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文檔簡介
F2812主要的外設(shè)模塊有:(1)事件管理模塊EVA/EVB(2)串行通信模塊SCI(3)串行外設(shè)接口SPI(4)eCAN
總線模塊(5)多通道緩沖串行接口McBSP(6)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC第5章TMS320F2812片內(nèi)外設(shè)模塊5.1.1通用定時(shí)器5.1.2脈寬調(diào)制電路PWM5.1.3捕獲單元5.1.4事件管理器模塊的中斷5.1.5應(yīng)用事件管理器產(chǎn)生PWM第5.1節(jié)事件管理器(EV-EventManager)
F2812提供了2個(gè)結(jié)構(gòu)和功能相同的事件管理器EVA和EVB模塊,具有強(qiáng)大的控制功能,特別在運(yùn)動(dòng)控制和電機(jī)控制領(lǐng)域。每個(gè)事件管理器模塊都包含:
(1)通用定時(shí)器(General-Purposetimers)
(2)全比較/PWM單元(Full-compareunits)
(3)捕獲單元(CaptureUnit)(4)正交編碼脈沖電路
(Quadrature-encodePulseCircuit)
通過一個(gè)三相逆變橋來滿足功率管的互補(bǔ)控制,同時(shí)還可以提供2個(gè)非互補(bǔ)的PWM信號。第5.1節(jié)事件管理器(EV)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnitsMUXOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBusQEPCircuitCLKDIR??T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1?事件管理器功能框圖(EVA)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnitsMUXOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBusQEPCircuitCLKDIR??T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1?定時(shí)器1比較器通用定時(shí)器1通用定時(shí)器2定時(shí)器2比較器全比較單元1,2,3捕獲單元正交編碼電路AAAAEV模塊EVAEVB模塊信號模塊信號通用定時(shí)器通用定時(shí)器1通用定時(shí)器2T1PWM/T1CMPT2PWM/T2CMP
通用定時(shí)器3通用定時(shí)器4T3PWM/T3CMPT4PWM/T4CMP比較單元
比較器1比較器2比較器3PWM1/2PWM3/4PWM5/6
比較器4比較器5比較器6PWM7/8PWM9/10PWM11/12
捕獲單元
捕獲器1捕獲器2捕獲器3CAP1CAP2CAP3
捕獲器4捕獲器5捕獲器6CAP4CAP5CAP6正交編碼脈沖電路QEP
QEP
QEP1QEP2QEPI1QEP
QEP4QEP5QEPI2外部定時(shí)器輸入定時(shí)器方向外部時(shí)鐘TDIRATCLKINA定時(shí)器方向外部時(shí)鐘TDIRBTCLKINBEVA和EVB模塊信號引腳
F2812EVA和EVB模塊信號引腳
EV模塊EVAEVB模塊信號模塊信號觸發(fā)比較器輸出的外部輸入比較器C1TRIPC2TRIPC3TRIPC4TRIPC5TRIPC6TRIP外部定時(shí)器-比較觸發(fā)輸入
T1CTRIP*T2CTRIPT3CTRIP*T4CTRIP功率模塊保護(hù)中斷輸入
PDPINTA*PDPINTB*外部ADCSOC觸發(fā)輸入
EVASOCEVBSOCF28125.1.1通用定時(shí)器(Generalpurposetimers)每個(gè)事件管理模塊都有2個(gè)通用定時(shí)器EVA包含GPTimer1和GPTimer2EVB包含GPTimer3和GPTimer4這些定時(shí)器可獨(dú)立使用,功能:(1)在控制系統(tǒng)中產(chǎn)生采樣周期;(2)為捕獲單元和正交編碼脈沖電路提供時(shí)基(3)為比較單元和PWM產(chǎn)生電路提供時(shí)基。1.通用定時(shí)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)作用:(1)定時(shí)(2)產(chǎn)生PWM波形(3)為其它模塊提供時(shí)鐘5.1.1通用定時(shí)器(Generalpurposetimers)GP定時(shí)器模塊的結(jié)構(gòu),包括:1個(gè)16位可讀/寫、可增/減的定時(shí)器計(jì)數(shù)器TxCNT(x=1,2,3,4)1個(gè)16位可讀/寫定時(shí)器比較寄存器TxCMPR(雙緩沖);1個(gè)16位可讀/寫定時(shí)器周期寄存器TxPR
(雙緩沖);1個(gè)16位可讀/寫定時(shí)器控制寄存器TxCON;1個(gè)通用定時(shí)器比較輸出引腳TxCMP;5.1.1通用定時(shí)器(Generalpurposetimers)用于內(nèi)部和外部時(shí)鐘輸入的可編程定標(biāo)器用于4個(gè)可屏蔽中斷(上溢、下溢、比較和周期中斷)的控制和中斷邏輯,可選擇計(jì)數(shù)方向的輸入引腳TDIRx(當(dāng)使用定向增、減計(jì)數(shù)模式時(shí),用來選擇是遞增還是遞減)。通用定時(shí)器功能框圖如下:5.1.1通用定時(shí)器(Generalpurposetimers)CPU內(nèi)部高速外設(shè)時(shí)鐘外部時(shí)鐘≤150MHz/4=37.50MHz計(jì)數(shù)方向當(dāng)T1CN與T1CMPR相等時(shí)產(chǎn)生比較匹配事件當(dāng)T1CN與T1PR相等時(shí)產(chǎn)生周期匹配事件EVA寄存器組全局定時(shí)器控制寄存器A定時(shí)器1計(jì)數(shù)寄存器定時(shí)器1比較寄存器定時(shí)器1周期寄存器定時(shí)器1控制寄存器定時(shí)器2計(jì)數(shù)寄存器定時(shí)器2比較寄存器定時(shí)器2周期寄存器定時(shí)器2控制寄存器擴(kuò)展控制寄存器A定時(shí)寄存器EVA寄存器組比較動(dòng)作控制寄存器A比較控制寄存器A死區(qū)定時(shí)器控制寄存器A比較寄存器1比較寄存器2比較寄存器3比較寄存器EVA寄存器組捕獲寄存器捕獲控制寄存器A兩級深度捕獲FIFO堆棧1捕獲FIFO狀態(tài)寄存器A兩級深度捕獲FIFO堆棧2兩級深度捕獲FIFO堆棧3捕獲FIFO堆棧1的棧底寄存器捕獲FIFO堆棧2的棧底寄存器捕獲FIFO堆棧3的棧底寄存器EVA寄存器組中斷寄存器中斷屏蔽寄存器A中斷屏蔽寄存器B中斷屏蔽寄存器C中斷標(biāo)志寄存器C中斷標(biāo)志寄存器B中斷標(biāo)志寄存器A2.通用定時(shí)器的寄存器(1)通用定時(shí)器控制寄存器T1CON/T2CON▲
選擇4種計(jì)數(shù)模式的一種▲
使用內(nèi)部還是外部時(shí)鐘▲
確定輸入時(shí)鐘使用的預(yù)定標(biāo)參數(shù)▲
確定比較寄存器重新裝載的條件▲
使能或禁止通用定時(shí)器▲
使能或禁止通用定時(shí)器的比較操作▲
定時(shí)器2或1的周期寄存器▲
定時(shí)器4或3的周期寄存器(1)通用定時(shí)器控制寄存器
T1CON/T2CONFreeSoftReservedTMODE1TMODE0TPS2TPS1TPS0T2SWT1/T4SWT3TENABLETCLKS1TCLKS0TCLD1TCLD0TECMPRSELT1PR/SELT3PR
D15D14D13D12D11D10D9D8
D7D6D5D4D3D2D1D0通用定時(shí)器控制寄存器TxCON計(jì)數(shù)模式選擇(countmodeselection)00停止、保持01連續(xù)增、減計(jì)數(shù)模式10連續(xù)增計(jì)數(shù)模式11定向遞增、減計(jì)數(shù)模式定時(shí)器使能控制位timerenable0禁止定時(shí)器操作1使能定時(shí)器操作定時(shí)器比較使能位timercompareenable0禁止定時(shí)器比較操作1使能定時(shí)器比較操作(2)全局通用定時(shí)器控制寄存器GPTCONA/B確定通用定時(shí)器實(shí)現(xiàn)具體任務(wù)需采取的操作方式,并指明計(jì)數(shù)方向ReservedT2STATT1STATT2CTRIPET1CTRIPET2TOADCT1TOADCT1TOADCTCMPOET2CMPOET1CMPOET2PINT1PIN
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R-0
R-1R-1
R/W-1
R/W-1
R/W-0R/W-0
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R/W-0
R/W-0
R/W-0
R/W-0
R/W-0
R/W-0通用定時(shí)器A控制寄存器GPTCONA通用定時(shí)器1的狀態(tài)0遞減計(jì)數(shù)1遞增計(jì)數(shù)通用定時(shí)器2的狀態(tài)0遞減計(jì)數(shù)1遞增計(jì)數(shù)通用定時(shí)器1比較輸出的極性選擇位00強(qiáng)制低01低有效10高有效11強(qiáng)制高(2)全局通用定時(shí)器控制寄存器GPTCONA/BReservedT4STATT3STATT4CTRIPET3CTRIPET4TOADCT3TOADCT3TOADCTCMPOET4CMPOET3CMPOET4PINT3PIN
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R-0
R-1R-1
R/W-1
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R/W-0R/W-0
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R/W-0
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R/W-0
R/W-0
R/W-0通用定時(shí)器B控制寄存器GPTCONB(3)通用定時(shí)器比較寄存器TxCMPR比較寄存器中的值與通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較,當(dāng)比較匹配時(shí),產(chǎn)生:√由GPTCONA/B位的設(shè)置決定相關(guān)的比較輸出信號發(fā)生跳變;√相應(yīng)的中斷標(biāo)志被置位;√若中斷沒有被屏蔽,則產(chǎn)生一個(gè)外設(shè)中斷請求。通過設(shè)置TxCON的相關(guān)位,可以使能或禁止比較操作。無論在哪種定時(shí)器工作模式(包括QEP模式),比較和輸出均可被使能或禁止。TxCMPRD15D0定時(shí)器比較寄存器x=1,2,3,4
R/W-x(4)通用定時(shí)器周期寄存器TxPR周期寄存器的值決定定時(shí)器的定時(shí)周期。當(dāng)周期定時(shí)器的值與計(jì)數(shù)器的值匹配時(shí),根據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)模式,通用定時(shí)器復(fù)位為0或遞減計(jì)數(shù)。定時(shí)器比較寄存器x=1,2,3,4TxCMPR
R/W-x
D15D03.通用定時(shí)器的工作方式1.內(nèi)部高速外設(shè)時(shí)鐘HSPCLK2.外部時(shí)鐘TCLKINA/B3.方向輸入TDIRA/B4.
復(fù)位信號RESET輸入輸出1.比較輸出TxCMP
2.ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號3.提供上溢、下溢、比較匹配和周期匹配信號
4.計(jì)數(shù)方向標(biāo)識位定時(shí)器的4種操作模式:(由寄存器TxCON的TMODE1(D12)、TMODE0(D11)定義)▲
停止/保持模式▲連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式。▲連續(xù)增計(jì)數(shù)模式▲定向增/減計(jì)數(shù)模式計(jì)數(shù)模式選擇TMODE1、TMODE000停止、保持01連續(xù)增、減計(jì)數(shù)模式10連續(xù)增計(jì)數(shù)模式11定向遞增、減計(jì)數(shù)模式3.通用定時(shí)器的工作方式(1)停止/保持模式通用定時(shí)器的操作停止并保持當(dāng)前狀態(tài),定時(shí)器的計(jì)數(shù)器、比較輸出和預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器均保持不變(2)連續(xù)遞增計(jì)數(shù)模式通用定時(shí)器按照預(yù)定標(biāo)的輸入時(shí)鐘計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)器的值與周期寄存器的值匹配時(shí),在下一個(gè)輸入時(shí)鐘的上升沿,通用計(jì)數(shù)器復(fù)位為0,并開始另一個(gè)計(jì)數(shù)周期。計(jì)數(shù)器的初值可以為0~FFFFH中的任一個(gè)3.通用定時(shí)器的工作方式(TxPR+1)×ts周期寄存器TxPR=3TxCOND6=1使能定時(shí)操作TxPR=23.通用定時(shí)器的工作方式(3)定向增/減計(jì)數(shù)模式通用定時(shí)器在定標(biāo)的輸入時(shí)鐘上升沿開始計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)方向由輸入引腳TDIRA/B確定:引腳為高時(shí),遞增計(jì)數(shù),與連續(xù)增計(jì)數(shù)模式相同;引腳為低時(shí),遞減計(jì)數(shù),從初值遞減直到為0,此時(shí)若TDIRA/B引腳仍為低,計(jì)數(shù)器將重新載入周期寄存器的值,并繼續(xù)計(jì)數(shù)。3.通用定時(shí)器的工作方式上溢中斷通用定時(shí)器2的狀態(tài)0遞減計(jì)數(shù)1遞增計(jì)數(shù)TxPR=3TxCOND6=1使能定時(shí)操作采樣到TDIRA變?yōu)榈碗娖?,則完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期后,改變計(jì)數(shù)方向(4)連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式。
這種模式與定向增/減計(jì)數(shù)模式基本相同。區(qū)別是:計(jì)數(shù)方向不再受引腳TDIRA/B的控制,而是在計(jì)數(shù)值達(dá)到周期寄存器的值時(shí)或FFFFH(初值大于周期寄存器的值)時(shí),才從增計(jì)數(shù)變?yōu)闇p計(jì)數(shù),而在計(jì)數(shù)值為0時(shí),從減計(jì)數(shù)變?yōu)樵鲇?jì)數(shù)。
3.通用定時(shí)器的工作方式3.通用定時(shí)器的工作方式4.通用定時(shí)器的比較操作每個(gè)通用定時(shí)器都有一個(gè)相應(yīng)的比較寄存器TxCMPR和一個(gè)PWM輸出引腳TxPWM。通用定時(shí)器的值總是與相應(yīng)的比較寄存器的值進(jìn)行比較,當(dāng)二者相等時(shí),就產(chǎn)生比較匹配事件。通過將TxCON的TECMPR=1(D1位)來使能比較操作。目的:產(chǎn)生PWM,通用定時(shí)器可提供4個(gè)PWM輸出TxPWM。在連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式時(shí),產(chǎn)生對稱波形;在連續(xù)增計(jì)數(shù)模式時(shí),產(chǎn)生非對稱波形。PWM輸出受以下事件的影響:
計(jì)數(shù)開始前,輸出引腳TxPWM保持無效。
第一次匹配發(fā)生后,TxPWM跳變?yōu)橛行顟B(tài),同時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)。4.通用定時(shí)器的比較操作√若定時(shí)器工作在連續(xù)增計(jì)數(shù)模式,則在周期匹配時(shí)TxPWM跳變?yōu)闊o效狀態(tài),并一直保持到下一個(gè)周期的比較匹配發(fā)生?!倘艄ぷ髟谶B續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式,則在第二次比較匹配時(shí)TxPWM變?yōu)闊o效狀態(tài),并一直保持到下一個(gè)周期的比較匹配發(fā)生。
4.通用定時(shí)器的比較操作如果比較值在一個(gè)周期開始時(shí)為0,則在整個(gè)周期PWM輸出都為有效狀態(tài);如果下一周期比較值仍為0,則PWM輸出將不再改變,繼續(xù)保持有效;如果比較值大于或等于周期值,則在整個(gè)周期PWM輸出為無效狀態(tài),直到比較值小于周期值并發(fā)生匹配,PWM輸出才發(fā)生跳變4.通用定時(shí)器的比較操作(1)PWM引腳的電平跳變PWM引腳的電平跳變由一個(gè)非對稱或?qū)ΨQ的波形發(fā)生器和相關(guān)的輸出控制邏輯控制,PWM的輸出與下列設(shè)置有關(guān)★GPTCONA/B寄存器中的極性選擇位設(shè)置★定時(shí)器的計(jì)數(shù)操作模式★當(dāng)選擇連續(xù)遞增、減模式時(shí)的計(jì)數(shù)方向根據(jù)所選擇的計(jì)數(shù)模式,PWM波形發(fā)生器可以產(chǎn)生對稱或非對稱的PWM輸出波形。通用定時(shí)器2比較輸出的極性選擇位T2PINT1PIN00強(qiáng)制低
01低有效
10高有效
11強(qiáng)制高4.通用定時(shí)器的比較操作(2)非對稱和對稱波形發(fā)生器非對稱和對稱波形發(fā)生器在通用定時(shí)器所處計(jì)數(shù)模式的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)非對稱或?qū)ΨQ的PWM波形。(1)非對稱波形的產(chǎn)生當(dāng)通用定時(shí)器工作在連續(xù)遞增模式(模式2),可以產(chǎn)生非對稱PWM波形。波形發(fā)生器的輸出由以下情況確定(假設(shè)PWM輸出為高電平有效):計(jì)數(shù)操作開始前為0(低電平)保持不變直到比較匹配發(fā)生(TxCNT<TxCMPR)在比較匹配時(shí)切換輸出狀態(tài)為1(高電平有效)(TxCNT=TxCMPR)直到當(dāng)前計(jì)數(shù)周期結(jié)束,輸出電平保持不變(TxCNT=TxPR
)如果下一周期新的比較寄存器的值不是0,則在匹配周期結(jié)束后復(fù)位為0非對稱PWM波形計(jì)數(shù)器的值TxPR的值TxCMPR的值TxPWM/TxCMP
Pin(activehigh)高電平有效CausedbyPeriodmatch周期匹配事件(toggleoutputinAsymmodeonly)CausedbyComparematch比較匹配事件TPWM在一個(gè)周期內(nèi)波形不對稱占空比定時(shí)器周期寄存器定時(shí)器比較寄存器非對稱PWM波形對稱PWM波形的產(chǎn)生(2)對稱PWM波形的產(chǎn)生當(dāng)通用定時(shí)器工作在連續(xù)遞增/減計(jì)數(shù)模式(模式4),可以產(chǎn)生對稱的PWM波形波形發(fā)生器的輸出由以下情況確定(假設(shè)PWM輸出為高電平有效):計(jì)數(shù)操作開始前為0(低電平)保持不變直到第1次比較匹配發(fā)生第1次比較匹配時(shí),切換輸出為高電平保持不變直到第2次比較匹配第2次比較匹配時(shí),再次切換輸出為低電平保持不變直到周期結(jié)束對稱PWM波形的產(chǎn)生CounterComparePeriodTPWM在一個(gè)周期內(nèi)波形對稱占空比TxPWM/TxCMP
Pin(activehigh)高電平有效對稱PWM波形的產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)的核心是產(chǎn)生周期不變而脈寬可調(diào)的信號。一個(gè)PWM信號是一串脈沖寬度變化的序列,這些脈沖平均分布在一段定長的周期中,在每個(gè)周期中有一個(gè)脈沖。這個(gè)定長的周期被稱為PWM周期,其倒數(shù)稱為PWM頻率。5.1.2脈寬調(diào)制電路在電機(jī)控制系統(tǒng)中,通過功率器件將所需的電流和能量送到電機(jī)繞組中,而PWM信號就是用來控制功率器件的開啟和關(guān)斷時(shí)間的。通常將2個(gè)功率器件(1個(gè)正相導(dǎo)通,1個(gè)負(fù)相導(dǎo)通)串聯(lián)到起來為一相。為了避免擊穿,要求這兩個(gè)功率器件的開啟時(shí)間不能相同。死區(qū)就是為了使這兩個(gè)器件的開啟存在一定的時(shí)間間隔(死區(qū)時(shí)間)而設(shè)置的。5.1.2脈寬調(diào)制電路5.1.2脈寬調(diào)制電路每一個(gè)事件管理器可以同時(shí)產(chǎn)生8路PWM信號,包括:√由通用定時(shí)器的比較操作產(chǎn)生的2路獨(dú)立的PWM信號(P139內(nèi)容)。
√6路由完全比較單元產(chǎn)生的帶有可編程死區(qū)的PWM信號EVA比較單元寄存器比較動(dòng)作控制寄存器A比較控制寄存器A死區(qū)定時(shí)器控制寄存器A比較寄存器1比較寄存器2比較寄存器3比較寄存器比較動(dòng)作控制寄存器B比較控制寄存器B死區(qū)定時(shí)器控制寄存器B比較寄存器4比較寄存器5比較寄存器6EVB比較單元寄存器1.全比較/PWM單元每個(gè)事件管理器模塊(EVA和EVB)均包含3個(gè)全比較單元,分別稱作全比較單元1、2、3(EVA)和全比較單元4、5、6(EVB)每個(gè)全比較單元控制2個(gè)PWM輸出全比較單元框圖如下5.1.2脈寬調(diào)制電路CompareUnitBlockDiagramCompareUnitBlockDiagram以EVA比較寄存器1為例T1CNT定時(shí)器1的計(jì)數(shù)器CMPR1全比較寄存器比較邏輯輸出邏輯PWM電路ACTR比較操作控制寄存器2.PWM電路結(jié)構(gòu)EVA模塊的PWM電路主要包括四個(gè)功能單元:
√非對稱/對稱波形發(fā)生器
√可編程死區(qū)單元
√輸出邏輯
√空間矢量(SV-SpaceVector)PWM狀態(tài)機(jī)
5.1.2脈寬調(diào)制電路5.1.2脈寬調(diào)制電路圖5-1-9PWM電路框圖對稱/非對稱波形發(fā)生器死區(qū)單元輸出邏輯SVPWM狀態(tài)機(jī)5.1.2脈寬調(diào)制電路PWM電路框圖DBTCONA死區(qū)定時(shí)控制寄存器ACTRA完全比較方式控制寄存器ACTRA的D15~D123.死區(qū)的產(chǎn)生tomotorphasesupplyrail互補(bǔ)的PWM開關(guān)信號
晶體管導(dǎo)通比截止快
同時(shí)導(dǎo)通的瞬間-短路可編程死區(qū)模塊(EVA)PHxDT死區(qū)ClockDTPHx非對稱PWMDTPHx_4-bitCounterENAresetHSPCLKcomparatorDTPHxDTPHx_PHxDTedgedetectPrescalerDBTCONA.4-24-bitperiodDBTCONA.11-8來自波形發(fā)生器/SV狀態(tài)機(jī)邊沿檢測DBTCONx死區(qū)控制寄存器高速外設(shè)時(shí)鐘預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器DBTCONx死區(qū)控制寄存器比較邏輯3.相關(guān)的寄存器每個(gè)EV模塊有:
√1個(gè)16位可讀寫的比較控制寄存器COMCONA/B,控制全比較單元的操作;
√1個(gè)16位的比較方式控制寄存器ACTRA/B(各帶一個(gè)影子寄存器)??刂芇WM輸出引腳的輸出方式。
√1個(gè)16位可讀寫的死區(qū)控制寄存器DBTCONA/B,對死區(qū)進(jìn)行編程操作;(1)比較控制寄存器COMCONA/B
是否使能比較操作是否使能比較輸出是否使能空間矢量PWM模式CENABLECLD1CLD0SVENABLEACTRLD1ACTRD0PDINTAStatusFCMP3OEFCMP2OEFCMP1OEReservedC3TRIPE
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R/W-1FCMPOEC2TRIPEC1TRIPE(2)比較方式控制寄存器ACTRA/B
SVRDIRD2D1D0CMP6ACT1
D15D14D13D12D11D10D9D8
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R/W-0CMP6ACT0CMP5ACT1CMP5ACT0CMP4ACT1CMP4ACT0CMP3ACT1CMP3ACT0CMP2ACT1CMP2ACT0CMP1ACT1CMP1ACT0
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R/W-0(3)死區(qū)控制寄存器DBTCONA/BDBTimerEnable0=disable1=enable
DBTimerPrescaler預(yù)定標(biāo)控制位
000=x/1 100=x/16 001=x/2101=x/32010=x/4110=x/32011=x/8111=x/32(x為高速外設(shè)時(shí)鐘頻率DBTimerPeriod7654201315141312108911DBT3DBT0DBT1DBT2reservedreservedreservedreservedEDBT3EDBT2EDBT1DBTPS2DBTPS1reservedreservedDBTPS05.1.3捕獲單元與正交編碼脈沖電路
用于捕獲輸入引腳上的跳變。EV有6個(gè)捕獲單元,EVA對應(yīng)CAP1、CAP2和CAP3;EVB對應(yīng)CAP4、CAP5和CAP6。每個(gè)捕獲單元都有相應(yīng)的捕獲輸入引腳。
捕獲單元功能模塊(EVA)PWMCircuitsPWMCircuitsPWMCircuitsOutputLogicOutputLogicOutputLogicGPTimer1CompareGPTimer1GPTimer2CompareGPTimer2CompareUnit1CompareUnit2CompareUnit3CaptureUnits捕獲單元MUXQEPCircuitOutputLogicOutputLogicEVControlRegisters/LogicResetPIETCLKINA/TDIRA/2ADCStartDataBus?CLKDIR??T1PWM_T1CMPT2PWM_T2CMPPWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6CAP1/QEP1CAP2/QEP2CAP3/QEPI1?正交編碼電路1.捕獲單元(1)捕獲單元模塊的基本結(jié)構(gòu)EVB模塊的捕獲單元與EVA相似,僅寄存器名稱不同EVA/B中的每個(gè)捕獲單元均具有√
1個(gè)16位的捕獲控制寄存器CAPCONA/B√
1個(gè)16位的捕獲FIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOA/B√
1個(gè)16位2級深的FIFO堆棧和1個(gè)施密特觸發(fā)的捕獲輸入引腳CAPx(所有的輸入引腳都由CPU時(shí)鐘同步,為了捕獲到輸入跳變信號,輸入的當(dāng)前電平必須保持兩個(gè)CPU時(shí)鐘周期。)√輸入引腳CAP1/2,CAP3/4也可用作QEP電路的輸入引腳通用定時(shí)器1和2(EVA),通用定時(shí)器3和4(EVB)可選擇作為捕獲單元時(shí)基。√EVA模塊的CAP1/2必須共用一個(gè)定時(shí)器(1或2),CAP3單獨(dú)使用一個(gè)定時(shí)器(2或1);√
EVB模塊的CAP4/5必須共用一個(gè)定時(shí)器(3或4),CAP6單獨(dú)使用一個(gè)定時(shí)器(4或3)。捕獲單元功能框圖(EVA)Canlatchon:risingedgefallingedgebothTTLSignalmin.validwidth:2CPUCLKlo2CPUCLKhiGPTimer1CounterT1CNT.15-0EdgeDetectCAP3TOADCCAP1,2,3MUXGPTimer2CounterT2CNT.15-0CAPCONA.10-9EnableCAPCONA.14-122-LevelDeepFIFO/3.CAPCONA.8EdgeSelectCAPCONA.7-2CAPCONA.15CAPRESETADCStart(CAP3)CAPFIFOA.13-8CAPxFIFOStatusRS邊緣檢測TICNT通用定時(shí)器1計(jì)數(shù)器T2CNT通用定時(shí)器2計(jì)數(shù)器(2)捕獲單元的工作原理捕獲單元被使能后,當(dāng)輸入引腳CAPx上有一個(gè)跳變(由CAPCONA/B指定是檢測上升沿還是下降沿)時(shí),就將所選通用定時(shí)器的當(dāng)前計(jì)數(shù)值裝入到相應(yīng)的FIFO棧;同時(shí),相應(yīng)的中斷標(biāo)志被置位,如果該中斷未被屏蔽,就產(chǎn)生一個(gè)外部中斷請求。整個(gè)過程被稱為發(fā)生了捕獲事件。每發(fā)生一次捕獲事件,新的計(jì)數(shù)值就將存入FIFO對列,CAPFIFO寄存器中相應(yīng)的狀態(tài)位可自動(dòng)調(diào)整以反映FIFO對列的新狀態(tài)。
用戶可采用兩種方法檢測捕獲事件,讀取捕獲事件發(fā)生時(shí)定時(shí)事情的計(jì)數(shù)值。★中斷方式:捕獲事件發(fā)生所產(chǎn)生的外部中斷請求,使CPU進(jìn)入中斷服務(wù)程序,在中斷服務(wù)程序中從相應(yīng)捕獲單元的FIFO棧內(nèi)讀取捕獲到的計(jì)數(shù)值?!锊樵兎绞剑和ㄟ^查詢中斷標(biāo)志位和FIFO棧的狀態(tài)來確定是否發(fā)生了捕獲事件。若已經(jīng)發(fā)生了捕獲事件,就可以從相應(yīng)捕獲單元的FIFO棧內(nèi)讀取捕獲到的計(jì)數(shù)值。為了能使捕獲單元能夠正常工作,必須進(jìn)行以下設(shè)置:
√初始化CAPFIFOx(x=A或B),清除相應(yīng)的狀態(tài)位;√設(shè)置所有的通用定時(shí)器的工作模式;√若需要,設(shè)置相關(guān)的定時(shí)器比較寄存器或周期寄存器;√設(shè)置捕獲控制寄存器CAPCONx。捕獲單元的操作由4個(gè)16位的控制寄存器(CAPCONA/B和CAPFIFOA/B)控制。由于捕獲單元的時(shí)基由定時(shí)器提供,因此也將用到定時(shí)器控制寄存器(TxCON)。捕促單元控制寄存器CAPCONA/BCAPRESCAP12ENCAP3ENReserved
D15D14D13D12D11D10D9D8
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D7D6D5D4D3D2D1D0CAP3TSELCAP12TSELCAP3TOADCCAP1EDGECAP2EDGECAP3EDGEReserved
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R/W-0R/W-0捕獲單元1和2使能位00禁止捕獲單元,F(xiàn)IFO內(nèi)容不變01使能捕獲單元1和21x保留捕促單元FIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOA/BReservedCAP3FIFOCAP2FIFOCAP1FIFOD15D14D13D12D11D10D9D8D7D0
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R/W-0Reserved(3)捕獲單元FIFO堆棧每個(gè)捕獲單元都有一個(gè)專用的2級深度的FIFO堆棧,稱為頂部棧和底部棧。頂部棧包括寄存器CAP1FIFO~CAP6FIFO,底部棧包括寄存器CAP1BOT~CAP6BOT所有FIFO堆棧的棧頂寄存器都是只讀寄存器,存放著相應(yīng)捕獲單元捕獲到的舊計(jì)數(shù)值,因此讀取捕獲單元FIFO堆棧時(shí)總是返回堆棧中最早的計(jì)數(shù)值。當(dāng)位于FIFO棧頂寄存器中的舊值被讀取時(shí)后,棧底寄存器中如果有新的計(jì)數(shù)值,那么棧底的計(jì)數(shù)值將被自動(dòng)壓入棧頂寄存器。第一次捕獲:當(dāng)捕獲單元的輸入引腳CAP1出現(xiàn)一次設(shè)定的跳變時(shí),選定的通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)值被記錄下來。此時(shí)如果捕獲堆棧是空的,這個(gè)計(jì)數(shù)值就被寫入FIFO堆棧的棧頂寄存器CAP1FIFO
,同時(shí)CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被置為01如果在下一次捕獲操作前CPU對FIFO堆棧進(jìn)行了讀操作,CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為00第二次捕獲:如果在上一次捕獲的計(jì)數(shù)值被讀取之前,又產(chǎn)生了另一次捕獲事件,那么新捕獲到的計(jì)數(shù)值被保存到棧底寄存器CAP1BOT
,同時(shí)CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被置為10如果在下一次捕獲操作前CPU對FIFO堆棧進(jìn)行了讀操作,那么棧頂寄存器CAP1FIFO
中的舊值被讀取,且棧底寄存器CAP1BOT中的新值計(jì)數(shù)值被壓入棧頂寄存器CAP1FIFO,同時(shí)CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為01第三次捕獲:當(dāng)FIFO堆棧中已經(jīng)保存有兩個(gè)計(jì)數(shù)值時(shí),如果這是又發(fā)生了一個(gè)捕獲事件,則位于棧頂寄存器CAP1FIFO
中最早的計(jì)數(shù)值將被彈出堆棧并被丟棄棧底寄存器CAP1BOT中的值將被壓入到棧頂寄存器CAP1FIFO中新捕獲的到計(jì)數(shù)值被壓入棧底寄存器中,同時(shí)CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為11,以表明有一個(gè)或多個(gè)舊的捕獲值已被丟棄。CAP1FIFOCAP1BOT16位FIFO堆棧ReservedCAP3FIFOCAP2FIFOCAP1FIFOD15D14D13D12D11D10D9D8D7D0
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R/W-0ReservedFIFO狀態(tài)寄存器CAPFIFOA當(dāng)捕獲單元的輸入引腳CAP1出現(xiàn)一次設(shè)定的跳變時(shí),選定的通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)值被記錄下來。1234H011234H如果在下一次捕獲操作前CPU對FIFO堆棧進(jìn)行了讀操作,CAPFIFOA寄存器中的狀態(tài)位D9D8被復(fù)位為00
。00002.正交編碼脈沖(QEP)電路
▲
正交編碼脈沖(QEP)是兩個(gè)頻率變化且正交的脈沖(相位差90度,即1/4個(gè)周期)。▲
每個(gè)EV模塊都有一個(gè)QEP電路,如果QEP電路被使能,可以對CAP1/QEP1和CAP2/QEP2或CAP4/QEP3和CAP5/QEP4引腳上的正交編碼脈沖進(jìn)行解碼和計(jì)數(shù)?!?/p>
應(yīng)用:QEP電路可用于連接一個(gè)光電編碼器以獲得旋轉(zhuǎn)機(jī)器的位置和速率等信息。
光電編碼器及其輸出脈沖角度間隔空隙一對光電傳感器,相位差為/4LED光源shaftrotationCh.ACh.BQuad
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