第6讲 事件管理器模块(EVB)
事件管理器(EV)
第11章事件管理器(EV)事件管理器模块为用户提供了众多的功能和特点,它们在运动控制和马达控制的应用中是特别有用的。
事件管理器模块包括通用目的(GP)定时器、全比较/PWM单元、捕捉单元和正交编码脉冲电路等。
EVA和EVB两个EV模块都是特定的外围设备,它们是为多轴运动控制应用而设计的。
每个EV都具有控制三个半高桥(three Half-H bridges)的能力,当各个桥需要互补的PWM对去控制时,EV 可以提供这种能力。
每个EV还可以输出两个附加的PWM,而不是互补的PWM对输出。
11.1 事件管理器功能概述11.1.1 事件管理器功能EVA和EVB的定时器、比较单元及捕捉单元的功能是相同的。
但定时器单元的名称因为EVA和EVB而有所区别。
表11-1中列出了事件管理器模块可以被使用的功能和特点,并重点说明了EVA的命名。
事件管理器EVA和EVB 拥有功能相同的外围寄存器组。
EVA的寄存器组地址开始于7400h,EVB的寄存器组地址开始于7500h。
本章中讲述了采用EVA命名方式的GP定时器、比较单元、捕捉单元和正交编码脉冲电路(QEPs)的功能。
这些段落对于与EVB相关的器件功能同样是适用的,只是模块及信号的命名不同而已。
事件管理器(EV)的器件接口如图11-1所示。
事件管理器A(EVA)的功能模块图如图11-2所示,事件管理器B(EVB)的功能模块图与该图类似,只是模块及信号的命名有所不同。
1.通用目的(GP)定时器事件管理器各有两组GP定时器。
GP定时器x(x=1或2属于EVA;x=3或4属于EVB)包括:(1)1个16位的定时器TXCNT,为增/减计数器,TXCNT可以读/写。
(2)1个16位的定时器比较寄存器TxCMPR(带阴影的双缓冲寄存器),可以读/写。
(3)1个16位的定时器周期寄存器TxPR(带阴影的双缓冲寄存器),可以读/写。
(4)1个16位的定时器控制寄存器TxCON,可以读/写。
第11章 事件管理器模块
南航自动化学院DSP技术应用实验室
2.捕获单元的寄存器和堆栈
与捕获单元有关的寄存器有通用定时器控制 寄存器GPTCONA/B,单个定时器的计数寄存器 TxCNT 、 比 较 寄 存 器 TxCMPR 、 周 期 寄 存 器 TxPR、控制寄存器TxCON,捕获单元自身的捕 获控制寄存器CAPCONA/B、捕获FIFO状态寄存 器CAPFIFOA/B、捕获单元FIFO堆栈,以及捕获 单元的中断控制寄存器——事件管理器C组中断 控 制 寄 存 器 EVxIMRC 和 EVxIFRC ( 其 中 x=A,B)。
FIFO堆栈中存放的捕获值的情况会反 映在捕获FIFO状态寄存器CAPFIFOA/B 中相应位上。 南航自动化学院DSP技术应用实验室
如果旧的值没有被读取,在捕获输入 引脚上又检测到第三次预设的跳变,则顶 层中最旧的值被将丢失,底层原来的值压 入顶层,最新捕获到的值送入底层;同时 FIFO状态位变为11。 若在捕获过程中,顶层堆栈中的值被 读取,则底层堆栈中的值压入顶层;同时 相应FIFO状态位的值减去1。 南航自动化学院DSP技术应用实验室
②. 图中死区时间的设定使得PWMx和PWMx+1输 出波形不能同时为1,因而由之驱动的串联功率器件 不会同时导通,从而可以避免短路而击穿。 ③.比较寄存器CMPRx的值越大,有效脉冲宽度越 窄 ; T1/T3 的 周 期 寄 存 器 T1PR/T3PR 的 值 越 大 , PWM载波周期越长,频率越低。
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(2).通用定时器的中断控制
下面以通用定时器的周期匹配中断(T1PINT) 为例,说明通用定时器的中断控制过程。 ①. 设置全局控制寄存器GPTCONA值。 ②. 令INTM=0,允许产生中断。 ③. 设置系统中断屏蔽寄存器IMR的INT2=1,允许 EVA的A组中断。 ④. 设置EVA的中断屏蔽寄存器EVAIMRA的 T1PINT=1,允许定时器1周期中断的产生。
DSP课件 事件管理器EV
停止/保持模式
当TMODE的值为0时,定时器工作于停止/保持模式。 在这种模式下,通用定时器停止计数并保持当前的状态。 此时,定时器的计数寄存器T1CNT、比较输出 T1PWM_T1CMP将保持不变。
连续增/减计数模式
当TMODE的值为1时,定时器工作于连续增/减计数模式。
连续增/减计数模式时不同初始值情况下的计数
每个事件管理器有两个16位通用定时器。 EVA:T1、T2 EVB:T3、T4 通用定时器作用: 1.计时 2.使用定时器的比较功能产生PWM波 3.给其他子模块提供时基
通用定时器的结构框图
阴影寄存器的作用
Shadowed register-阴影寄存器
定时器比较寄存器重载条件——T1CON
T1产生对称的PWM波形
12.3 比较单元与PWM电路
桥电路理想的驱动波形 三相全桥电路
开关管状态切换
桥电路所需的实际带有死区的驱动波形
全比较单元
带有死区控制的PWM电路
死区单元模块图
比较单元1产生不对称PWM波
比较单元1产生对称PWM波
比较单元的中断事件
比较中断 功率驱动保护中断
电机转过的角度为
T2CNT[(K 1)t] T2CNT[kt] *360 4096
电机的转速n为
n
T2CNT[(K 1)t] T2CNT[kt] *60rpm 4096*t
模块
信号引脚 T1PWM_T1CMP T2PWM_T2CMP PWM1 PWM2 定时器3 定时器4
模块
信号引脚 T3PWM_T3CMP T4PWM_T4CMP PWM4 PWM5
比较单元1 比较单元 比较单元2
EV时间管理器及应用资料
可读写的16位定时器控制寄存器TxCON
可以选择内部或外部时钟TCLKINA/B,可对时钟输入预定标
4个可屏蔽中断(下溢、上溢、比较匹配、周期匹配)
当选择增/减计数模式时,可用TDIRA/B引脚控制计数方向
一个定时器比较输出引脚TxCMP。
T t1
通用定时器输入/输出
通用定时器的输入包括: 内部高速外设时钟(HSPCLK) 外部时钟TCLKINA/B,最高频率不超过CPU时钟的1/4 方向输入TDIRA/B,控制通用定时器递增(1)/递减(0)计数的方向
定时器停止计数并保存当前的状态,定时器的计数器、比较输出和预定 标计数器均保持不变。
2)连续递增计数模式--TMODE1&0=01
连续递增计数模式下,GPTCONA/B中的计数方向标识位为1 输入时钟可以是内部或外部时钟,TDIRA/B不起作用 定时器周期的时间为(TxPR+1)个定标后的时钟输入周期 该模式下,定时器按照预定标的输入时钟计数,在计数值和周期寄存器 匹配后的下一个时钟上升沿,计数器复位为0,并开始下一个计数周期。
TxCMPR<TxPR
TxCMPR≠0
(9)
(6) TxCMPR=0 TxCMPR>TxPR
(3)
(2) (5)
(1)
(4)
(7)
100%
0%
(8)
定向递增/递减计数模式
3)定向递增/递减计数模式--TMODE1&0=10
该模式下,计数方向受TDIRA/B引脚的输入信号控制 a)TDIRA/B=1:从TxCNT=0递增计数直到TxCNT=TxPR或
通用定时器的输出包括:
通用定时器比较输出TxCMP/TxPWM
《dsp》事件管理器(EV
7.1 事件管理器模块概述 7.2 通用定时器 7.3 比较单元 7.4 PWM电路及PWM信号的产生 7.5 空间向量PWM 7.6 捕捉单元 7.7 正交编码器脉冲电路(QEP) 7.8 事件管理器中断
7.1 事件管理器模块概述 最重要、最复杂的模块,可为所有类型电机提供控
制技术。 7.1.1 事件管理器结构 LF2407A 两个事件管理器模块:EVA和EVB。 每个事件管理器模块包括:两个通用定时器(GP)、
名称 定时器控制寄存器A 定时器1的计数寄存器 定时器1的比较寄存器 定时器1的周期寄存器 定时器1的控制寄存器 定时器2的计数寄存器 定时器2的比较寄存器 定时器2的周期寄存器 定时器2的控制寄存器
说明 EVA 定时器1
定时器2
地址 7411h 7413h 7415h 7417h 7418h 7419h
4.连续增/减计数模式 此种模式与定向的增/减计数模式一样,但是在本模式
下,引脚TDIRA/B的状态对计数的方向没有影响。 定时器的计数方向仅在定时器的值达到周期寄存器的
值时(或FFFFh,如果初始定时器的值大于周期寄存 器的值),才从递增计数变为减计数。定时器的计数 方向仅当计数器的值为0时才从减计数变为增计数。 如图7-6所示。
7.1.4 EV寄存器及地址 下面四个表列出EVA所有寄存器的地址,EVB的类似。
地址 7400h 7401h 7402h 7403h 7404h 7405h 7406h 7407h 7408h
EVA定时器寄存器地址
寄存器 GPTCONA T1CNT T1CMPR T1PR T1CON T2CNT T2CMPR T2PR T2CON
1.PWM输出转换 PWM输出的转换由一个非对称和对称的波形发生器和 相应的输出逻辑控制,并且依赖于以下条件: GPTCONA/B寄存器中相应位的定义。 定时器所处的计数模式。 在连续增/减计数模式下的计数方向。 2.非对称和对称波形发生器 依据通用定时器所处计数模式,产生一个非对称和对
第七章_事件管理器模块(EV)
50
6.通用定时器的周期寄存器 通用定时器周期寄存器的值决定了定时器的周 期,当周期寄存器的值和定时器计数器的值之间产 生匹配时,通用定时器的操作就停止并保持其当前 值,并根据计数器所处的计数方式执行复位为零或 开始递减计数。 通用定时器的周期寄存器的地址为:7403h(T1PR), 7407h(T2PR),7503h(T3PR),7507h(T4PR)。
54
15.通用定时器的中断
通用定时器在EVAIFRA、EVAIFRB、EVBIFRA和EVBIFRB 中有16个中断标志。每个通用定时器可根据以下事件产生 4个中断: 上溢——TxOFINF(x=1,2,3或4); 下溢——TxUFINF(x=1,2,3或4); 比较匹配——TxCINT(x=1,2,3或4);
46
位15 位14
保留位。 T2STAT。通用定时器2的状态,只读。 0 1 减计数 增计数
位13
T1STAT。通用定时器1的状态,只读。
位12-11 保留位。
47
位10-9
T2TOADC。通用定时器2启动模数转换事件。
00
01 10 11 位8-7
无事件启动模数转换。
设置由下溢中断标志来启动模数转换。 设置由周期中断标志来启动模数转换。 设置由比较中断标志来启动模数转换。
36
37
7.2.2
通用定时器功能模块
1.通用定时器输入 通用定时器的输入如下:
内部CPU时钟;
外部时钟TCLKINA/B,最大频率是CPU时钟频率的1/4; 方向输入TDIRA/B,控制通用定时器增/减计数; 复位信号RESET。
38
2.通用定时器输出
通用定时器的输出如下: 通用定时器比较输出TxCMP,x=1,2,3,4; 至ADC模块的模数转换启动信号; 比较逻辑和比较单元的下溢、上溢、比较匹配和周期匹配 信号; 计数方向指示位。
6.3 事件管理器模块080328
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3. 捕获单元的控制
捕获单元的工作步骤如下: 捕获单元的工作步骤如下: (1).设置捕获引脚为基本功能引脚 ) 设置捕获引脚为基本功能引脚 设置捕获控制寄存器, (2).设置捕获控制寄存器,确定捕获环境 ) 设置捕获控制寄存器 (3).设置时基定时器的工作环境 ) 设置时基定时器的工作环境 (4).捕获。 ) 捕获。 捕获
6.3 事件管理器模块(EV)
一、事件管理模块概述 二、通用定时器 全比较单元及其PWM电路 三、全比较单元及其 电路 四、捕获单元
二、通用定时器
1.通用定时器概述 通用定时器概述 2.通用定时器的设置步骤 通用定时器的设置步骤 3.通用定时器的中断控制 通用定时器的中断控制 4.定时器中断实验 定时器中断实验
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设置定时器1的计数寄存器 的计数寄存器T1CNT和周期寄存 ⑤. 设置定时器 的计数寄存器 和周期寄存 的值。 器T1PR的值。 的值 ⑥. 设置定时器1控制寄存器 设置定时器 控制寄存器T1CON 控制寄存器 在该寄存器中设置定时器1的计数模式, 在该寄存器中设置定时器 的计数模式,并允 的计数模式 许定时器操作。 许定时器操作。 开始计数, ⑦ .T1CNT由 0开始计数 , 当 T1CNT=T1PR时 , 由 开始计数 时 产 生 周 期 匹 配 中 断 。 这 时 EV 中 断 标 志 寄 存 器 EVIFRA的 T1PINT FLAG=1, 表示产生了周期匹 的 , 配中断。 配中断。
事件管理器(EV)
假定VT1先在T1时间内导通,此时电源电压Ud全部 加到电机电枢端,然后,在T2时间内关断,这期间 电枢端电压为0。如此反复,则电枢电压波形如图。 电动机电枢端电压Ua平均值:
Ua = T1/(T1+T2) *Ud T1/(T1+T2) = T1/T *Ud = αUd
其中:T为电力电子器件开关周期,α为占空比。 保持T恒定,通过改变占空比改变电枢电压的方法 为定频调宽法。
5
T1CMPOE
3-------2
T2PIN
1--------0
T1PIN
位 14
名称 T2STAT 定时器2状态 定时器 状态 0 减计数 1 增计数 定时器2状态 定时器 状态 0 减计数 1 增计数 定时器2事件启动 定时器 事件启动ADC 事件启动 00 不启动 不启动ADC 01 下溢中断启动 下溢中断启动ADC 10 周期中断启动 周期中断启动ADC 11 比较中断启动 比较中断启动ADC 定时器1事件启动 定时器 事件启动ADC 事件启动 00 不启动 不启动ADC 01 下溢中断启动ADC 下溢中断启动 10 周期中断启动 周期中断启动ADC 11 比较中断启动 比较中断启动ADC
采用PWM技术的优点 采用PWM技术的优点
从处理器到被控系统信号都是数字形式的, 无需进行数模转换。 对噪声抵抗能力的增强:控制信号保持为 数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只 有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻 辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产 生影响。 从PWM信号转向模拟信号可以极大地延长 通信距离。
定时器方向 外部时钟
TDIRB TCLKINB /C4TRIP /C5TRIP /C6TRIP
PWM技术应用解释 PWM进行驱动的简单实验: 如果将连接电池和灯泡的开关闭合50ms, 灯泡在这段时间中将得到9V供电。如果在下 一个50ms中将开关断开,灯泡得到的供电将 为0V。如果在1秒钟内将此过程重复10次,灯 泡将会点亮并象连接到了一个4.5V电池(9V的 50%)上一样。这种情况下,占空比为50%, 调制频率为10Hz。 如果PWM占空比分别为10%、50%和 90%的输出,则这三种PWM输出编码的分别 对应模拟信号输出的强度为满度值的10%、 50%和90%。例如,假设供电电源为9V,占 空比为10%,则对应的是一个幅度为0.9V的模 拟信号。
事件管理模块
规定了对不同定时器事件所采取的操作,并 指示计数方向。
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2022/3/23
9.2.2通பைடு நூலகம்定时器功能模块
P186
9.2.2通用定时器功能模块 全局通用定时器控制寄存器 GPTCONA
P186
T2STAT 定时器2状态位 GP timer 2 Status
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2022/3/23
9.2.2通用定时器功能模块 定时器控制寄存器(TxCON) x=1,2,3,4
P184
TCLD1、TCLD0 比较寄存器重装载条件
Timer Compare Register Reload Condition
➢ 一个16位的周期寄存器 One RW 16-bit timer period register (shadowed), TxPR
➢ 一个16位的控制寄存器 RW 16-bit individual timer control register, TxCON
➢ 内部时钟输入预定标 Programmable prescaler applicable to internal clock inputs
CAP3INT
捕获单元3中断.Capture Unit 3 interrupt
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
2022/3/23
通用定时器 General-Purpose (GP) Timers
电气工程学院
Electrical Engineering Institute of NEDU
数字信号控制器TMS320LF2407中文详细资料(纯手打)
数字信号控制器TMS320LF2407DSP芯片,也称数字信号控制器,是一种具有特殊结构的微处理器。
DSP芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP指令,可以快速实现各种数字信号处理算法。
TMS320LF2407芯片是TI公司 TMS320系列中的一种 16 位定点DSP芯片, 是目前应用最为广泛的芯片。
基于TMS320C2xxDSP的CPU核结构设计提供了低成本、低功耗、高性能的处理能力,对电机的数字化控制非常有用。
同时,几种先进的外设被集成到该芯片内,形成了真正意义上的数字控制器。
一、2407的基本特点和资源配置LF2407 DSP具有TMS320系列DSP的基本功能之外,还有其自身特点:➢采用高性能静态CMOS技术,使得供电电压降为3.3V,减小了控制器的功率损耗;30MIPS的执行速度是的指令周期缩短到33ns(30MHZ),从而提高控制器的实时控制能力;➢基于TMS320C2XX DSP的CPU内核保证了TMS320LF2407DSP代码和TMS320系列DSP代码兼容;➢片内有高达32K字×16位的Flash程序存储器;高达2.5K×16位的数据/程序RAM;2K 字的单口RAM;➢SPI/SCI引导ROM;➢两个事件管理模块EVA和EVB,每个均包括如下资源:两个16位通用定时器;8个16位的脉宽调制通道(PWM),可以实现三相反相器控制、PWM的中心或边缘校正、当外部引脚\PDPINTX出现低电平时快速关闭PWM通道;防止击穿故障的可编程的PWM死去控制;对外部事件进行定时捕获的3个捕获单元;片内光电编码器接口电路;16通道的同步ADC转换器。
➢可扩展的外部存储器具有192K×16位空间,分别为64K字程序存储空间,64K字的数据存储空间和64K字的I/O存储空间;➢看门狗(WD)定时器模块;➢10位的ADC转换器,其特性为:最小转换时间为500ns,16个多路复用的输入通道、可选择两个事件管理器来触发两个8通道输入ADC转换器或一个16通道输入的A/D转换器;➢基于锁相环(PLL)的时钟发生器;➢高达41个可单独编程或复用的通用输入输出引脚(GPIO);➢5个外部中断(两个驱动保护、复位和两个可屏蔽中断);➢电源管理,具有3种低功耗模式,能够独立的将外围器件转入低功耗工作模式;二、数字和混合信号的外设●事件管理器;●CAN(Controller Area Network),即控制器区域网;●串行通信接口(SCI)和16位串行外部设备接口(SPI);●模数转换器(ADC);●系统保护,例如低电压保护和看门狗定时器。
电动轮自卸车发展历程正文
第一章介绍1.1电动轮式自卸车发展历程1959年,美国Unite Rigg公司首次将载重68t的矿用车改装为电驱动车。
1 963年开始量产M85 77t电动轮车。
电动轮式自卸车的发展应该归功于1968年美国GE公司引进电动轮式结构,即电动机、传动系统和制动器的一体化。
由于电动轮是一个整体,可以在车上进行维修或整体拆卸,使用和维护非常方便,极大地促进了大型电动轮自卸车的发展。
1990年,世界矿用卡车年产量首次突破600辆。
它在 1996 年达到顶峰,拥有近 800 个单位。
从那时起,由于全球铜矿和金矿的繁荣,需求下降。
1998年,订货量减少到600辆左右。
1990年,154-190吨级运输车占订单的绝大部分,而220吨级运输车占当年订单的不到15%。
到1997年,220吨(包括290吨级930E)运输车辆占当年订单量。
超过 40%。
1998年,这个数字接近50 %。
由于维护良好,定期检修,主要部件更换频繁,这些运输车辆的正常工作寿命约为 60,000+小时。
迄今为止,全球电动轮式自卸车总保有量已超过2万辆[1] 。
尤其是今年,湘电集团刚刚成功研制出具有自主知识产权的300吨“先锋”电动轮式自卸车,将于今年7月运往准格尔旗大型露天煤矿。
其顺利下线,标志着我国大型电动轮式自卸车设备长期依赖进口的局面被打破。
过去,电动轮式自卸车市场仅被五家厂商瓜分。
卡特彼勒进入运输车辆市场较晚,但由于其开发新产品的积极战略,它已经占据了运输车辆市场的主要份额。
小松矿业系统排名第二。
这两家大型运输车辆制造商近几年的销售额约占矿用车辆市场总销售额的3/4。
其他运输车辆制造商,包括Ukrid Hitachi、Unite Rig g等,争夺剩余的市场份额。
但现在随着我国对电动轮式自卸车的研究,特别是湘电集团的研究,逐渐赶上了发达国家,甚至在市场上占有一席之地。
1.2 电动轮式自卸车发展趋势重型电动轮式自卸车以其效率高、运力大、经济性好等特点,成为露天矿山和年开采量超过1000万吨的大型水利建设项目的理想运输工具。
6 DSP原理与应用教案 ADC
《DSP原理与应用》教案(6)教学课时:4学时六、A/D转换模块6.1 A/D转换模块概述F2407的A/D转换模块(ADC)具有以下特性:1、带内置采样和保持(S/H)的10位ADC。
2、多达16个的模拟输入通道(ADCIN0~ADCIN15)。
3、自动排序的能力。
一次可执行最多16个通道的“自动转换”,而每次要转换的通道都可以通过编程来选择。
4、两个独立的最多可选择8个模拟转换通道的排序器(SEQ1和SEQ2)可以独立工作在双排序器模式,或者级联之后工作在一个最多可选择16个模拟转换通道的排序器模式。
5、在给定的排序方式下,4个排序控制器(CHSELSEQn)决定了模拟通道转换的顺序。
6、可单独访问的16个结果寄存器(RESULT0~RESULT15)用来存储转换结果。
7、可有多个触发源启动A/D转换:软件:软件立即启动(用SOC SEQn);EV A:事件管理器A(在EV A中有多个事件源可以启动A/D转换);EVB:事件管理器B(在EVB中有多个事件源可以启动A/D转换);外部:ADC SOC引脚。
8、灵活的中断控制,允许在每一个或每隔一个序列的结束时产生中断请求。
9、排序器可工作在启动/停止模式,允许多个按时间排序的触发源同步转换。
10、EV A和EVB可各自独立地触发SEQ1和SEQ2(仅用于双排序器模式)。
图6-1 F2407xA ADC模块方框图11、采样和保持获取时间窗口有单独的预定标控制。
12、内置校验模式。
13、内置自测试模式。
6.2 自动排序器的工作原理ADC的排序器包括两个独立的最多可选择8个模拟转换通道的排序器(SEQ1和SEQ2)。
这两个排序器可被级联成一个最多可选择16个转换模拟通道的排序器(SEQ)。
图6-2是ADC模块工作在最多可选择16个自动转换模拟通道的排序器(SEQ)模式下的结构框图,图6-3是ADC模块工作在两个最多可选择8个自动转换模拟通道的排序器(SEQ1和SEQ2)模式下的结构框图。
事件管理器(EV)讲义
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
7.1.2 事件管理器的寄存器列表
பைடு நூலகம்周鹏 安徽工程大学电气工程学院
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
表7-2中的寄存器映射到外设帧PF2中,这个空间只允许16位 访问,32位的访问会产生未定义的结果。
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
扩展控制寄存器EXTCONA
▲ 比较输出TxCMP ▲ ADC转换启动信号 ▲ 提供上溢、下溢、比
较匹配和周期匹配信 号 ▲ 计数方向标识位
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
7.2.3 通用定时器的寄存器
单个通用定时器 控制寄存器 TxCON
▲ 选择4种计数模式的一种 ▲ 使用内部还是外部时钟 ▲ 确定输入时钟使用的预定标参数 ▲ 确定比较寄存器重新装载的条件 ▲ 使能或禁止通用定时器 ▲ 使能或禁止通用定时器的比较操作 ▲ 定时器2或1的周期寄存器 ▲ 定时器4或3的周期寄存器
均离不开精确的定时。 TMS320F2812片内集成的事件管理器(EV)为用户提供 了强大的控制功能,特别适用于运动控制、电机控制、变频 器,逆变器等工业控制领域。 本章将详细介绍TMS320F2812的事件管理器模块的组成、 原理、功能以及应用。
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
7.1 事件管理器功能概述
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
中断标志寄存器(Interrupt Flag Registers ) EVAIFRA
位10 T1OFINT FLAG:通用定时器1上溢中断标志位。 · 读:0—复位标志。 1—置位标志。 · 写:0—无效。 1—复位标志位。
周鹏 安徽工程大学电气工程学院
EVAIMRA
第9章 事件管理器模块(EV) - CAP QEP
CAPRES
14
13
12
CAP3EN
11
Reserved
10
CAP3TSEL
9
CAP12TSEL
8
CAP3TOADC
CAP12EN
R/W-0 7 6 5 4
R-0 3 2
R/W-0 1 Reserved R-0 0
CAP1EDGE
CAP2EDGE R/W-0
CAP3EDGE
位15 CAPRES 捕获复位。读该位总为0。 0 所有捕获单元的寄存器清零 1 无操作 位14~13 00 01 10 11 CAP12EN 捕获单元1和2使能位。 禁止捕获单元1和2, FIFO栈保持它们的内容 使能捕获单元1和2 保留 保留
9.4
捕获单元
9.4.1 捕获单元的应用
捕获单元是一种输入设备,用于捕获引脚上电平的 变化并记录它发生的时刻。 普通的微处理器能做到这一点,但需要由CPU完成 判断和记录工作,因此占用CPU的资源。 而DSP的捕获单元不需占用CPU资源,与CPU并行 工作。同时设置了两级深的FIFO堆栈缓冲器,故对于两 次间隔很短的跳变的捕获得心应手。
第3次捕获示意图
3. 捕获中断
当捕获单元完成一个捕获时,在 FIFO中至少有一个有 效的值(CAPxFIFO位显示不等于0),如果中断未被屏蔽, 中断标志位置位,产生一个外设中断请求。 如果使用了中断,则可用中断服务子程序读取到一对 捕获的计数值。 如果不希望使用中断,则可通过查询中断标志位或堆 栈状态位来确定是否发生了 2 次捕获事件,若已发生,则 捕获到的计数值可以被读出。
顶部堆栈包括: CAP1FIFO、CAP2FIFO和CAP3FIFO ( EVA) CAP4FIFO、CAP5FIFO和CAP6FIFO (EVB )
第6章事件管理器--山东大学DSP研究生
山东大学控制学院 张东亮
7
通用定时器 GPT框图 框图
山东大学控制学院 张东亮 8
2. 通用定时器的输入与输出 通用定时器的输入包括: 通用定时器的输入包括: • 内部高速时钟 内部高速时钟HSPCLK。 。 • 外部时钟 外部时钟TCLKINA/B,最高频率不超过 时钟的1/4。 ,最高频率不超过CPU时钟的 。 时钟的 • 方向输入 方向输入TDIRA/B,控制定时器增 减计数的方向。 减计数的方向。 ,控制定时器增/减计数的方向 • 复位信号 复位信号RESET。 。 • 用于 用于QEP电路时,QEP产生定时器的时钟和方向。 电路时, 产生定时器的时钟和方向。 电路时 产生定时器的时钟和方向 通用定时器的输出包括: 通用定时器的输出包括: • 通用定时器比较输出 通用定时器比较输出TxCMP, x=1,2,3,4。 。 • 为ADC模块提供 模块提供ADC转换启动信号。 转换启动信号。 模块提供 转换启动信号 • 为自身比较逻辑和比较单元提供下溢、上溢、比较匹配和 为自身比较逻辑和比较单元提供下溢、上溢、 周期匹配信号。 周期匹配信号。 • 计数方向指示位。 计数方向指示位。
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对称波形的产生
通用定时器连续增减计数模式下的比较/PWM输出 输出 通用定时器连续增减计数模式下的比较
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//例,利用GP定时器 在GPIOB5引脚上产生周期为 s的方波, 例 利用 定时器 定时器1在 引脚上产生周期为1 的方波, 引脚上产生周期为 的方波 // 令一个 令一个LED闪烁 闪烁
GP Timer 1 (Counter & Period) GP Timer 2 (Counter & Period) GP Compare 1 GP Compare 2 Output T1PWM/T1CMP Logic Output T2PWM/T2CMP Logic
事件管理器EV
第12章 事件管理器EV
事件管理器的功能
Event Manager——EV X281x具有两个事件管理器模块——EVA和EVB 两个事件管理器模块具有完全相同的功能 EVA: 2个16位的通用定时器(通用定时器1和通用定时器2); 3个比较单元(比较单元1,比较单元2,比较单元3); 3个捕获单元(捕获单元1,捕获单元2,捕获单元3); 1个正交编码电路(QEP电路)。 EVB: 2个16位的通用定时器(通用定时器3和通用定时器4); 3个比较单元(比较单元4,比较单元5,比较单元6); 3个捕获单元(捕获单元4,捕获单元5,捕获单元6); 1个正交编码电路(QEP电路)。
T1时钟脉冲产生原理
HSPCLK TCLK= p 2
通用定时器的计数模式
四种计数模式:停止/保持、连续增、连续增/减,定向增/减 工作的模式取决于T1控制寄存器的第12位TMODE1和第11位 TMOD0
TMOD=0 定时器停止计数并保持当前状态。定时器计数器寄存 器T1CNT、比较输出T1PWM_T1CMP保持不变 TMOD=1 T1CNT先从初始值开始递增至周期寄存器的值,再递 减至零。然后从0开始递增至周期寄存器的值,接着再递减至0, 不断循环
(5)通用定时器全局控制寄存器A ——GPACONA
(6)通用定时器全局控制寄存器B——GPACONAB
比较单元与PWM电路
比较单元与PWM电路
X281x的EV提供了全比较单元和带有死区控制的PWM电路。
全比较单元
EVA具有3个全比较单元,分别是比较单元1,比较单元2,比 较单元3. 由通用定时器1提供时钟。 EVB具有3个全比较单元,分别是比较单元4,比较单元5,比 较单元6. 由通用定时器3提供时钟。 每个比较单元输出两路互补的PWM波形,也可以通过相应寄 存器设置死区时间,这样EVA和EVB都有能力驱动一个三相 全桥电路。
第6章 事件管理器(xkj201611)4
QEP1 QEP2 QEPI1
正交编码器脉冲 电路
QEP3 QEP4 QEPI2
定时器的 外部输入
定时器计数方向和 时钟的外部输入
TDIRA TCLKINA
定时器计数方向和时 钟的外部输入
TDIRB TCLKINB
启动外部ADC转换的 输出触发信号
EVASOC
EVBSOC
LOGO
功能概述
EV Device Interfaces
/
2
TCLKINA / TDIRA ADC Start T1PWM_T1CMP
Output Logic
PWM Circuits Output Logic PWM Circuits Output Logic PWM Circuits Output Logic Output Logic
CLK DIR
PWM1 PWM2 PWM3 PWM4 PWM5 PWM6 T2PWM_T2CMP
LOGO
通用定时器计数操作的用途
连续增计数模式特别适用于边沿触发或异步PWM波形 产生,也适用于电机和运动控制系统的采样周期产生
定向增/减计数模式可用于正交编码脉冲电路。正交 编码脉冲电路为通用定时器2或4提供计数时钟和方向。
连续增/减计数模式特别适用于对称PWM波形产生。 该波形广泛应用于电机控制、运动控制和电力电子 设备中。
LOGO
通用定时器的结构
一个可读/写的16位定时器比较寄存器(双缓冲) TxCMPR(x=1、2、3或4)
用于比较操作 设定占空比
一个可读/写的16位定时器周期寄存器(双缓冲) TxPR(x=1、2、3或4)
用于计数操作 设定PWM周期
LOGO
通用定时器的结构
第9章 事件管理器模块(EV) - 比较器、中断
所有6个PWM输出均可以选择4种状态中的1种,这4种状态是: (1)高有效。T1CNT和CMPRx第一次比较匹配使PWM输出 信号由0变为1,第二次匹配发生后PWM输出信号又由1变为0。 (2)低有效。T1CNT和CMPRx第一次比较匹配使PWM输出
信号由1变为0,第二次匹配发生后PWM输出信号又由0变为1。
3
CMP2ACT1
2
CMP2ACT0
1
CMP1ACT1
0
CMP1ACT0
R/W-0
比较模式控制寄存器B(ACTRB)
15
SVRDIR
14
D2
13
D1
12
D0
11
CMP12ACT1
10
CMP12ACT0
9
CMP11ACT1
8
CMP11ACT0
R/W-0
核心模块是比较逻辑,主要由事件管理器定时器1的计 数寄存器T1CNT和比较寄存器CMPRx构成。 两者比较第一次匹配,在相应的输出上会产生一次转 换。当两个寄存器第二次匹配或定时器周期结束时,输出 上会产生 另一个转换。 比较单元的输出逻辑由操作控制寄存器(Action ControlRegister, ACTRA)和通用控制寄存器(COMCONA) 控制,可以通过调整这两个寄存器的设置调整PWM输出 信号的波形。
9. 3. 3 与比较器相关的PWM电路
EVA模块的PWM电路功能框图
EVA模块的PWM电路功能框图,它包含以下功能单元:
●非对称/对称波形发生器; ●可编程死区单元(DBU) ; ●输出逻辑; ●空间矢量(SV) PWM状态机。 EVB模块的PWM电路功能模块框图与EVA的一样,只是 改变相应的寄存器配置。另外,非对称/对称波形发生器 与在通用定时器中的一样。
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11 QEP电路
注意以下几点: (1)只能用于定时器2和定时器4提供输入时钟和计数方向; (2)其输入信号的频率不受预定标电路的控制; (3)而且正交编码脉冲电路产生的时钟频率是每个正交编码脉冲输 入频率的4倍。 (4)其输入频率必须低于CPU时钟频率的1/4。 M法、T法、MT法
定时器的计数模式
定时器的计数模式分为以下几种,是由于 TxCON:12~11来设置。 00:保持/停止; 01: 连续增/减计数模式; 10: 连续增计数模式; 11: 定向增/定向减计数模式。
定时器的使能和禁止
大家注意定时器的使能和禁止和停止保持计数方 式的区别。 TXCON:6可以用来使能和禁止计数器操作。 定时器被禁止时,有以下动作: (1)计数操作停止; (2)预定标位被复位;
第6讲 事件管理器模块 (EVB)
本讲主要内容
1.通用定时器的计数模式 2.比较单元
定时器的比较输出
通用定时器的比较输出指的是,T1CMP, T2 CMP, T3 CMP,T4 CMP 引脚的高低电平; 由GPTCONA/B中的相应的位来配置。
GPTCONA.0-1:设置T1CMP的引脚; GPTCONA.3-2:设置T2CMP引脚;
• (b) 当TDIRA为低电平时--减计数 • 计数器从初始值减小--计数器的值为0--计 数器的载入周期寄存器的值-循环往复。 • 如果定时器的值大于周期定时器的值 • 计数器的值减小到周期寄存器的值--减小到0 --开始正常工作。
TDIRA的电平变化
问题一:假设TDIRA由高电平变化为低电 平,计数器的计数方向如何变化。
比较单元
EVA中有3个全比较单元分别称为比较单元 1、2、3,其时基由通用定时器1和通用定时器 3提供。
每个比较模块包括
1. 3个16位的比较寄存器(CMPR1~3),各带一个影 子寄存器。(T1CMPR-定时器1的比较寄存器)。 2. 比较控制寄存器CONCONA/B,GPTCONA/B(全局 定时器控制寄存器)。 3. 比较方式控制寄存器ACTRA,影子寄存器。 4. 6个PWM引脚。 5. 主要用来驱动电机。
产生的中断: (1)计数器和周期寄存器匹配后的两个周期,产生周期 中断(TxPINT); (2)通用定时器变成0后的两个周期,定时器的下溢中 断产生(TxUFINT) 。 (3)定时器的值达到FFFFH后的两个时钟周期后,产 生上溢中断(TxOFINT)。 (4)记周期寄存器的值为TXPR, 那么,除了定时器的 第一个周期外,定时器周期时间为_____倍的时钟周 期。
(1)产生下溢中断的时间是否等于产生周期中断的时间; (2)什么时候产生上溢中断。
连续增模式的计数方向
在该模式下,GPTCONA/B寄存器的定时 器计数器计数方向指示位为1,TDIRA/B引脚 输入将被通用定时器忽略。 注意:TDIRA/B引脚的状态和增减计数 是不同的。 GPTCONA:14~13位,R_1:1为增计数,0 为减计数(14位为T2STAT,13位为T1STAT) 应用:用于PWM脉冲,或者周期采样。
具有以下几种情况: (1) 为高有效时候:(10) 第一次比较匹配发生时, TXCMP引脚的电平由低到高; 第二次匹配发生时: 如果定时器处于增/减计数模式, TXCMP引脚 的的电平由高到低; 如果定时器处于增计数模式, TXCMP引脚的 的电平由高到低;
(2)如果为低有效时,(01)当第一次比较匹配发生时,----
(1)中断 在EVAIFRA/B中,每一个比较单元都有一 个中断标志使能位。 如果比较操作被使能,比较匹配后的一个 CPU周期后,比较单元的中断标志置位。 COMCONA中。 如果该中断没有被屏蔽,则产生中断请求。
复位
当任何一种复位事件发生时,所有和 比较单元相关的寄存器都被复位为0,并 且所有的输出引脚被置成高阻态。
对称波形和连续增/减计数 模式
假设GPTCONA:1~0=01为例,即T1CMP引 脚为低有效 (1)计数器开始工作时,T1CMP为高电平;
(2)计数器的值增加,产生比较匹配,T1CMP变为低电平;
(2)计数器的值继续增加,产生周期匹配,计数器的值减小,再次 产生比较匹配,T1CMP引脚发生跳变,由高电平变为低电平。
(2)计数器的值增加,产生比较匹配,T1CMP变为低电平;
(3)继续增加到周期寄存器的值,T1CNT变为 0,T1CMP变为高电平;(发生周期匹配)
思考:
1.如果T1PR的值小于T1CMPR的值, T1CMP引脚的电平能否产生跳变; 2.在低有效的情况下,低电平时间和整个 周期的比值是多少; 3.在高有效的情况下,低电平时间和整个 周期的比值是多少。
思考:
1.如果T1PR的值小于T1CMPR的值, T1CMP引脚的电平能否产生跳变; 2.在低有效的情况下,低电平时间和整个 周期的比值是多少; 3.在高有效的情况下,低电平时间和整个 周期的比值是多少。
通用定时器复位
(1)GPTCONA/B寄存器中,计数方向指示 位被复位为1,其他全部复位为0。 (2)所有的定时器中断标志位都被复位为0; (3)所有的定时器中断屏蔽位都被复位为0, 所有定时器的中断都被屏蔽; (4)所有的定时器的比较输出都被复位为高 阻态。
• 下图为定时器1的信号框图,外部时钟信 号由那个引脚输入,考虑预定标系数是 否对外部时钟信号起作用。
• 下图为定时器2的信号框图,考虑预定标 系数是否对QEP起作用。
注意:
(1)外部时钟信号的频率必须低于或等于CPU时钟频率 的1/4,而内部时钟频率可以等于CPU时钟频率; (2) 在定向增减模式下,通用定时器2、4可以用于 QEP电路,这时QEP电路既为定时器提供时钟,又提 供方向;
(5)计数器的变化方式 初始值--增计数--周期寄存器的值--减 计数--到0--增计数--
思考
在这种计数方式下,假设定时器的计 数周期为1s,周期寄存器的值为3。 (1)如果为定向增减计数模式,多长时间 发生一次下溢中断? (2)如果为连续增减计数模式,多长时 间发生一次下溢中断?
思考
TDIRA引脚的电平在什么条件下,会影响 定时器2中计数器的计数器方向?
(1)保持/停止计数模式
在这种计数模式下,通用定时器停止操作 并且保持当前状态,定时器的计数器、 比较输出TxCMP,和预定标计数器都保 持不变。 *T1CON=*T1CON&E7FFH;
连续增计数模式
• 工作模式:
对时钟脉冲进行计数,直到定时器计数器 的值和周期寄存器的值相等为止。 匹配后下一个时钟的上升沿,通用定时器 复位为0,并开始另外一个计数周期。
思考:结合以下波形变化,考虑中断发生 情况。
连续增/减计数模式
• (1)设置方法:Txcon:12~11=10时。
• (2)TDIRA不再影响定时器的计数方向。 • (3)定时器的计数方向,只有在计数器的值达到周期寄存 器的值时,才会由增计数变化为减计数。 • (4)计数器的值在什么情况下,能达到FFFFH呢?
定向增/定向减计数模式
(1)设置方法:Txcon:12~11=11时。
(2)特点:根据预定标和TDIRA/B的电平来确定计数 器的周期和计数方向。 (3)计数器工作过程: a 当TDIRA为高电平时--增计数 计数器从初始值增加--周期寄存器的值--计 数器清0--循环往复。 如果计数器的初始值大于周期寄存器的值--- 计数器的值增加--FFFFH--计数器清0--循环 往复。
动AD转换。 例子:GPTCONA:8~7:为11时,则可以利用比较标志 位来启动AD转换。 思考:如果利用比较标志位来启动A/D转换,是否需要 编写需要响应比较中断。
比较操作和计数模式之间的关系
1. 连续增计数模式和非对称波形
假设GPTCONA:1~0=01为例,即T1CMP引脚为低有效 (1)计数器开始工作时,T1CMP为高电平;
初始值问题
通用定时器的初始值可以是0000h~FFFFH中 的任意值。 (1)当初始值小于周期寄存器的值时,计数器 的值达到周期寄存器的值时,计数器清0; (2)当初始值大于周期寄存器的值时,计数器 的值达到FFFFh时,计数器的值清0。 当计数器的值达到FFFFh时,会产生_____ 中断。
连续增计数模式的图解
比较操作的工作模式
•
通用定时器1的计数器不断与比较寄存器的值进 行比较,当计数器的值和比较单元的值发生匹配时, 产生以下动作: • (1)比较单元的两个输出发生跳变。 • (2)中断标志寄存器被置位,产生中断。 CMPxINT:比较单元x中断; TXCMP:通用定时器的比较中断。
比较单元的中断和复位
TDIRA电平变化--当前计数周期计数后( 时间由预定标器和时钟频率决定)--再经过 两个时钟周期---计数器的计数方向发生变 化。
• 问题二:在程序中,如何判断计数器的 计数方向。GPTCONA的14位。
该位为1时,为增计数。 如果计数模式为,连续增是否可以判断 TDIRA引脚的状态。 思考: flag= GPTCONA&0100000000000000b; 如果flag!=0,则计数器的计数是增计数还 是减计数?
COMCONA.12 空间矢量PWM使能位 0 禁止空间矢量PWM模式 1 使能空间矢量PWM模式 COMCONA.11~10 比较方式控制寄存器ACTRA 重载条件 00 下溢;01 下溢或周期匹配;10 立即;11 保留
COMCONA.9 比较输出使能位 0 PWM1~6 为高阻态 1 使能。 COMCONA.8 PDPINTA 状态位 0 低电平; 1 高电平。 只读。R_PDPINTA. 其它为保留位。
通用定时器的比较操作
• (1)注意这里的操作不是全比较单元, 而是定时器比较单元。