三大電機(jī)控制方案之DSP篇：TMS320F28335

　　ADC

　　TMS320F28335 上有 16 通道、12 位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC。他可以被配置為兩個獨立的 8 通道輸入模式，也可以通過配置 AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC=1，將其設(shè)置為一個 16 通道的級聯(lián)輸入模式。輸入的方式可以通過配置AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS=1，將其設(shè)置為順序采集。即從低通道開始到高通道結(jié)束。

　　時鐘

　　TMS320F28335 上有一個基于 PLL 電路的片上時鐘模塊，為 CPU 及外設(shè)提供時鐘有兩種方式：一種是用外部的時鐘源，將其連接到 X1 引腳上或者 XCLKIN 引腳上，X2 接地;另一種是使用振蕩器產(chǎn)生時鐘，用 30MHz 的晶體和兩個 20PF 的電容組成的電路分別連接到 X1 和 X2 引腳上，XCLKIN 引腳接地。我們常用第二種來產(chǎn)生時鐘。此時鐘將通過一個內(nèi)部 PLL 鎖相環(huán)電路，進(jìn)行倍頻。由于 F28335 的最大工作頻率是 150M，所以倍頻值最大是 5。其中倍頻值由 PLLCR 的低四位和 PLLSTS 的第 7、8 位來決定。

　　外部中斷

　　支持8 個被屏蔽的外部中斷 (XINT1–XINT7， XNMI)。 XNMI 可被連接至 INT13 或者 CPU 的 NMI 中斷。這些中斷中的每一個可被選擇用于負(fù)邊沿、正邊沿或者正負(fù)邊沿觸發(fā)，并且可被啟用或禁用(包括XNMI 在內(nèi))。 XINT1， XINT2，和 XNMI 還包含一個 16 位自由運行的上數(shù)計數(shù)器，當(dāng)檢測到一個有效的中斷邊沿時，該計數(shù)器復(fù)位為 0。 這個計數(shù)器可被用于為中斷精確計時。 與 281x 器件不同，沒有用于外部中斷的專用引腳。 XINT1，XINT2 和 XINT 中斷可接受來自 GPIO0-GPIO31 引腳的輸入。 XINT3–XINT7 中斷可接受來自 GPIO32-GPIO63 引腳的輸入。

　　電機(jī)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域

　　電機(jī)控制：AC 感應(yīng)

　　電機(jī)控制：低電壓

　　電機(jī)控制：步進(jìn)電機(jī)

　　電機(jī)控制：永久磁性

　　電機(jī)控制：高電壓

　　工程師開發(fā)過程中常見問題總結(jié)

　　1.SPI驅(qū)動TLE7241E出現(xiàn)返回值不對的問題。主要是由于時序的不對，導(dǎo)致TLE7241E輸入采樣時數(shù)據(jù)還沒有建立，所以TLE7241E收到的命令不正確，所以返回值不正確。

　　2.SPI驅(qū)動EEPROM時，如果用金屬物觸到clock pin時，能正確運行，否則不能正確運行。出現(xiàn)次問題也是由于時序的問題，金屬物觸到clock導(dǎo)致clock出現(xiàn)微小幅度的偏移，導(dǎo)致正好和 eeprom的時序?qū)ι?，而不用金屬物觸碰時時序不正常，當(dāng)使dsp MOSIpin數(shù)據(jù)發(fā)送提前半個周期后，eeprom工作正常。

　　3.示波器有時會導(dǎo)致顯示的波形被消尖，所以用示波器測量時周期不能太大。

　　TMS320F28335部分模塊使用經(jīng)驗

　　1.TMS320F28335+總線：

　　硬件連接情況(28335+cpld+ad7606)：Cpld負(fù)責(zé)對地址譯碼，16位數(shù)據(jù)線接并口AD7606的D0～D15，再用幾個GPIO分別接ad7606的busy、reset、CONVST.

　　軟件思想：timer0控制采樣速率，busy配置為外部中斷輸入腳，轉(zhuǎn)換完成即可觸發(fā)中斷，在外部中斷函數(shù)里把轉(zhuǎn)換結(jié)果讀取。

　　遇到問題：數(shù)據(jù)線上只有D0～D7有數(shù)據(jù)變換，D8～D15全為0。

　　問題分析：D8～D15和地短路了，busy時間太短、不能觸發(fā)中斷，ad配置為了8位模式，等等…

　　解決問題：把問題一個個排除，最后原因是數(shù)據(jù)線D8～D15在cpld連接部分未定義。

　　2.TMS320F28335+SCI模塊：

　　硬件連接：F28335有三個串口，SCIA、SCIB、SCIC，這里用SCIC+232芯片接口即可與 PC機(jī)通信。

　　功能驗證：使用串口調(diào)試助手發(fā)送數(shù)據(jù)，28335收到數(shù)據(jù)后再發(fā)給PC

　　軟件設(shè)計：使用FIFO、查詢方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)、配置好相應(yīng)的寄存器就可以使用了，主要代碼分享如下。

　　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模塊：

　　注意一下兩點

　　(1)、從機(jī)地址：

　　由于28335的I2C模塊會自動添加R/W位，應(yīng)將從機(jī)地址右移一位。如：選用模塊7位地址模式時，若使用的I2C芯片從機(jī)地址為0xD0，則設(shè)置時應(yīng)置從機(jī)地址為0x68。

　　(2)、子地址：

　　I2C器件的子地址有的是8位、有的是16位，16位的發(fā)送子地址的時候要發(fā)送2次、分別發(fā)高8位和低8位，因為28335的I2C模塊數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器是8位的。

　　4.TMS320F28335+SPI模塊：

　　(1)、主設(shè)備配置SPI模塊的時鐘模式時要根據(jù)從設(shè)備的時鐘要求，要搞清楚從設(shè)備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)是在時鐘的上升沿還是下降沿。時鐘配置正確后，數(shù)據(jù)才能被準(zhǔn)確的發(fā)送和接收。

　　(2)、主設(shè)備讀取數(shù)據(jù)時必須先發(fā)送一個無意義的數(shù)以啟動時鐘。

　　典型設(shè)計案例

　　1.高速數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計

　　針對超聲波流量計中高速數(shù)據(jù)采集的需求，采用32位浮點實時MCU 芯片 TMS320F28335和高速A/D轉(zhuǎn)換器ADS805E設(shè)計了一種12位分辨率，20MSPS的高速數(shù)據(jù)采集電路。數(shù)據(jù)接口通過外部擴(kuò)展接口 Xintf擴(kuò)展，使用DMA高速讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，控制接口通過GPIO口實現(xiàn)。文中給出了硬、軟件設(shè)計及測試結(jié)果，該接口電路具有高性能，接口簡單，低成本等特點，已經(jīng)在研制的超聲波流量計中應(yīng)用。

　　2.三相SPWM波在TMS320F28335中的實現(xiàn)

　　載波相移正弦脈寬調(diào)制(SPWM)技術(shù)是一種適用于大功率電力開關(guān)變換裝置的高性能開關(guān)調(diào)制策略，在有源電力濾波器中有良好的應(yīng)用前景。本文介紹了如何利用高性能數(shù)字信號處理器TMS320F28335的片內(nèi)外設(shè)事件管理器(EV)模塊產(chǎn)生三相SPWM波，給出了程序流程圖及關(guān)鍵程序源碼。該方法采用不對稱規(guī)則采樣算法，參數(shù)計算主要采用查表法，計算量小，實時性高。在工程實踐中表明，該方法既能滿足控制精度要求，又能滿足實時性要求，可以很好地控制逆變電源的輸出。

　　3.PMSM伺服系統(tǒng)的設(shè)計

　　交流永磁同步電機(jī)(PMSM)伺服系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于在工業(yè)領(lǐng)域。為了提高系統(tǒng)的控制性能，設(shè)計了以數(shù)字信號控制器TMS320F28335為控制核心，主電路為AC/DC/AC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用矢量控制策略的高性能PMSM伺服系統(tǒng)，并將所構(gòu)成的系統(tǒng)與基于TMS320F2812的系統(tǒng)進(jìn)行了比較。相關(guān)實驗證明，該系統(tǒng)具有更好的響應(yīng)速度和控制精度。