DSP_ePWM Module

Posted 2020-11-08 cian-h

Ref:TMS320x2833x, 2823x Enhanced Pulse Width Modulator (ePWM) Module

 

Multiple ePWM Modules

 

Submodules and Signal Connections for an ePWM Module(ePWM模塊的子模塊和信號連接)

 

 

 

 

 ePWM Submodules and Critical Internal Signal Interconnects(Epwm內部結構圖)

 

Time-Base (TB) Submodule(時間基準子模塊)

 

  

時鐘預分頻器（寄存器TBCTL，位12至7）可用於將輸入計數頻率減少1和1792之間的可選因數。

寄存器TBPRD定義了輸入信號周期的長度，以輸入信號的時間週期的倍數為單位。

F2833x的另一個獨特功能是其操作寄存器的“影子”功能，在ePWM單元可用於比較寄存器A，B和周期寄存器的情況下。對於某些應用程序，有必要在每個週期修改比較或週期寄存器內的值。後台寄存器的優點是我們可以為當前的下一個時段準備值。如果沒有後台功能，我們必須等待當前時段的結束，然後觸發高優先級的中斷。有時這種安排形式將錯過它的最後期限......

影子寄存器的內容被傳送到活動寄存器。這可以防止由於軟件異步修改寄存器而導致的損壞或虛假操作。

 

 ePWM Phase Synchronisation

時基同步方案連接設備上的所有ePWM模塊。每個ePWM模塊都有一個同步輸入（EPWMxSYNCI）和一個同步輸出（EPWMxSYNCO）來使ePWM單元彼此同步。

例如，我們可以將一個ePWM單元定義為“主”，每次計數器等於週期時生成一個輸出信號“SYNCO”。

 可以初始化兩個ePWM單元以將此信號識別為“SYNCI”，並在每次收到此信號時立即開始計數。

以這種方式，我們已經建立了3個ePWM信道的同步集合。但我們可以做得更好。

通過使用另一個名為“TBPHS”的寄存器，我們可以在主站，從站1和從站2之間引入相移，這是三相控制系統的絕對必要條件。

 

 Example:

 ePWM2和ePWM3的寄存器TBCNT分別預加載了一個對應於120°和240°的起始值。在這個例子中，每當計數器寄存器等於零時，ePWM1就被初始化為主器件來產生SYNCO。

 通過使能ePWM2和ePWM3的相位輸入功能，兩個通道將作為從器件1和從器件2運行，並將其計數器寄存器TBCNT加載到存儲在相應相位寄存器TBPHS中的數字中。

 

1.  ePWM1 counts from 0 to 6000. TBPRD = 6000
2. ePWM2 register TBPHS = 2000
3. ePWM3 register TBPHS = 4000

Time-Base ClockSynchronization(時基時鐘同步)

置位時，所有啟用的ePWM模塊時鐘都將在TBCLK的第一個上升沿對齊的情況下啟動。對於完美同步的TBCLK，每個ePWM模塊的預分頻器必須設置相同。

啟用ePWM時鐘的正確過程如下所示：

1. 在PCLKCRx寄存器中啟用ePWM模塊時鐘
2. Set TBCLKSYNC= 0
3. Configure ePWM modules
4. Set TBCLKSYNC=1

 

Timer Operating Modes

每個ePWM模塊都能夠以3種不同的計數模式中的一種進行操作，由寄存器TBCTL的位1和位0選擇：

• count up mode
• count down mode
• count up and down mode

      

 

 

Time Base Registers

 

要使用C編程語言訪問這些寄存器，我們可以利用源代碼文件“DSP2833x_GlobalVariableDefs.c”，該文件將所有內存映射的硬件寄存器定義為全局變量。

 有變量均基於結構和聯合數據類型，也已由德州儀器定義，並包含在主頭文件“DSP2833x_headers.h”中。

 

Time Base Control Register TBCTL

 

 

FREE_SOFT:

• 控制DSC和JTAG仿真器之間的交互。
• 如果代碼的執行順序碰到斷點，我們可以指定該ePWM單元應該發生什麼。

PHSDIR:

• 指定在看到SYNCIN脈沖之後，此ePWM單元是開始向上還是向下計數。
• 如果單個ePWM設置中禁用了同步功能，則該位為“不關心”

CLKDIV and HSPCLKDIV:

• 可降低輸入頻率“SYSCLKOUT”
• 對於100MHz系統，每個脈沖轉換成10ns，對於150MHz-系統轉換成6.667ns。

 SWFSYNC:

• 設置該位的指令將立即從該ePWM單元產生一個“SYNCO”脈衝

SYNCOSEL:

• 選擇SYNCO信號的來源。
• 如果未使用通道同步，請關閉此功能。

PRDLD:

• 啟用（0）或禁用（1）TBPRD的影子寄存器功能。如果禁用，所有寫入TBPRD的指令將直接改變週期寄存器。 如果啟用，寫入指令將在陰影中存儲新值。在下一個事件CTR = 0時，陰影值將自動加載到TBPRD中。

PHSEN:

• 通過“SYNCIN”觸發器啟用（1）從TBPHS預加載寄存器TBCTR

CTRMODE:

• 定義此ePWM單元的操作模式

Time Base Status Register TBSTS

該寄存器標記了ePWM單元的當前狀態

 

CTRDIR

•  如果ePWM向上計數（1）或向下計數（0）

SYNCI:

•  如果此ePWM單元已經看到SYNCI事件，則該位為1，否則為0.
• 注意：要清除此位，必須向其中寫入1！

CTRMAX:

• 如果由於某種原因16位計數器寄存器TBCTR溢出，位“CTRMAX”將被設置為1.在正常情況下，這不應該發生，所以我們可以將此位作為安全警報信號。
• 注意：要清除這一點，必須寫入1！

 

Counter-Compare (CC) Submodule

 

 

 

 

除了0或TBPRD觸發以外又多了CMPA與CMPB，每個週期最多使用4個點來觸發一個動作。

 

 ePWM Compare Module Registers

 

 

 ePWM Compare Control Register

LOADxMODE:

• 定義硬件事件，它將從後台複製一個值到活動的前台寄存器中 

SHDWxMODE:

• 啟用（0）或禁用（1）後台更新模式。如果禁用，所有寫入指令將立即更改寄存器CMPA或CMPB中的值

 SHDWxFULL:

• 只讀狀態字段。如果陰影已滿（1）並且硬件將該值複製到前景中，則該位將自動清除

 

 

Action-Qualifier (AQ) Submodule

  

     

 

 

Action Qualifier Registers

 

 Action Control Register A and B

Software Forcing Registers

該寄存器允許強制輸出線進入定義狀態。“一次”代表當前PWM頻率週期的持續時間。

 

 

 Dead-Band Generator (DB) Submodule

死區單元的設置基於六個開關S0至S5。

 更經典的模式假定S4 = 0且S5 = 0 [IN_MODE]被配置為使得“EPWMxA-IN”此訊號是下降沿延遲或是上升沿延遲。

 

 Dead Band Unit Registers

死區控制寄存器結合了開關S0到S5的位域:

 

ePWM Chopper Module

暫不討論

Chopper Mode Control Registers

 

Trip-Zone (TZ) Submodule

 

Trip Trip--Zone Module Features

• Trip Trip  -  Zone具有快速，獨立於時鐘的高邏輯邏輯路徑，具有與EPWMxA EPWMxA / B輸出引腳/ B輸出引腳高阻抗阻抗快速，時鐘獨立的邏輯路徑
• 中斷延遲可能無法在響應ov時保護硬件當通過ISR軟件響應超過當前條件或短路條件或通過ISR軟件電路短路時，中斷延遲可能無法保護硬件
• Supports:
  1. 對於主要短路或過電流條件下的主要短路或過電壓跳閘    = 一次性跳閘(one shot trip)
  2. 通過循環跳閘來限制電流循環  (cycle byby cycle)

 

 

ePWM Trip - Zone Registers

 

 

寄存器TZCTL用於定義在過電流信號情況下線路ePWMxA和ePWMxB的狀態。

使用寄存器TZSEL，我們可以指定應該將哪個輸入信號TZx用作逐週期或作為永久（單次）關閉信號。

TZEINT可用於在閉環控制系統中出現過電流情況下請求中斷服務請求。

們可以使用逐週期或單次過電流中斷請求，具體取決於寄存器TZSEL中的選擇。

 樣的中斷事件中應該做什麼？那麼這取決於應用和故障的嚴重性。

 

 Event-Trigger (ET) Submodule

Event-Trigger-Sub模塊由一組寄存器初始化：

•  ETSEL - 該暫存器選擇哪些可能的事件觸發中斷或開始ADC轉換。
• ETPS - 該暫存器程序用於對上述事件預處理??選項進行編程。
• ETFLG - 用標誌位註冊以指示所选和預分頻事件的狀態。
• ETCLR - 這些位允許您通過軟件清除ETFLG寄存器中的標誌位。
• ETFRC - 這些位允許軟件強制執行事件。用於調試或s / w干預。

 

下圖顯示了事件觸發器的中斷生成邏輯。中斷週期（ETPS [INTPRD]）位指定了引起中斷脈衝產生所需的事件數量。可用的選擇是：

 

• 不要產生中斷。
• 在每個事件上產生一次中斷
• 每兩個事件產生一次中斷
• 每三個事件產生一次中斷

也解釋哪個事件可以引起中斷由中斷選擇，由（ETSEL [INTSEL]）位配置。 

 

Event-Trigger SOCA Pulse Generator  (用SOCA的脈衝觸發事件)

 

 

 

ePWM Event Trigger Module Registers