|
热门文章
推荐文章
最新文章
|
DSP56F80x及其在电机控制中的应用
原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1
本文章共3758字，分3页，当前第1页，快速翻页：
|
摘 要：介绍了Motorola公司DSP56F80x系列DSP的内核、智能外设、应用领域和内部结构、外部引脚及开发方法等，最后给出了一个应用DSP56F805控制无位置传感器无刷直流电机的实验系统。
关键词：SoC；DSP56F80x；电机控制；无传感器无刷直流电机
电机控制经历了从模拟控制到以MCU（单片机）为主的模数混合控制再到全数字控制的演变。随着电机应用领域的更加广泛和深入，完成电机控制的运算也越来越复杂，而实时性的要求在很多场合却越来越高。这样，以DSP（数字信号处理器）加MCU的控制模式便应运而生。当前，系统设计及更新换代的周期越来越短，而系统的低造价和高可靠性却一直是人们的共同追求，片上系统（SoC）设计便是在此背景下应运而生的电子设计潮流。于是，TI、ADI、Infineon等公司相继推出了面向控制系统设计的DSP芯片。Motorola则更是不甘示弱，其DSP56F80x系列无论是从DSP的运算性能还是从MCU的控制性能来说都表现出了卓越的品质，实际上，该系列的DSP可以说是集成了MCU和DSP功能的一体化设计芯片。
1 DSP56F80x系列DSP
DSP56F80x系列DSP（以下简称 '80x）包括DSP56F801、3、5、7，2003年初，Motorola在该系列中又新增了一个片种DSP56F802。'80x集成了Motorola的16位定点DSP微控制器内核DSP56800，而DSP56800内核的指令集面向DSP和控制领域的应用均进行了优化。DSP56800内核为双哈佛结构，共有3个并行的执行单元，分别为算逻运算单元（ALU）、地址产生单元（AGU）和程序控制单元（PCU）。每个指令周期这3个执行单元共可完成6次操作。在一个指令周期内，DSP内核即可执行一次16位×16位的乘法累加操作（MAC）。另外，DSP内核还提供了硬件循环操作。芯片内核最高可工作于80MHz，在此工作频率下，指令执行速度可达40MIPS。内核的这种高效结构和高速运算能力，为 '80x系列DSP在运算复杂、实时性较强的控制领域中的应用提供了保证。
'80x系列DSP的设计继承了SoC思想，这使得它们在嵌入式系统中的应用更加方便。该系列DSP的片内就包含了容量不等的程序和数据FLASH及RAM；而且除DSP56F801、2外，芯片可外扩程序及数据存储器各64K×16位。此外，芯片还集成了丰富的面向控制的IP（Intellectual Properties）外设，如ADC、PWM、正交解码器（Quadrature Decoder）、四定时器（Quad Timer）、看门狗（Watchdog/COP）、JTAG、通用I/O接口（GPIO）和用于通信用的CAN总线、异步串行总线SCI及同步串行总线SPI等。DSP56F801、2内部还集成有一个弛张振荡器，因而，DSP56F801、2的应用甚至于不需要外接晶体或时钟源。表1为'80x系列DSP特性列表,其中的带“*”的模块引脚共用，可通过软件选择。
'80x系列DSP的应用领域包括：电机控制，如交流感应电机、直流有刷及无刷和有传感器及无传感器电机、开关及可变磁阻电机以及步进电机等；工业控制，如工业自动化、电源控制、消噪降噪、环境控制和仪器仪表等；交通运输，如燃料管理、路灯控制、引擎控制、安全气囊等；其他如智能家电、家居安保系统、声控设备、电动玩具等等。
2 DSP56F805的内部结构、外部引脚与智能外设
从表1我们可以看出，'80x系列DSP各片种的主要区别在于各自片内集成的存储器容量和IP外设的种类和数目的不同。在此，我们以DSP56F805为例，详细介绍该芯片的内部结构、外部引脚和智能外设等。
DSP56F805的内部结构及外部引脚的功能分布如图1所示。下面对DSP56F805所集成的与电机控制密切相关的IP外设作几点简单说明。
● 共有两个分辨率为15 位的PWM模块：PWMA和PWMB，每个PWM模块都有6个PWM输出引脚、3个电流检测输入引脚和4个差错输入引脚。PWM输出波形可通过软件设置为边沿对齐或中心对齐。6路PWM输出可配置为0、1、2或3对互补输出，互补输出以外的则为相互独立的PWM输出。对于互补PWM输出对，芯片支持可编程死区电压控制和波形宽度及极性控制。
● 12位的ADC模块最高采样率可达1.66MSPS。考虑到电机控制的方便，ADC模块采用双路各4输入设计，这两路A/D变换器可被软件配置为同步或顺序采样。而且，ADC模块还可与PWM模块实现同步。
|
 本文章所属分类： 首页
→ 机修技术知识
|
文章搜索
|
您的位置：技术工种之机修知识网
→ 机修技术知识
→ 正文