寄存器每個EV模塊有:

√1個16位可讀寫的比較控制寄存器COMCONA/B,控制全比較單元的操作;

√1個16位的比較方式控制寄存器ACTRA/B(各帶一個影子寄存器)??刂芇WM輸出引腳的輸出方式。

√1個16位可讀寫的死區(qū)控制寄存器DBTCONA/B,對死區(qū)進行編程操作;(1)比較控制寄存器COMCONA/B

是否使能比較操作是否使能比較輸出是否使能空間矢量PWM模式CENABLECLD1CLD0SVENABLEACTRLD1ACTRD0PDINTAStatusFCMP3OEFCMP2OEFCMP1OEReservedC3TRIPE

D15D14D13D12D11D10D9D8

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0R-0

D7D6D5D4D3D2D1D0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R-0

R/W-1

R/W-1

R/W-1FCMPOEC2TRIPEC1TRIPE(2)比較方式控制寄存器ACTRA/B

SVRDIRD2D1D0CMP6ACT1

D15D14D13D12D11D10D9D8

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0CMP6ACT0CMP5ACT1CMP5ACT0CMP4ACT1CMP4ACT0CMP3ACT1CMP3ACT0CMP2ACT1CMP2ACT0CMP1ACT1CMP1ACT0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0

R/W-0R/W-0

R/W-0

R/W-0(3)死區(qū)控制寄存器DBTCONA/BDBTimerEnable0=disable1=enable

DBTimerPrescaler預(yù)定標控制位

000=x/1 100=x/16 001=x/2101=x/32010=x/4110=x/32011=x/8111=x/32(x為高速外設(shè)時鐘頻率DBTimerPeriod7654201315141312108911DBT3DBT0DBT1DBT2reservedreservedreservedreservedEDBT3EDBT2EDBT1DBTPS2DBTPS1reservedreservedDBTPS05.1.3捕獲單元與正交編碼脈沖電路

用于捕獲輸入引腳上的跳變。EV有6個捕獲單元,EVA對應(yīng)CAP1、CAP2和CAP3;EVB對應(yīng)CAP4、CAP5和CAP6。每個捕獲單元都有相應(yīng)的捕獲輸入引腳。

捕獲單元功能模塊(EVA)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnits捕獲單元MUXQEPCircuitOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBus?CLKDIR??T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1?正交編碼電路1.捕獲單元(1)捕獲單元模塊的基本結(jié)構(gòu)EVB模塊的捕獲單元與EVA相似,僅寄存器名稱不同EVA/B中的每個捕獲單元均具有√

1個16位的捕獲控制寄存器CAPCONA/B√

1個16位的捕獲FIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOA/B√

1個16位2級深的FIFO堆棧和1個施密特觸發(fā)的捕獲輸入引腳CAPx(所有的輸入引腳都由CPU時鐘同步,為了捕獲到輸入跳變信號,輸入的當前電平必須保持兩個CPU時鐘周期。)√輸入引腳CAP1/2,CAP3/4也可用作QEP電路的輸入引腳通用定時器1和2(EVA),通用定時器3和4(EVB)可選擇作為捕獲單元時基?!蘀VA模塊的CAP1/2必須共用一個定時器(1或2),CAP3單獨使用一個定時器(2或1);√

EVB模塊的CAP4/5必須共用一個定時器(3或4),CAP6單獨使用一個定時器(4或3)。捕獲單元功能框圖(EVA)Canlatchon:risingedgefallingedgebothTTLSignalmin.validwidth:2CPUCLKlo2CPUCLKhiGPTimer1CounterT1CNT.15-0EdgeDetectCAP3TOADCCAP1,2,3MUXGPTimer2CounterT2CNT.15-0CAPCONA.10-9EnableCAPCONA.14-122-LevelDeepFIFO/3.CAPCONA.8EdgeSelectCAPCONA.7-2CAPCONA.15CAPRESETADCStart(CAP3)CAPFIFOA.13-8CAPxFIFOStatusRS邊緣檢測TICNT通用定時器1計數(shù)器T2CNT通用定時器2計數(shù)器(2)捕獲單元的工作原理捕獲單元被使能后,當輸入引腳CAPx上有一個跳變(由CAPCONA/B指定是檢測上升沿還是下降沿)時,就將所選通用定時器的當前計數(shù)值裝入到相應(yīng)的FIFO棧;同時,相應(yīng)的中斷標志被置位,如果該中斷未被屏蔽,就產(chǎn)生一個外部中斷請求。整個過程被稱為發(fā)生了捕獲事件。每發(fā)生一次捕獲事件,新的計數(shù)值就將存入FIFO對列,CAPFIFO寄存器中相應(yīng)的狀態(tài)位可自動調(diào)整以反映FIFO對列的新狀態(tài)。

用戶可采用兩種方法檢測捕獲事件,讀取捕獲事件發(fā)生時定時事情的計數(shù)值。★中斷方式:捕獲事件發(fā)生所產(chǎn)生的外部中斷請求,使CPU進入中斷服務(wù)程序,在中斷服務(wù)程序中從相應(yīng)捕獲單元的FIFO棧內(nèi)讀取捕獲到的計數(shù)值。★查詢方式:通過查詢中斷標志位和FIFO棧的狀態(tài)來確定是否發(fā)生了捕獲事件。若已經(jīng)發(fā)生了捕獲事件,就可以從相應(yīng)捕獲單元的FIFO棧內(nèi)讀取捕獲到的計數(shù)值。為了能使捕獲單元能夠正常工作,必須進行以下設(shè)置:

√初始化CAPFIFOx(x=A或B),清除相應(yīng)的狀態(tài)位;√設(shè)置所有的通用定時器的工作模式;√若需要,設(shè)置相關(guān)的定時器比較寄存器或周期寄存器;√設(shè)置捕獲控制寄存器CAPCONx。捕獲單元的操作由4個16位的控制寄存器(CAPCONA/B和CAPFIFOA/B)控制。由于捕獲單元的時基由定時器提供,因此也將用到定時器控制寄存器(TxCON)。捕促單元控制寄存器CAPCONA/BCAPRESCAP12ENCAP3ENReserved

D15D14D13D12D11D10D9D8

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R/W-0R/W-0

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D7D6D5D4D3D2D1D0CAP3TSELCAP12TSELCAP3TOADCCAP1EDGECAP2EDGECAP3EDGEReserved

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R/W-0R/W-0捕獲單元1和2使能位00禁止捕獲單元,F(xiàn)IFO內(nèi)容不變01使能捕獲單元1和21x保留捕促單元FIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOA/BReservedCAP3FIFOCAP2FIFOCAP1FIFOD15D14D13D12D11D10D9D8D7D0

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R/W-0Reserved(3)捕獲單元FIFO堆棧每個捕獲單元都有一個專用的2級深度的FIFO堆棧,稱為頂部棧和底部棧。頂部棧包括寄存器CAP1FIFO~CAP6FIFO,底部棧包括寄存器CAP1BOT~CAP6BOT所有FIFO堆棧的棧頂寄存器都是只讀寄存器,存放著相應(yīng)捕獲單元捕獲到的舊計數(shù)值,因此讀取捕獲單元FIFO堆棧時總是返回堆棧中最早的計數(shù)值。當位于FIFO棧頂寄存器中的舊值被讀取時后,棧底寄存器中如果有新的計數(shù)值,那么棧底的計數(shù)值將被自動壓入棧頂寄存器。第一次捕獲:當捕獲單元的輸入引腳CAP1出現(xiàn)一次設(shè)定的跳變時,選定的通用定時器的計數(shù)值被記錄下來。此時如果捕獲堆棧是空的,這個計數(shù)值就被寫入FIFO堆棧的棧頂寄存器CAP1FIFO

,同時CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被置為01如果在下一次捕獲操作前CPU對FIFO堆棧進行了讀操作,CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為00第二次捕獲:如果在上一次捕獲的計數(shù)值被讀取之前,又產(chǎn)生了另一次捕獲事件,那么新捕獲到的計數(shù)值被保存到棧底寄存器CAP1BOT

,同時CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被置為10如果在下一次捕獲操作前CPU對FIFO堆棧進行了讀操作,那么棧頂寄存器CAP1FIFO

中的舊值被讀取,且棧底寄存器CAP1BOT中的新值計數(shù)值被壓入棧頂寄存器CAP1FIFO,同時CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為01第三次捕獲:當FIFO堆棧中已經(jīng)保存有兩個計數(shù)值時,如果這是又發(fā)生了一個捕獲事件,則位于棧頂寄存器CAP1FIFO

中最早的計數(shù)值將被彈出堆棧并被丟棄棧底寄存器CAP1BOT中的值將被壓入到棧頂寄存器CAP1FIFO中新捕獲的到計數(shù)值被壓入棧底寄存器中,同時CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為11,以表明有一個或多個舊的捕獲值已被丟棄。CAP1FIFOCAP1BOT16位FIFO堆棧ReservedCAP3FIFOCAP2FIFOCAP1FIFOD15D14D13D12D11D10D9D8D7D0

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R/W-0ReservedFIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOA當捕獲單元的輸入引腳CAP1出現(xiàn)一次設(shè)定的跳變時,選定的通用定時器的計數(shù)值被記錄下來。1234H011234H如果在下一次捕獲操作前CPU對FIFO堆棧進行了讀操作,CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為00

。00002.正交編碼脈沖(QEP)電路

正交編碼脈沖(QEP)是兩個頻率變化且正交的脈沖(相位差90度,即1/4個周期)?!?/p>

每個EV模塊都有一個QEP電路,如果QEP電路被使能,可以對CAP1/QEP1和CAP2/QEP2或CAP4/QEP3和CAP5/QEP4引腳上的正交編碼脈沖進行解碼和計數(shù)。▲

應(yīng)用:QEP電路可用于連接一個光電編碼器以獲得旋轉(zhuǎn)機器的位置和速率等信息。

光電編碼器及其輸出脈沖角度間隔空隙一對光電傳感器,相位差為/4LED光源shaftrotationCh.ACh.BQuad

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