最新C32位实时控制器汇总

C32位实时控制器

C2000 32 位实时控制器

软件概念 | DMC 系统 | 系统注意事项 | 器件功能

自 1996 年推出 TMS320F24x 系列以来，C2000 实时控制器平台一直是数字电机控制领域的业界领先者。2002 年，TI 首次推出基于 C28x DSP 引擎的

F281x 系列，成为专门针对高性能、数学密集电源电子产品控制而打造的首个

32 位架构。在 C28x 的基础上，我们创建了一系列代码兼容器件，以满足应用

程序在性能、价格、外引脚及外设方面的各种需求。

C2000 MCU 用于各种三相电机应用，包括 AC 伺服驱动、精密运动控制、电子动力转向、HVAC 压缩器和鼓风机、工业泵以及洗衣机和电冰箱压缩器等设备。

借助 C2000 的如下功能，使用 C2000 的客户均已大获成功：

•对无传感器操作和场定向控制 (FOC) 进行精确计算的一流功能

•基础软件例程的电机控制库，以及随附的理论、文档和系统示例

•高速、高精度片上模数转换器以及对速度或精度甚至更高的外部 ADC 的轻松支持

•功能丰富的 PWM 发生器和支持任何系统电源拓扑的故障检测

•合作伙伴提供的图形模拟、系统开发和自动代码生成工具

C2000 电机控制软件概念

•最高精度和最高数字准确度

•实现最简单重用和定制的模块化库（C 源码）

•消除定点调节和饱和压力

•最容易针对您的自定义电机进行调优

•文档：理论、软件、系统、BOM、原理图

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•电机控制基础软件块库（提供源码）

o转换器和评估器：Clarke、Parke、滑动模式查看器、相压计算器、通量和速度计算器及评估器、解析器计算器

o控制：信号生成、PID、BEMF 换向、空间矢量发生器

o外设驱动器：适用于不同的模式和拓扑 - ADC、PWM、编码器、传感器捕获

•具有可变输入和可变输出的模块化结构或宏

•初始化时定义所有变量并将一个块的输出设置为下一个块的输入

•运行时调用结构或宏函数

•每个模块均提供完整文档 - 包括数学和 DMC 理论

DMC 系统：以增量方式连接块

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通过使用 DMC 库模块，我们逐步建立了完整的电机控制系统示例。这些系统示例已采用不同的电机类型、控制技术和反馈方法创建并且多数具有电隔离硬件验证平台。

这些系统最重要的功能是其全部采用增量编译方法，该方法允许编译增量代码区，以便开发人员可以逐步验证应用程序的每个部分。例如，在上面的无传感器 PMSM FOC 示例中，以下增量编译被内置到软件中。

•编译层 1：使用虚拟信号，验证 Inverse Park、空间矢量发生，3 相PWM 驱动器将生成正确的 PWM 波形

•编译层 2：连接功率级，验证 ADC 转换、相压计算，Clarke 和 Park 转换

•编译层 3：闭环 PID 电流控制验证

•编译层 4：滑动模式查看器和速度评估器验证

•编译层 5：闭环 PID 速度控制

所有系统均随附完整的工作软件、分步用户指南、丰富的文档、抓图和硬件组装。

这些白皮书包含有关设计 C2000 实时控制器的高性能驱动和电机控制方法的信息。

•C2000 电机控制入门 (PDF 164 KB)

•设计高性能驱动 (PDF 193 KB)

•电机控制方法 (PDF 160 KB)

数字电机控制库

返回页首DMC 系统：Piccolo 和 Delfino

返回页首DMC 系统：传统定点系列

返回页首IQMath：虚拟浮点

IQMath 是C28x 系列的内建库和编译器，可让您通过选择哪些位的二进制表示数为整数 (I) 而哪些是商 (Q) 来选择您的范围（并由此选择分辨率）。通过

它，您还可以浮点格式编写 C 函数而不是处理定点调节，剩下的交给编译器来完成。

•减少了启动、调优和调试工作

o即时、全局或本地更改数字范围

o针对最佳分辨率和动态范围进行调节

o消除量化效果

o减少调节和饱和压力

o更好地与模拟和代码生成工具集成

o单一来源设置为在定点和浮点处理器之间移动

o轻松重用和重调新系统

实时调试

•在芯片中实施，而不是由软件调试监视器实施

•不需要 CPU 周期

•RTDX 始终可用，实时调试客户退货

•非关键调试代码暂停，而继续为对时间要求极其严格的中断提供服务•访问存储器和寄存器而不会停止处理器

系统注意事项

最新的 Piccolo 系列器件包括最新的创新成就，并谨记以下目标：

降低系统成本并提高系统可靠性：

•具有 POR/BOR 的片上电压监控器无需外部监控器，且其内置特性可消除所有 PWM 引脚上的启动假信号

•IEC-60730 的三级时钟保护

o两个内部和可选外部振荡器

o两个看门狗和时钟失败检测电路会自动切换为备份 OSC

o（如果两个内部故障器件在平稳关断后均进入跛形模式）•GPIO 包括内部数字滤波器，可减小噪声并节省外部系统成本

在大多数美国以外的国家/地区，我们也看到各规范制订组织都要求将功率因数校正 (PFC) 包含在多数新的白色家电中，我们期望这一点也会发展到其它行业。

•问题

o 3 相反向器和电机充当非线性负载并从供应商的线路中抽取谐波电流。这些谐波电流将丢失和失真。

•解决方案

o PFC 保证通过的电流波形跟随线路的电压波形，不管负载或输入条件有何变化，同时将输出直流电压调节为一个稳定值。

•模拟和数字 PFC：

o PFC 的模拟或无源实施被锁定为单个模式，对操作条件变化的反应能力有限。

o相反，有源或数字控制的 PFC 可对操作条件的变化采取行动并适应其变化，其精确度也更高，可消除电压和电流之间的任何相移，从而提高效率。

o数字 PFC 的灵活性也使开发人员可使用可能比 PFC 无源实施更复杂的 PFC 拓扑。

•C2000 器件具有处理空间及高分辨率 ADC 和 PWM，即使通过成本最低的Piccolo MCU，也可对无传感器 FOC 控制（及双轴 FOC）实施 PFC

•所有 Piccolo 和 Delfino 解决方案中均包含示例硬件和软件。

图形模拟和代码开发

Mathworks Embedded Target和Visual Solutions VisSim均支持面向 C2000 MCU（并与现有 DMC 硬件无缝连接）的图形电机控制开发工具。这些工具提供：

•对 TI DMC 库及其它 TI 器件、数学和外设库的块支持

•完整 DMC 系统的模拟、建模和验证

•自动调优和系数查找程序

•代码生成和目标部署

•与 TI 的集成开发环境和硬件开发工具直接相连

C2000 器件功能