《DSP器件及應(yīng)用》課件第3章

第3章事件管理模塊(EVM)3.1部分術(shù)語(yǔ)介紹3.2事件管理器的功能框圖3.3事件管理器寄存器地址匯總3.4通用定時(shí)器3.5比較單元3.6與比較單元相關(guān)的PWM電路3.7比較單元和PWM電路中的PWM波形產(chǎn)生3.8PWM波形產(chǎn)生舉例3.9捕獲單元3.10正交編碼脈沖(QEP)電路3.11小結(jié)

3.1部分術(shù)語(yǔ)介紹

在開篇前首先對(duì)文中提到的一些特殊術(shù)語(yǔ)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，希望能有助于對(duì)本章內(nèi)容的理解。

1．影子寄存器

影子寄存器是寄存器的備份，它復(fù)制寄存器的內(nèi)容，目的是在發(fā)生異常時(shí)，用影子寄存器的內(nèi)容來(lái)恢復(fù)正在工作的寄存器的內(nèi)容。異常的檢測(cè)和恢復(fù)工作是DSP自動(dòng)完成的，操作者無(wú)須更多的參與。

2．CAPTURE捕捉模塊

CAPTURE捕捉模塊的功能是對(duì)外部引腳輸入的脈沖進(jìn)行捕捉檢測(cè)(上升沿、下降沿或兩個(gè)邊沿)，從而可以測(cè)量輸入脈沖的周期、頻率、占空比或非周期信號(hào)脈沖寬度。其應(yīng)用范圍較廣，如編解碼等。

3．脈沖寬度調(diào)制(PWM)

PWM(PulseWidthModulation)控制：脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需的波形(含形狀和幅值)。PWM控制技術(shù)在逆變和電機(jī)控制電路中應(yīng)用極廣。

PWM控制的基本原理：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。沖量指窄脈沖的面積。效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。低頻段非常接近，僅在高頻段略有差異。面積等效原理：分別將如圖3.1所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環(huán)節(jié)(R-L電路)上，如圖3.2(a)所示。其輸出電流i(t)對(duì)不同窄脈沖時(shí)的響應(yīng)波形如圖3.2(b)所示。從波形可以看出，在i(t)的上升段，i(t)的形狀略有不同，但其下降段則幾乎完全相同。脈沖越窄，各?i(t)響應(yīng)波形的差異也越小。如果周期性地施加上述脈沖，則響應(yīng)i(t)也是周期性的。用傅里葉級(jí)數(shù)分解后可看出，各i(t)在低頻段的特性將非常接近，僅在高頻段有所不同。圖3.1形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖圖3.2沖量相同的各種窄脈沖的響應(yīng)波形用一系列等幅不等寬的脈沖來(lái)代替一個(gè)正弦半波，將正弦半波N等分，看成N個(gè)相連的脈沖序列，寬度相等，但幅值不等。用矩形脈沖代替這些幅值不等的脈沖序列，其特點(diǎn)是等幅、不等寬、中點(diǎn)重合、面積(沖量)相等、寬度按正弦規(guī)律變化，如圖3.3所示。

SPWM波形：脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形。

SVPWM波形：空間矢量脈沖寬度調(diào)制波形，它是交流感應(yīng)電機(jī)的一種控制方式，控制三相電壓型逆變器的功率器件開關(guān)觸發(fā)順序和脈寬。圖3.3用PWM波代替正弦半波要改變等效輸出正弦波幅值，只需按同一比例改變各脈沖寬度即可。

PWM電流波：電流型逆變電路進(jìn)行PWM控制，得到的就是PWM電流波。

PWM波形可等效的各種波形：直流斬波電路、等效直流波形。

4．正交編碼脈沖(QEP)

正交編碼脈沖是指兩個(gè)頻率變化且正交(相位相差90°)的脈沖，由電機(jī)軸上的光電編碼器產(chǎn)生。其功能是通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)脈沖序列中的哪一列先到，可以判斷出電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，通過(guò)檢測(cè)脈沖數(shù)和脈沖頻率，可以檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角位置和轉(zhuǎn)速。

QEP并不是一個(gè)單獨(dú)的電路模塊，而是以上定時(shí)器、比較器、PWM等模塊功能的集合。通過(guò)捕捉模塊對(duì)兩個(gè)脈沖進(jìn)行檢測(cè)，把CAPCONA的CAPQEPN設(shè)為1，就可以把捕捉模塊設(shè)成QEP模式，其實(shí)就是指捕捉模塊的時(shí)鐘源來(lái)自兩個(gè)引腳CAP1/2(對(duì)EVA)，而不是通用定時(shí)器GPTimer。

3.2事件管理器的功能框圖

除TMS320'C2402A外，每個(gè)TMS320'C240x器件都包含兩個(gè)事件管理模塊，即EVA和EVB。這兩個(gè)事件管理器的功能、寄存器映射/位定義都是相同的。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，這里僅對(duì)EVA做重點(diǎn)講解。表3.1列出了兩個(gè)模塊的特征、功能以及信號(hào)的名稱。每個(gè)事件管理器都包含下面的功能模塊：兩個(gè)通用定時(shí)器(GPTimer)、三個(gè)比較單元(CompareUnits)、含矢量空間PWM的脈沖寬度調(diào)制電路(SVPWM)、三個(gè)捕捉單元(CaptureUnits)、正交編碼脈沖(QEP)電路以及中斷邏輯等。圖3.4給出了事件管理器模塊EVA的結(jié)構(gòu)框圖。從圖3.4中可以看出EVA的模塊使用CAP1/QEP1、CAP2/QEP2和CAP3這3個(gè)引腳作為捕獲或正交編碼脈沖的輸入腳。

事件管理器模塊中的通用定時(shí)器可以編程為在外部或內(nèi)部處理器時(shí)鐘的基礎(chǔ)上運(yùn)行。引腳TCLKINA提供了外部時(shí)鐘輸入，引腳TDIRA用于當(dāng)通用定時(shí)器處于定向增/減計(jì)數(shù)方式時(shí)規(guī)定計(jì)數(shù)方向。

事件管理器的模塊中所有輸入都由內(nèi)部處理器時(shí)鐘協(xié)調(diào)同步，一次跳變須保持到兩個(gè)處理器時(shí)鐘上升沿后才被事件管理器模塊識(shí)別。若處理器時(shí)鐘被選做CLKOUT輸出的信號(hào)源，則跳變須保持至兩個(gè)CLKOUT輸出下降沿后。因此建議任何跳變脈沖寬度必須保持至少兩個(gè)CPU時(shí)鐘周期。表3.1列出了兩個(gè)模塊的特征、功能以及信號(hào)的名稱。圖3.4管理器模塊EVA的結(jié)構(gòu)框圖

3.3事件管理器寄存器地址匯總

相對(duì)于其它微處理器芯片，如單片機(jī)，TMS320'LF240x的事件管理器有著強(qiáng)大的事件處理能力，同時(shí)這也給初學(xué)者的學(xué)習(xí)帶來(lái)了不小的困難。下面將EVM中涉及到的寄存器匯總，并以表格的形式分類給出，以便于在學(xué)習(xí)及程序設(shè)計(jì)過(guò)程中查找、使用，具體參見(jiàn)表3.2～表3.9。

3.4通?用?定?時(shí)?器

3.4.1通用定時(shí)器概述

通用定時(shí)器的原理方框圖如圖3.5所示，每個(gè)事件管理模塊有兩個(gè)通用可編程定時(shí)器。定時(shí)器x(對(duì)EVA，x?=?1，2；對(duì)EVB，x?=?3，4；下同)包括：

(1)一個(gè)16位的定時(shí)器增/減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器寄存器TxCNT，可讀寫。該寄存器存儲(chǔ)當(dāng)前的計(jì)數(shù)值，并且根據(jù)計(jì)數(shù)的方向進(jìn)行增/減計(jì)數(shù)操作。

(2)一個(gè)16位的定時(shí)器比較寄存器(雙緩沖，帶影子寄存器)TxCMPR，可讀寫。

(3)一個(gè)16位的定時(shí)器周期寄存器(雙緩沖，帶影子寄存器)TxPR，可讀寫。圖3.5通用定時(shí)器方框圖

(4)一個(gè)16位的獨(dú)立定時(shí)器控制寄存器TxCON，可讀寫。

(5)用于內(nèi)部或外部時(shí)鐘輸入的可編程的預(yù)定標(biāo)器(Prescaler)。

(6)控制和中斷邏輯，用于4個(gè)可屏蔽中斷——下溢、上溢、定時(shí)器比較和周期中斷。

(7)一個(gè)通用定時(shí)器比較輸出引腳TxCMP。

(8)可選擇增減計(jì)數(shù)方向的輸入引腳TDIRx(當(dāng)用雙向計(jì)數(shù)方式時(shí)用來(lái)選擇向上或向下計(jì)數(shù))。3.4.2通用定時(shí)器功能模塊

各個(gè)通用定時(shí)器之間可以彼此獨(dú)立工作或相互同步工作。與每個(gè)通用定時(shí)器有關(guān)的比較寄存器可用做比較功能或PWM波形產(chǎn)生。每個(gè)通用定時(shí)器在增/減計(jì)數(shù)方式中有3種連續(xù)的工作方式。每個(gè)定時(shí)器的內(nèi)部或外部的輸入時(shí)鐘都可進(jìn)行可編程的預(yù)定標(biāo)。定時(shí)器還向事件管理器的子模塊提供時(shí)基。定時(shí)器1對(duì)所有的比較和PWM電路提供時(shí)基，定時(shí)器2或1對(duì)捕獲單元和正交脈沖計(jì)數(shù)操作提供時(shí)基。周期寄存器和比較寄存器的雙緩沖寄存器允許根據(jù)需要編程改變PWM周期和PWM脈沖寬度。

1．通用定時(shí)器輸入

通用定時(shí)器的輸入包括內(nèi)部CPU時(shí)鐘、外部時(shí)鐘TCLKINA/B(最高頻率是CPU時(shí)鐘頻率的1/4)、方向輸入TDIRA/B(控制通用定時(shí)器增/減計(jì)數(shù)方式)、復(fù)位信號(hào)RESET。

另外，當(dāng)一個(gè)通用定時(shí)器與正交編碼脈沖電路(QEP)一起使用時(shí)，正交編碼器脈沖電路同時(shí)產(chǎn)生定時(shí)器的時(shí)鐘和計(jì)數(shù)方向。

2．通用定時(shí)器輸出

通用定時(shí)器輸出包括通用定時(shí)器比較輸出TxCMP(x?=?1，2，3，4)，至ADC模塊的模/數(shù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，比較邏輯和比較單元的下溢、上溢、比較匹配、周期匹配信號(hào)和計(jì)數(shù)方向顯示位。

3．獨(dú)立的通用定時(shí)器控制寄存器(TxCON)

通用定時(shí)器的操作模式由它的控制寄存器TxCON決定，寄存器TxCON中的各個(gè)位定義如圖3.6所示。圖3.6定時(shí)器控制寄存器(TxCON，x?=?1，2，3，4)位定義

TxCON功能如下：

(1)決定通用定時(shí)器處于4種計(jì)數(shù)模式中的哪一種(見(jiàn)TMODE1/RMODE0)；

(2)選擇通用定時(shí)器使用外部時(shí)鐘還是內(nèi)部時(shí)鐘；

(3)確定輸入時(shí)鐘使用8種預(yù)定標(biāo)因子(范圍為1～1/128)中的哪一種；

(4)指出何種條件下重裝載定時(shí)器的比較寄存器；

(5)表征通用定時(shí)器是否使能；

(6)表征通用定時(shí)器的比較操作是否使能；

(7)聲明EVA通用定時(shí)器2使用它自身的還是通用定時(shí)器1的周期寄存器；

(8)聲明EVB通用定時(shí)器4使用它自身的還是通用定時(shí)器3的周期寄存器。

4個(gè)定時(shí)器控制寄存器TxCON占用的存儲(chǔ)器地址分別為T1CON@7404h、T2CON@7408h、T3CON@7504h和T4CON@7508h。各控制位的功能定義如下：

●?D15～14

FREE，SOFT?——仿真控制位。

0

0 一旦仿真掛起(suspend)，立即停止

0

1 一旦仿真掛起，在當(dāng)前定時(shí)器周期結(jié)束后停止

1

0 操作不受仿真掛起的影響

1

1 操作不受仿真掛起的影響●?D13

Reserved——保留位，讀為0，寫無(wú)影響。

●?D12～11

TMODE1/RMODE0——計(jì)數(shù)模式選擇。

0

0 停止/保持

0

1 連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式

1

0 連續(xù)增計(jì)數(shù)模式

1

1 定向增/減計(jì)數(shù)模式●?D10～8

TPS2～TPS0——輸入時(shí)鐘預(yù)定標(biāo)系數(shù)(對(duì)CPU時(shí)鐘的分頻)。

0

0 0 1/1 0 0 1 1/2

0

1 0 1/4 0 1 1 1/8

1

0 0 1/16 1 0 1 1/32

1

1 0 1/64 1 1 1 1/128

●?D7

T2SWT1/T4SWT3——定時(shí)器2、4定時(shí)器使能位。

0 定時(shí)器2、4使用自身的定時(shí)器使能

1 使用T1CON、T3CON中的定時(shí)器使能位來(lái)使能或禁止相應(yīng)操

作，從而忽略了自身的定時(shí)器使能●?D6

TENABLE——定時(shí)器使能位。

0 禁止定時(shí)器操作，即定時(shí)器被置于保持狀態(tài)且預(yù)定標(biāo)器被復(fù)位

1 使能定時(shí)器操作

●?D5～4

TCLKS1/TCLKS0——時(shí)鐘源選擇。

0

0 內(nèi)部CPU時(shí)鐘

0

1 外部時(shí)鐘

1

0 保留

1

1 正交編碼脈沖電路，只適用于定時(shí)器2和定時(shí)器4，

在定時(shí)器1、3中保留，這種操作只在SELT1PR=0時(shí)有效●?D3～2

TCLD1/TCLD0——定時(shí)器比較寄存器的重裝載條件。

0

0 當(dāng)計(jì)數(shù)值是0時(shí)重裝載

0

1 當(dāng)計(jì)數(shù)值是0或等于周期寄存器時(shí)重裝載

1

0 立即重裝載

1

1 保留

●?D1

TECMPR——定時(shí)器比較使能位。

0 禁止定時(shí)器比較操作

1 使能定時(shí)器比較操作●?D0

SELT1PR——周期寄存器選擇。對(duì)于EVA，當(dāng)在T2CON中設(shè)置成1時(shí)，則定時(shí)器1的周期寄存器也作為定時(shí)器2的周期寄存器使用，從而忽略了定時(shí)器2的周期寄存器。SELT3PR類似于SELT1PR。

0 使用自身的周期寄存器

1 使用T1PR(在EVA模塊)或T3PR(在EVB模塊)

作為周期寄存器，而忽略自身的周期寄存器。

4．全局通用定時(shí)器控制寄存器(GPTCONA/B)

全局通用定時(shí)器控制寄存器GPTCONA/B規(guī)定了通用定時(shí)器針對(duì)不同定時(shí)器事件所采取的操作，并指明了它們的計(jì)數(shù)方向。

全局通用定時(shí)器控制寄存器A(GPTCONA)占用存儲(chǔ)器地址7400h，其各個(gè)位的定義如圖3.7所示。圖3.7全局通用定時(shí)器控制寄存器A的位定義

GPTCONA/B各位的功能如下：

●?D15

Reserved——保留位。

●?D14

T2STAT——通用定時(shí)器2的狀態(tài)位，只讀。

0 減計(jì)數(shù)

1 增計(jì)數(shù)

●?D13

T1STAT——通用定時(shí)器1的狀態(tài)位，只讀。

0 減計(jì)數(shù)

1 增計(jì)數(shù)●?D12～11

Reserved——保留位。

●?D10～9

T2TOADC——通用定時(shí)器2啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換事件。

00 無(wú)事件啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

01 設(shè)置由下溢中斷標(biāo)志來(lái)啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

10 設(shè)置由周期中斷標(biāo)志來(lái)啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

11 設(shè)置由比較中斷標(biāo)志來(lái)啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換●?D8～7

T1TOADC——通用定時(shí)器1模/數(shù)轉(zhuǎn)換事件。

00 無(wú)事件啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

01 設(shè)置由下溢中斷標(biāo)志來(lái)啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

10 設(shè)置由周期中斷標(biāo)志來(lái)啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

11 設(shè)置由比較中斷標(biāo)志來(lái)啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

●?D6

TCOMPOE——比較輸出允許，如果PDPINTx有效，則

該位設(shè)置為0。

0 禁止所有通用定時(shí)器比較輸出(所有比較輸出

都設(shè)置成高阻態(tài))

1 使能所有通用定時(shí)器比較輸出●?D5～4

Reserved——保留位。

●?D3～2

T2PIN——通用定時(shí)器2比較輸出極性。

00 強(qiáng)制低

01 低有效

10 高有效

11 強(qiáng)制高

●?D1～0

T1PIN——通用定時(shí)器1比較輸出極性。

00 強(qiáng)制低

01 低有效

10 高有效

11 強(qiáng)制高

全局通用定時(shí)器控制寄存器B(GTPCONB)的內(nèi)容與GDPCONA一樣，只是把定時(shí)器1、2改為定時(shí)器3、4，其占用的存儲(chǔ)器地址為7500h。

5．通用定時(shí)器的比較寄存器

每個(gè)通用定時(shí)器有一個(gè)相關(guān)的比較寄存器TxCMPR和一個(gè)PWM輸出引腳TxPWM。通用定時(shí)器計(jì)數(shù)值不斷地與相關(guān)的比較寄存器進(jìn)行比較。當(dāng)計(jì)數(shù)值與比較寄存器值相等時(shí)，稱為比較匹配。比較操作是通過(guò)設(shè)置TxCON[1]位為1來(lái)使能的。當(dāng)使能允許，比較匹配后將發(fā)生下列事件：

(1)匹配后定時(shí)器比較中斷標(biāo)志位置1，時(shí)間為一個(gè)時(shí)鐘周期；

(2)根據(jù)GPTCONA/B位設(shè)置的不同，相關(guān)的比較輸出發(fā)生跳變，或啟動(dòng)ADC；

(3)相應(yīng)的中斷標(biāo)志將被復(fù)位；

(4)如中斷未屏蔽，將產(chǎn)生外設(shè)中斷請(qǐng)求。

通過(guò)設(shè)置TxCON寄存器的相關(guān)位，可以使能或禁止比較操作。比較操作和輸出適用于任何一種定時(shí)模式，當(dāng)然也包括QEP模式。

通用定時(shí)器比較寄存器的地址為T1CMPR@7402h、T2CMPR@7406h、T3CMPR@7502h、T4CMPR@7506h。

6．通用定時(shí)器的周期寄存器

通用定時(shí)器周期寄存器的值決定了定時(shí)器的周期，當(dāng)周期寄存器的值和定時(shí)器計(jì)數(shù)器的值之間產(chǎn)生匹配時(shí)，通用定時(shí)器的操作就停止并保持其當(dāng)前值，并根據(jù)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式復(fù)位為零或開始遞減計(jì)數(shù)。

通用定時(shí)器周期寄存器的地址為T1PR@7403h、T2PR@7407h、T3PR@7503h、T4PR@7507h。

7．通用定時(shí)器的比較和周期寄存器的兩級(jí)緩存

通用定時(shí)器的比較寄存器TxCMPR和周期寄存器TxPR是帶有影子寄存器的。在一個(gè)周期中的任一時(shí)刻，一個(gè)新的值可以寫到這兩個(gè)寄存器的任一個(gè)中去。注意，新值是被寫到相應(yīng)的影子寄存器中的。對(duì)比較寄存器而言，僅當(dāng)由TxCON寄存器所規(guī)定的某一個(gè)特定定時(shí)事件發(fā)生時(shí)，影子寄存器的內(nèi)容才加載到工作的比較寄存器中。對(duì)周期寄存器而言，僅當(dāng)計(jì)數(shù)寄存器TxCNT為零時(shí)，工作的周期寄存器才重新加載它的影子寄存器的值。比較寄存器加載的情況可能是下列情況的一種：

(1)在寫信息到影子寄存器后立即加載；

(2)下溢時(shí)，即通用定時(shí)器計(jì)數(shù)值為0時(shí)；

(3)下溢或周期匹配時(shí)，即當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0或計(jì)數(shù)器的值與周期寄存器的值相等時(shí)。

周期寄存器和比較寄存器的雙緩存特點(diǎn)允許應(yīng)用代碼在一個(gè)周期中的任何時(shí)候都可以更新周期寄存器和比較寄存器，這將改變下一個(gè)周期的定時(shí)器周期和PWM的脈沖寬度，對(duì)于PWM發(fā)生器來(lái)說(shuō)，定時(shí)器周期值的高速變化就意味著載波頻率的高速變化。初始化周期寄存器時(shí)，通用定時(shí)器的周期寄存器應(yīng)該在計(jì)數(shù)器被初始化為一個(gè)非0值之前進(jìn)行初始化，否則，周期寄存器的值保持不變，直到下一次下溢發(fā)生。另外，當(dāng)相應(yīng)的比較操作被禁止時(shí)，比較寄存器是透明的，即新裝入值直接進(jìn)入工作的比較寄存器。這適用于事件管理器的所有比較寄存器。

8．通用定時(shí)器的比較輸出

通用定時(shí)器的比較輸出可規(guī)定為高有效、低有效、強(qiáng)制高或強(qiáng)制低，這取決于GPTCONA/B中的位是如何配置的。

9．通用定時(shí)器計(jì)數(shù)方向

在所有定時(shí)器操作中，通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)方向由寄存器GPTCONA/B相應(yīng)的位來(lái)反映，即位TxSTAT為1時(shí)， 代表增計(jì)數(shù)方向，為0時(shí)，代表減計(jì)數(shù)方向。

當(dāng)通用定時(shí)器處于定向增/減計(jì)數(shù)模式時(shí)，輸入引腳TDIRA/B決定了計(jì)數(shù)的方向。當(dāng)該引腳置為高電平時(shí)，規(guī)定為增計(jì)數(shù)；當(dāng)該引腳置為低電平時(shí)，規(guī)定為減計(jì)數(shù)。

10．通用定時(shí)器時(shí)鐘

通用定時(shí)器的時(shí)鐘源可采用內(nèi)部CPU時(shí)鐘或外部TCLKINA/B時(shí)鐘輸入，外部時(shí)鐘的頻率必須低于或等于CPU時(shí)鐘頻率的1/4。在定向增/減計(jì)數(shù)模式下，通用定時(shí)器2(EVA模塊)和通用定時(shí)器4(EVB模塊)可用于正交編碼脈沖(QEP)電路，這時(shí)，正交編碼脈沖電路既為定時(shí)器提供時(shí)鐘，又提供輸入方向。每個(gè)通用定時(shí)器可為時(shí)鐘輸入選擇靈活的預(yù)定因子。

11．基于正交編碼脈沖的時(shí)鐘輸入

正交編碼脈沖(QEP)電路可用來(lái)為定向增/減計(jì)數(shù)模式下的通用定時(shí)器2和4提供輸入時(shí)鐘和計(jì)數(shù)方向。這個(gè)輸入時(shí)鐘的頻率不能由通用定時(shí)器的預(yù)定標(biāo)電路改變其比例(即如果正交編碼脈沖電路被選做時(shí)鐘源時(shí)，選中的通用定時(shí)器的預(yù)定標(biāo)因子值總是?1)。而且，正交編碼脈沖電路產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率是每個(gè)正交編碼脈沖輸入通道頻率的?4倍，因?yàn)檎痪幋a脈沖輸入通道的上升沿和下降沿都被所選的定時(shí)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。正交編碼脈沖輸入的頻率必須低于或等于內(nèi)部CPU時(shí)鐘頻率的1/4。

12．通用定時(shí)器的同步

通過(guò)正確地配置T2CON和T4CON寄存器，通用定時(shí)器2可與通用定時(shí)器1實(shí)現(xiàn)同步(EVA模塊)，通用定時(shí)器4可與通用定時(shí)器3實(shí)現(xiàn)同步(EVB模塊)。實(shí)現(xiàn)的步驟如下：

對(duì)于EVA模塊：

(1)置T1CON寄存器中的TENABLE位為1，且置T2CON寄存器中的T2SWT1位為1。此時(shí)，將同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)定時(shí)器的計(jì)數(shù)器。

(2)在啟動(dòng)同步操作前，將通用定時(shí)器1和2的定時(shí)器初始化成不同的值。

(3)置T2CIN寄存器中的SELT1PR位為1，使通用定時(shí)器2將通用定時(shí)器1的周期寄存器作為它自己的周期寄存器(忽略它自身的周期寄存器)使用。

對(duì)于EVB模塊：

(1)置T3CON寄存器中的TENABLE位為1，且置T4CON寄存器中的T4SWT3位為1。此時(shí)，將同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)定時(shí)器的計(jì)數(shù)器。

(2)在啟動(dòng)同步操作前，將通用定時(shí)器3和4的定時(shí)器初始化成不同的值。

(3)置T4CIN寄存器中的SELT3PR位為1，使通用定時(shí)器4將通用定時(shí)器3的周期寄存器作為它自己的周期寄存器(忽略它自身的周期寄存器)使用。

這就允許了通用定時(shí)器事件之間的有效同步。因?yàn)槊恳粋€(gè)通用定時(shí)器從它的計(jì)數(shù)寄存器中的當(dāng)前值開始計(jì)數(shù)操作，所以一個(gè)通用定時(shí)器被編程為其它通用定時(shí)器啟動(dòng)之后，延時(shí)一段已知的時(shí)間再啟動(dòng)。

13．通用定時(shí)器事件啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換

GPTCONA/B寄存器的位可以規(guī)定模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)信號(hào)由通用定時(shí)器的哪些事件來(lái)產(chǎn)生，如下溢、比較匹配或周期匹配。這種特點(diǎn)允許在沒(méi)有CPU干涉的情況下，在通用定時(shí)器事件和模/數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)之間提供同步。

14．仿真懸掛時(shí)的通用定時(shí)器

通用定時(shí)器的控制寄存器(TxCON)還定義了仿真懸掛期間的通用定時(shí)器操作。當(dāng)仿真中斷發(fā)生時(shí)，這些位被設(shè)置為允許通用定時(shí)器操作繼續(xù)進(jìn)行，也就使得在線仿真成為可能。當(dāng)仿真中斷出現(xiàn)時(shí)，這些位也可以被設(shè)置為規(guī)定的通用定時(shí)器立即停止操作，或是在當(dāng)前計(jì)數(shù)周期完成后停止操作。

當(dāng)內(nèi)部CPU時(shí)鐘被仿真器停止時(shí)，例如，當(dāng)仿真遇到一個(gè)斷點(diǎn)時(shí)，仿真懸掛(suspend)就發(fā)生了。

15．通用定時(shí)器的中斷

通用定時(shí)器在EVAIFRA、EVAIFRB、EVBIFRA和EVBIFRB中有16個(gè)中斷標(biāo)志。每個(gè)通用定時(shí)器可根據(jù)以下事件產(chǎn)生4個(gè)中斷：

(1)上溢——TxOFINT(x?=?1、2、3或4)；

(2)下溢——TxUFINT(x?=?1、2、3或4)；

(3)比較匹配——TxCINT(x?=?1、2、3或4)；

(4)周期匹配——TxPINT(x?=?1、2、3或4)。當(dāng)通用定時(shí)計(jì)數(shù)器的值與比較寄存器的值相同時(shí)，就產(chǎn)生定時(shí)器比較事件(匹配)。若比較操作被使能，則相應(yīng)的比較中斷標(biāo)志在匹配之后兩個(gè)CPU時(shí)鐘周期被置位。定時(shí)計(jì)數(shù)器的值達(dá)到ffffh時(shí)，就產(chǎn)生了上溢事件。通用定時(shí)器的值達(dá)到0000h時(shí)，就產(chǎn)生了下溢事件。類似地，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器的值與周期寄存器的值相同時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)周期匹配事件。在每個(gè)事件發(fā)生后，定時(shí)器的上溢、下溢和周期中斷標(biāo)志位將被置位。3.4.3通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)操作

每個(gè)通用定時(shí)器有4種可選擇的操作模式，即停止/保持模式、連續(xù)增計(jì)數(shù)模式、定向增/減計(jì)數(shù)模式和連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式。

相應(yīng)的定時(shí)器控制寄存器TxCON中的位的形式?jīng)Q定了通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)模式。定時(shí)器使能位(TxCON[6]，即TENABLE)使能或禁止定時(shí)器的計(jì)數(shù)操作。當(dāng)定時(shí)器被禁止時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)操作停止，并且定時(shí)器的預(yù)定標(biāo)器被復(fù)位成X/1。當(dāng)定時(shí)器使能時(shí)，定時(shí)器按照寄存器TxCON中的其它位(TxCON[12～11])確定它的計(jì)數(shù)模式，并開始計(jì)數(shù)。

1．停止/保持模式

在停止/保持模式下，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(值)、比較輸出和預(yù)定標(biāo)計(jì)數(shù)器都保持不變。

2．連續(xù)增計(jì)數(shù)模式

在連續(xù)增計(jì)數(shù)模式下，通用定時(shí)器將按照定標(biāo)后的輸入時(shí)鐘計(jì)數(shù)，直到它的計(jì)數(shù)器的值和周期寄存器的值相等為止。在匹配之后的下一個(gè)輸入時(shí)鐘的上升沿，通用定時(shí)器復(fù)位為0，并開始另一個(gè)計(jì)數(shù)周期。

在定時(shí)計(jì)數(shù)器與周期寄存器匹配之后的兩個(gè)CPU時(shí)鐘周期后，周期中斷標(biāo)志被置位。如果外設(shè)中斷沒(méi)被屏蔽的話，將產(chǎn)生外設(shè)中斷請(qǐng)求。如果該周期中斷已通過(guò)GPTCONA/B寄存器中的相應(yīng)位設(shè)置去啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，那么在中斷標(biāo)志被設(shè)置的同時(shí)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)就被送到模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。在定時(shí)計(jì)數(shù)器的值達(dá)到ffffh后，定時(shí)器的上溢中斷標(biāo)志位在兩個(gè)CPU時(shí)鐘周期后被置位。如果外設(shè)中斷沒(méi)有被屏蔽的話，將產(chǎn)生外設(shè)中斷請(qǐng)求。

除了第一個(gè)周期外，定時(shí)器周期的時(shí)間為TxPR+1個(gè)定標(biāo)的時(shí)鐘輸入周期。如果定時(shí)器計(jì)數(shù)開始計(jì)數(shù)時(shí)為0，那么第一個(gè)周期的時(shí)間也和以后的周期時(shí)間相同。

通用定時(shí)器的初始值可以是0000h～ffffh中的任意值。當(dāng)該初始值大于周期寄存器的值時(shí)，定時(shí)器將計(jì)數(shù)至ffffh，復(fù)位為0后將繼續(xù)以上操作，好像初始值是0一樣。當(dāng)該初始值等于周期寄存器的值時(shí)，定時(shí)器將置位周期中斷標(biāo)志，計(jì)數(shù)器復(fù)位為0，設(shè)置下溢中斷標(biāo)志并繼續(xù)以上操作，好像初始值是0一樣。如果定時(shí)器的值在0和周期寄存器的值之間，定時(shí)器將計(jì)數(shù)到周期寄存器的值并且繼續(xù)完成該計(jì)數(shù)周期，就好像計(jì)數(shù)器的初始值與周期寄存器的值相同一樣。在該模式下，GPTCONA/B寄存器中的定時(shí)器計(jì)數(shù)方向指示為1。無(wú)論是內(nèi)部CPU時(shí)鐘，還是外部時(shí)鐘輸入，都可選做定時(shí)器的輸入時(shí)鐘。在這種計(jì)數(shù)模式下，TDIRA/B引腳輸入將被通用定時(shí)器忽略。通用定時(shí)器的連續(xù)增長(zhǎng)計(jì)數(shù)模式特別適合于邊沿觸發(fā)或異步PEM波形的產(chǎn)生，也適用于許多電機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的采樣周期的產(chǎn)生。

通用定時(shí)器連續(xù)增計(jì)數(shù)模式(TxPR?=?3或2)如圖3.8所示，計(jì)數(shù)器從達(dá)到周期寄存器的值到開始另一個(gè)計(jì)數(shù)周期的過(guò)程中，沒(méi)有丟失一個(gè)時(shí)鐘周期。圖3.8通用定時(shí)器連續(xù)增計(jì)數(shù)模式

【例3.1】

下面給出一個(gè)定時(shí)器1在連續(xù)增計(jì)數(shù)模式下的初始化例程。

3．定向增/減計(jì)數(shù)模式

通用定時(shí)器在定向增/減模式中將根據(jù)定標(biāo)后的時(shí)鐘和TDIRA/B引腳的輸入來(lái)增或減計(jì)數(shù)。當(dāng)引腳TDIRA/B保持為高時(shí)，通用定時(shí)器將增計(jì)數(shù)，直到計(jì)數(shù)值達(dá)到周期寄存器的值為止。當(dāng)定時(shí)器的值等于周期寄存器的值或ffffh，并且引腳TDIRA/B保持為高時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)器復(fù)位到0，并繼續(xù)增計(jì)數(shù)到周期寄存器的值。當(dāng)引腳TDIRA/B保持為低時(shí)，通用定時(shí)器將減計(jì)數(shù)，直到計(jì)數(shù)值為0。當(dāng)定時(shí)器的值為0，并且引腳TDIRA/B保持為低時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)器重新載入周期寄存器的值，開始新的減計(jì)數(shù)。定時(shí)器的初始值可以為0000h～ffffh中的任何值，當(dāng)定時(shí)器的初始值大于周期寄存器的值時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)到ffffh，才自復(fù)位到0，并繼續(xù)計(jì)數(shù)直到達(dá)到周期寄存器的值為止；當(dāng)引腳TDIRA/B保持為低，且定時(shí)器的初始值大于周期寄存器的值時(shí)，計(jì)數(shù)器將減計(jì)數(shù)到周期寄存器的值后，再減計(jì)數(shù)直到0。計(jì)數(shù)器的值為0后，便重新裝入周期寄存器的值，開始新的減計(jì)數(shù)。

周期、下溢和上溢中斷標(biāo)志位，中斷和相關(guān)事件都由各自的匹配產(chǎn)生，其產(chǎn)生方式與連續(xù)增計(jì)數(shù)模式下的一樣。從TDIRA/B變化到計(jì)數(shù)方向改變的時(shí)延為當(dāng)前計(jì)數(shù)結(jié)束后的一個(gè)時(shí)鐘周期。

定時(shí)器在這種模式下的計(jì)數(shù)方向由GPTCONA/B寄存器中的方向指示位給出：1表示增計(jì)數(shù)；0表示減計(jì)數(shù)。無(wú)論從引腳TCLKINA/B輸入的外部時(shí)鐘還是內(nèi)部CPU時(shí)鐘，都可作為該模式下的定時(shí)器輸入時(shí)鐘。

通用定時(shí)器定向增/減計(jì)數(shù)模式如圖3.9所示，圖中預(yù)定標(biāo)因子為1，TxPR?=?3。圖3.9通用定時(shí)器定向增/減計(jì)數(shù)模式

【例3.2】

以下是通用定時(shí)器1在定向增/減模式下的初始化過(guò)程舉例。在事件管理器模塊中通用定時(shí)器2/4的定向增/減計(jì)數(shù)模式可以用于正交編碼脈沖電路(QEP)。正交編碼脈沖電路可以為通用定時(shí)器2/4提供計(jì)數(shù)時(shí)鐘和方向。這種工作模式可用于控制運(yùn)動(dòng)/電機(jī)控制和電力電子設(shè)備中的外部事件定時(shí)。

4．連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式

連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式與定向增/減計(jì)數(shù)模式基本相同，只是在連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式下，引腳TDIRA/B的狀態(tài)不再影響計(jì)數(shù)的方向。定時(shí)器的計(jì)數(shù)方向僅在計(jì)數(shù)器的值達(dá)到周期寄存器的值時(shí)，才從增計(jì)數(shù)變?yōu)闇p計(jì)數(shù)。定時(shí)器的計(jì)數(shù)方向僅在計(jì)數(shù)器的值為0時(shí)才從減計(jì)數(shù)變?yōu)樵鲇?jì)數(shù)。

除了第一個(gè)周期外，定時(shí)器周期都是2×(TxPR)個(gè)定標(biāo)輸入時(shí)鐘周期。如果定時(shí)器的計(jì)數(shù)器初始值為0，那么第一個(gè)計(jì)數(shù)周期的時(shí)間就與其它的周期一樣。通用定時(shí)器的計(jì)數(shù)器初始值可以是0000h～ffffh中的任何值，當(dāng)計(jì)數(shù)器初始值不同時(shí)，其第一個(gè)周期的計(jì)數(shù)方向和周期也不同。當(dāng)計(jì)數(shù)器初始值大于周期寄存器的值時(shí)，定時(shí)器將增計(jì)數(shù)到ffffh，然后復(fù)位為0，開始正常的連續(xù)增/減計(jì)數(shù)，就好像其初始值為0一樣。當(dāng)計(jì)數(shù)器初始值與周期寄存器的值相同時(shí)，定時(shí)器將減計(jì)數(shù)至0，然后開始正常的連續(xù)增/減計(jì)數(shù)，就好像其初始值為0一樣。當(dāng)計(jì)數(shù)器初始值在0與周期寄存器的值之間時(shí)，定時(shí)器將增計(jì)數(shù)至周期寄存器的值并繼續(xù)完成該周期，就好像計(jì)數(shù)器初始值與周期寄存器的值相同一樣。周期、下溢和上溢中斷標(biāo)志位、中斷和相關(guān)的事件都由各自的匹配產(chǎn)生，其產(chǎn)生方式與連續(xù)增計(jì)數(shù)模式下的一樣。

連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式如圖3.10所示，這種計(jì)數(shù)模式尤其適用于產(chǎn)生對(duì)稱的PWM波形，該波形廣泛應(yīng)用于電機(jī)/運(yùn)動(dòng)控制和電力電子設(shè)備中。圖3.10通用定時(shí)器連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式

【例3.3】

以下是通用定時(shí)器1在連續(xù)增/減模式下的初始化過(guò)程舉例。

5．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)相關(guān)的比較寄存器TxCMPR和一個(gè)PWM輸出引腳TxPWM。通用定時(shí)器的值總是與相關(guān)的比較寄存器的值進(jìn)行比較，當(dāng)通用定時(shí)器的值與比較寄存器的值相等時(shí)，就產(chǎn)生比較匹配。置TxCON.1位為1可使能比較操作。如果比較使能，當(dāng)產(chǎn)生比較匹配時(shí)將發(fā)生下列事件：

(1)定時(shí)器的比較中斷寄存器標(biāo)志位在匹配后置位1個(gè)CPU時(shí)鐘周期；

(2)在匹配后的1個(gè)CPU時(shí)鐘周期后，根據(jù)GPTCONA/B寄存器相應(yīng)位的配置情況，相關(guān)的PWM輸出將發(fā)生跳變；

(3)如果已通過(guò)設(shè)置GPTCONA/B寄存器中的相應(yīng)位去啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，則在比較中斷標(biāo)志位被置位的同時(shí)，也將產(chǎn)生模/數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)信號(hào)。

如果比較中斷未被屏蔽，則將產(chǎn)生一個(gè)外設(shè)中斷請(qǐng)求。

1)?PWM輸出跳變

PWM輸出跳變由非對(duì)稱和對(duì)稱的波形發(fā)生器及相關(guān)的輸出邏輯控制，并且取決于以下條件：

(1)?GPTCINA/B寄存器相應(yīng)位的定義；

(2)定時(shí)器所處的計(jì)數(shù)模式；

(3)在連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式下的計(jì)數(shù)方向。

2)非對(duì)稱和對(duì)稱波形發(fā)生器

非對(duì)稱和對(duì)稱波形發(fā)生器在通用定時(shí)器所處的計(jì)數(shù)模式基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)非對(duì)稱和對(duì)稱的PWM波形輸出。

3)非對(duì)稱波形發(fā)生器

當(dāng)通用定時(shí)器處于連續(xù)增計(jì)數(shù)模式時(shí)產(chǎn)生非對(duì)稱波形，如圖3.11所示。在這種模式下，波形發(fā)生器的輸出有以下變化：

(1)計(jì)數(shù)操作開始前為0；

(2)保持不變，直到比較匹配發(fā)生；

(3)比較匹配時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)；

(4)如果在下一周期新比較值不是0，則在發(fā)生周期匹配的周期結(jié)束后復(fù)位為0。見(jiàn)圖3.11上第一個(gè)周期匹配發(fā)生后PWM的輸出變化。圖3.11連續(xù)增計(jì)數(shù)模式下的通用定時(shí)器比較/PWM輸出如果一個(gè)周期開始時(shí)的比較值為0，則在整個(gè)周期輸出值為1；如果下一個(gè)周期的新比較值也是0，則輸出值不復(fù)位為0(見(jiàn)圖3.11中的第三個(gè)“+”號(hào))。這點(diǎn)非常重要，因?yàn)樗试S產(chǎn)生占空比從0%到100%的PWM脈沖。如果設(shè)置的比較值大于周期寄存器中的值，則在整個(gè)周期輸出為0(見(jiàn)圖3.11中的第三個(gè)“+”號(hào))。如果比較值等于周期寄存器中的值，則輸出1，持續(xù)時(shí)間為保持一個(gè)(定標(biāo)后)時(shí)鐘輸入周期。比較寄存器值的改變只影響PWM脈沖的單邊，這是非對(duì)稱PWM波形的一個(gè)特點(diǎn)。

4)對(duì)稱波形發(fā)生器

當(dāng)通用定時(shí)器處于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式時(shí)產(chǎn)生對(duì)稱波形，如圖3.12所示。

在這種模式下，波形發(fā)生器的輸出狀態(tài)由以下情況決定：

(1)計(jì)數(shù)操作開始前為0；

(2)保持不變，直到第一次比較匹配；

(3)第一次比較匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)；

(4)保持不變，直到第二次比較匹配；

(5)第二次比較匹配時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)；

(6)保持不變，直到周期結(jié)束；

(7)如果沒(méi)有第二次匹配且下一周期的新比較值不為0，則在周期結(jié)束后復(fù)位為0。圖3.12連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式下的通用定時(shí)器比較/PWM輸出在周期開始時(shí)如果比較值為0，則周期開始時(shí)輸出為1，并且保持為1，直到第二次比較匹配。在第一次發(fā)生變化后，如果比較值在周期的后半部分為0，則輸出保持為1，直到周期結(jié)束。在這種情況下，如果新比較值仍為0，則輸出將不會(huì)復(fù)位為0。這會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，以確保占空比從0%到100%的PWM脈沖產(chǎn)生。如果前半周期中的比較值大于或等于周期寄存器的值，則第一次跳變將不會(huì)發(fā)生。不過(guò)，當(dāng)后半周期發(fā)生比較匹配時(shí)，輸出仍將跳變。這種輸出錯(cuò)誤的跳變常是由應(yīng)用程序計(jì)算不正確引起的，它將在周期結(jié)束時(shí)被糾正，除非下一周期的比較值為0，否則輸出將保持為1，這將把波形發(fā)生器的輸出重新置為正確的狀態(tài)。

注意：輸出邏輯決定了所有輸出引腳的有效狀態(tài)。

5)輸出邏輯

輸出邏輯可以調(diào)整波形發(fā)生器的輸出，?以生成不同類型功率設(shè)備所需要的PWM波形。?PWM輸出可以通過(guò)配置GPTCINA/B寄存器中的相應(yīng)位來(lái)規(guī)定高有效、低有效、強(qiáng)制高或強(qiáng)制低。

當(dāng)PWM輸出規(guī)定高有效時(shí)，它的極性與相關(guān)非對(duì)稱和對(duì)稱波形發(fā)生器的輸出極性相同。當(dāng)PWM輸出規(guī)定低有效時(shí)，它的極性與相關(guān)非對(duì)稱和對(duì)稱波形發(fā)生器的輸出極性相反。

一旦GPTCONA/B寄存器中的相應(yīng)位規(guī)定PWM輸出為強(qiáng)制高/低后，PWM輸出立即被置成1/0。總的來(lái)說(shuō)，在一個(gè)正常的計(jì)數(shù)模式下，如果比較已被使能，則通用定時(shí)器的PWM輸出將發(fā)生變化，如表3.10(連續(xù)增計(jì)數(shù)模式)和表3.11(連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式)所示。表3.10連續(xù)增計(jì)數(shù)模式下通用定時(shí)器比較輸出表3.11連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式下通用定時(shí)器比輸出置位有效是指當(dāng)高有效時(shí)，輸出高電平；當(dāng)?shù)陀行r(shí)，則輸出低電平。置位無(wú)效則與之相反。

基于定時(shí)器計(jì)數(shù)模式和輸出邏輯的非對(duì)稱和對(duì)稱波形發(fā)生器，同樣適用于比較單元。

出現(xiàn)下列任何一種情況時(shí)，所有的通用定時(shí)器PWM輸出都置為高阻態(tài)：

(1)軟件將GPTCONA/B[6]位置成0；

(2)?PDPINx引腳上的電平被拉低并且未被屏蔽；

(3)任何一個(gè)復(fù)位事件發(fā)生；

(4)軟件將TxCON[1]位置為0。

6)有效/無(wú)效時(shí)間計(jì)算

對(duì)于連續(xù)增計(jì)數(shù)模式，比較寄存器中的值從計(jì)數(shù)周期開始到發(fā)生第一次比較匹配之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間，也就是無(wú)效相位長(zhǎng)度，這段時(shí)間等于定標(biāo)的輸入定標(biāo)時(shí)鐘周期乘以TxCMPR寄存器的值。因此，有效相位長(zhǎng)度，即輸出脈沖寬度等于(TxPR-TxCMPR+1)個(gè)定標(biāo)的輸入時(shí)鐘周期。對(duì)于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式，比較寄存器在減計(jì)數(shù)和增計(jì)數(shù)模式下可以有不同的值。對(duì)于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式下的有效相位長(zhǎng)度，即輸出脈沖寬度，是由(TxPR-TxCMPRup+TxPR-TxCMPRdn)個(gè)定標(biāo)的輸入時(shí)鐘周期給定的，這里的TxCMPRup是增計(jì)數(shù)模式下的比較值，TxCMPRdn是減計(jì)數(shù)模式下的比較值。

如果定時(shí)器處于連續(xù)增計(jì)數(shù)模式，當(dāng)TxCMPR中的值為0時(shí)，則通用定時(shí)器的比較輸出將在整個(gè)周期中有效。對(duì)于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式，如果TxCMPRup中的值為0，那么比較輸出在周期開始時(shí)有效。如果TxCMPRdn也為0，輸出將保持有效，直到周期結(jié)束。對(duì)于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式，當(dāng)TxCMPR中的值大于TxPR的值時(shí)，有效相位長(zhǎng)度，即輸出脈沖寬度為0。對(duì)于連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式，當(dāng)TxCMPRup中的值大于或等于TxPR的值時(shí)，第一次跳變將不會(huì)發(fā)生。同樣當(dāng)TxCMPRdn中的值大于或等于TxPR的值時(shí)，第二次跳變將不會(huì)發(fā)生。當(dāng)TxCMPRup和TxCMPRdn都大于或等于TxPR時(shí)，通用定時(shí)器的比較輸出在整個(gè)周期中無(wú)效。3.4.4通用定時(shí)器的PWM輸出

每個(gè)通用定時(shí)器可以獨(dú)立地用于提供一PWM輸出通道，因此，通用定時(shí)器最多可提供4個(gè)PWM輸出。

可選用連續(xù)增或連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式來(lái)產(chǎn)生PWM輸出。選用連續(xù)增計(jì)數(shù)模式時(shí)，可產(chǎn)生邊沿觸發(fā)或非對(duì)稱PWM波形；選用連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式時(shí)，可產(chǎn)生對(duì)稱PWM波形?？砂匆韵路椒▉?lái)設(shè)置通用定時(shí)器的PWM輸出操作：

(1)根據(jù)所需的PWM(載波)周期設(shè)置TxPR；

(2)設(shè)置TxCON寄存器，以確定計(jì)數(shù)模式和時(shí)鐘源，并啟動(dòng)PWM輸出操作；

(3)將相應(yīng)于PWM脈沖的在線計(jì)算寬度(占空比)的值加載到TxCMPR寄存器中。

當(dāng)選用連續(xù)增計(jì)數(shù)模式來(lái)產(chǎn)生非對(duì)稱的PWM波形時(shí)，通過(guò)將需要的PWM周期除以通用定時(shí)器輸入時(shí)鐘的周期，并減1，來(lái)獲得定時(shí)器的周期。當(dāng)選用連續(xù)增/減計(jì)數(shù)模式來(lái)產(chǎn)生對(duì)稱的PWM波形時(shí)，通過(guò)將需要的PWM周期除以兩倍通用定時(shí)器輸入時(shí)鐘的周期，來(lái)獲得定時(shí)器的周期。3.4.5通用定時(shí)器復(fù)位

當(dāng)任何復(fù)位事件發(fā)生時(shí)，將產(chǎn)生以下情況：

(1)?GPTCONA/B寄存器中除計(jì)數(shù)方向指示位外的所有與通用定時(shí)器相關(guān)的位都被復(fù)位為0，因此所有通用定時(shí)器的操作都被禁止，計(jì)數(shù)方向指示位都置為1；

(2)所有的定時(shí)器中斷標(biāo)志位都被復(fù)位為0；

(3)所有的定時(shí)器中斷屏蔽位都被復(fù)位為0，因此所有通用定時(shí)器中斷都被屏蔽；

(4)所有的通用定時(shí)器的比較輸出都被置成高阻態(tài)。3.4.6通用定時(shí)器的中斷實(shí)現(xiàn)

下面介紹一個(gè)用通用定時(shí)器1產(chǎn)生1?ms的定時(shí)中斷服務(wù)的程序。假定外部輸入時(shí)鐘為6?MHz，經(jīng)DSP內(nèi)部鎖相環(huán)4倍頻為24?MHz，通用定時(shí)器1的預(yù)分頻因子為64，所以計(jì)算出延時(shí)1?ms時(shí)，?周期寄存器的值為0176h(定時(shí)器的定時(shí)周期數(shù)等于周期寄存器的值加1)。具體計(jì)算如下：得PRD?=?176h以下是關(guān)于程序的幾點(diǎn)說(shuō)明：

(1)程序中所有與DSP硬件有關(guān)的寄存器都用指針?lè)绞綄ぶ?。?/p>

(2)因?yàn)樵摮绦蚶枚〞r(shí)器1的周期中斷實(shí)現(xiàn)所要求的功能，而定時(shí)器1的周期中斷是中斷優(yōu)先級(jí)1(INT2)的中斷源之一，故文件vectors.asm中INT2的中斷向量直接跳向定時(shí)器1的周期中斷服務(wù)程序。

(3)因?yàn)橹袛鄡?yōu)先級(jí)2(INT2)的中斷源不只一個(gè)(除了定時(shí)器1的周期中斷外，還有比較中斷等)，為了防止程序執(zhí)行時(shí)由于干擾進(jìn)入中斷服務(wù)程序而引起中斷的錯(cuò)誤執(zhí)行，在定時(shí)器1的周期中斷服務(wù)程序入口處根據(jù)定時(shí)器1的周期中斷標(biāo)志T1PINTFLAG(寄存器EVAIFRA的第8位)判斷是否真的發(fā)生了定時(shí)器1的周期中斷，若為錯(cuò)誤中斷，則不再執(zhí)行中斷服務(wù)程序，而直接返回。

(4)其它優(yōu)先級(jí)的中斷雖然在程序中被禁止，但也可能由于干擾而引起其執(zhí)行，故在程序中也要對(duì)其進(jìn)行處理。

以下是源程序代碼：

1)所需要的復(fù)位和中斷向量定義文件'vectors.asm'

2)主程序圖3.13是對(duì)程序語(yǔ)句*SCSR1?=?0x00FC控制的系統(tǒng)控制狀態(tài)寄存器各個(gè)位的功能描述。圖3.13系統(tǒng)控制狀態(tài)寄存器1(SCSR1)(地址為07018h)圖3.14是對(duì)程序語(yǔ)句*EVAIMAR=*EVAIMRA|0X0080控制的EVA中斷屏蔽寄存器A各個(gè)位的功能描述。圖3.14EVA中斷屏蔽寄存器A(EVAIMRA)(地址為742ch)圖3.15是對(duì)程序語(yǔ)句*T1CON=0X1600控制的定時(shí)器控制寄存器TxCON各個(gè)位的功能描述。圖3.15定時(shí)器控制寄存器TxCON

3.5比較單元

事件管理(EVA)模塊中有3個(gè)全功能比較單元(比較單元1、2和3)，EVB模塊中同樣也有3個(gè)全功能比較單元(比較單元4、5和6)。每個(gè)比較單元都有兩個(gè)相關(guān)的PWM輸出。比較單元的時(shí)基由通用定時(shí)器1(EVA模塊)和通用定時(shí)器3(EVB模塊)提供。每個(gè)EV模塊的比較單元包括以下幾部分：

(1)?3個(gè)16位的比較寄存器(對(duì)于EVA模塊為CMPR1、CMPR2和CMPR3，對(duì)于EVB模塊為CMPR4、CMPR5和CMPR6)，它們各帶一個(gè)可讀/寫的影子寄存器；

(2)一個(gè)16位可讀/寫的比較控制寄存器(COMCONA(EVA)和COMCONB(EVB))；

(3)一個(gè)16位的比較方式控制寄存器(ACTRA/B)，各帶一個(gè)可讀/寫的影子寄存器；

(4)?6個(gè)比較/PWM(三態(tài))輸出引腳(對(duì)于EVA模塊為PWMy，y=1、2、3、4、5、6，對(duì)于EVB模塊為PWMz，z=7、8、9、10、11、12)；

(5)控制和中斷邏輯。

比較單元結(jié)構(gòu)框圖如圖3.16所示。圖中，對(duì)于EVA模塊，x=1、2、3，y=1、3、5，z=1；對(duì)于EVB模塊，x=4、5、6，y=7、9、11，z=3。

比較單元和相關(guān)的PWM單路的時(shí)基由通用定時(shí)器1(EVA模塊)和通用定時(shí)器3(EVB模塊)提供，不管在哪一種計(jì)數(shù)模式下，只要比較使能，比較輸出就會(huì)發(fā)生跳變。圖3.16比較單元結(jié)構(gòu)框圖3.5.1比較輸入/輸出

比較單元的輸入包括：

(1)來(lái)自控制寄存器的控制信號(hào)；

(2)通用定時(shí)器1和3(T1CNT/T3CNT)及它們的下溢和周期匹配信號(hào)；

(3)復(fù)位信號(hào)。

比較寄存器的輸出是一個(gè)比較匹配信號(hào)。如果比較操作使能，該匹配信號(hào)將置中斷標(biāo)志位，并將使比較單元相關(guān)的兩個(gè)輸出引腳上發(fā)生跳變。3.5.2比較操作模式

比較單元的比較操作模式由比較控制寄存器(COMCONx)決定，這些位決定以下情況：

(1)比較操作是否被使能；

(2)比較輸出是否被使能；

(3)比較寄存器用它們的影子寄存器的值進(jìn)行更新的條件；

(4)空間矢量PWM輸出模式是否被使能。

下面一段描述了EVA模塊比較單元的操作，EVB的比較操作與EVA是類似的，對(duì)于EVB模塊，只是把通用定時(shí)器1和ACTRA改為通用定時(shí)器3和ACTRB。通用定時(shí)器1的計(jì)數(shù)器不斷與比較寄存器的值進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)生匹配時(shí)比較單元的兩個(gè)輸出將根據(jù)方式控制寄存器(ACTRA)中的位進(jìn)行跳變。ACTRA寄存器中的位可以分別確定在比較匹配時(shí)每個(gè)輸出為高有效觸發(fā)還是低有效觸發(fā)(如果沒(méi)有強(qiáng)制高或低)。當(dāng)通用定時(shí)器1的計(jì)數(shù)器和比較單元的比較寄存器之間發(fā)生匹配且比較使能時(shí)，比較單元的比較中斷寄存器將被置位。如果中斷不屏蔽，則產(chǎn)生外設(shè)中斷請(qǐng)求信號(hào)。輸出跳變的時(shí)序、中斷標(biāo)志位的設(shè)置和中斷請(qǐng)求的產(chǎn)生都與通用定時(shí)器的比較操作相同。輸出邏輯、死區(qū)單元和SVPWM單元可改變比較單元在比較模式下的輸出。

1．比較單元操作的寄存器設(shè)置

比較單元操作的寄存器的操作步驟見(jiàn)表3.12。

表3.12比較單元操作的寄存器的操作步驟

2．比較單元寄存器

1)比較控制寄存器A

比較單元的操作由比較控制寄存器(COMCONA和COMCONB)控制。COMCONA各位的定義如圖3.17所示，其占用的存儲(chǔ)器地址為7411h。圖3.17比較控制寄存器A(COMCONA)的位定義下面詳細(xì)介紹比較控制寄存器A各位的功能。

●?D15

CENABLE?——比較使能位。

0 禁止比較操作，CMPRx和ACTRA寄存器的影

子寄存器為透明

1 使能比較操作

●?D14～13

CLD1/CLD0?——比較寄存器CMPRx重載條件。

00 當(dāng)T1CNT?=?0時(shí)

01 當(dāng)T1CNT?=?0時(shí)或T1CNT?=?T1PR時(shí)

10 立即

11保留，結(jié)果不可預(yù)測(cè)●?D12

SVENABLE?——空間矢量PWM模式使能位。

0 禁止空間矢量PWM模式

1 使能空間矢量PWM模式

●?D11～10

ACTRLD1/ACTRLD0?——方式控制寄存器重載條件。

00 當(dāng)T1CNT?=?0時(shí)

01 當(dāng)T1CNT?=?0或T1CNT?=?T1PR時(shí)(在

下溢或周期匹配發(fā)生時(shí))

10 立即

11 保留●?D9

FCOMPOE?——比較輸出使能，有效的PDPINTA將清此位為0。

0PWM輸出引腳為高阻態(tài)，即禁止PWM輸出

1PWM輸出引腳未處于高阻態(tài)，即使能PWM輸出

●?D8

PDPINTASTATUS?——反映當(dāng)前PDPINTA引腳的狀態(tài)。(該位只在TMS320‘LF240xA系列中應(yīng)用,在TMS320’LF240x系列中為保留位)

●?D7～0

Reserved——保留位。

2)比較方式控制寄存器A

比較方式控制寄存器A(ACTRA)占用的存儲(chǔ)器地址為7413h，其位定義如圖3.18所示。

如果通過(guò)COMCONx[15]位允許比較操作，則比較方式控制寄存器ACTRA控制6個(gè)比較輸出引腳(對(duì)于ACTRA為PWMx，x?=?1～6，對(duì)于ACTRAB為x?=?7～12)的輸出方式。ACTRA和ACTRB是雙緩沖的，它們的重裝條件由COMCONx寄存器中相應(yīng)的位來(lái)確定。ACTRA包含了空間矢量PWM操作所需的SVRDIR、D2、D1和D0位，其各位的具體功能如下：圖3.18比較方式控制寄存器A(ACTRA)的位定義●?D15

SVRDIR——SVPWM旋轉(zhuǎn)方向位，僅用于空間矢量PWM輸出的產(chǎn)生。

0 正向(CCW)

1 反向(CW)

●?D14～12

D2/D0——基本的空間矢量位，僅用于空間矢量PWM輸出的產(chǎn)生。

●?D11～10

CMP6ACT1/0——引腳PWM6/IOPB3上的比較輸出方式選擇位。

00 強(qiáng)制低 01 低有效

10 高有效 11 強(qiáng)制高●?D9～8

CMP5ACT1/0——引腳PWM5/IOPB2上的比較輸出方式選擇位。

00 強(qiáng)制低 01 低有效

10 高有效 11 強(qiáng)制高

●?D7～6

CMP4ACT1/0——引腳PWM4/IOPB1上的比較輸出方式選擇位。

00 強(qiáng)制低 01 低有效

10 高有效 11 強(qiáng)制高●?D5～4

CMP3ACT1/0——引腳PWM3/IOPB0上的比較輸出方式選擇位。

00 強(qiáng)制低 01 低有效

10 高有效 11 強(qiáng)制高

●?D3～2

CMP2ACT1/0——引腳PWM2/IOPA7上的比較輸出方式選擇位。

00 強(qiáng)制低 01 低有效

10 高有效 11 強(qiáng)制高●?D1～0

CMP1ACT1/0——引腳PWM1/IOPA62上的比較輸出方式選擇位。

00 強(qiáng)制低 01 低有效

10 高有效 11 強(qiáng)制高

EVB模塊中的比較控制寄存器B(COMCONB)和比較方式控制寄存器B(ACTRB)的內(nèi)容與EVA模塊中的COMCONA和ACTRA一樣，只是把定時(shí)器1改為定時(shí)器3，把引腳OWM1～PWM6改為PWM7～PWM12。這里不再贅述。

3．比較單元的中斷和復(fù)位

在EVAIFRA和EVBIFRA寄存器中，每個(gè)比較單元都有個(gè)可屏蔽的中斷標(biāo)志的使能位。如果比較操作被使能，比較匹配后的比較單元的中斷標(biāo)志位將置位。如果中斷沒(méi)有被屏蔽，則將產(chǎn)生一個(gè)外設(shè)中斷請(qǐng)求。

當(dāng)任何復(fù)位事件發(fā)生時(shí)，所有與比較單元相關(guān)的寄存器都復(fù)位為0，且所有的比較輸出引腳都被置成高阻態(tài)。

3.6與比較單元相關(guān)的PWM電路

對(duì)于每個(gè)EV模塊，與比較單元相關(guān)的PWM電路使帶有可編程死區(qū)和輸出極性控制的6路PWM輸出的產(chǎn)生成為可能。EVA模塊的PWM電路功能框圖如圖3.19所示。它包括對(duì)稱/非對(duì)稱波形發(fā)生器、可編程的死區(qū)單元(DBU)、輸出邏輯、空間矢量PWM狀態(tài)機(jī)等功能單元。圖3.19PWM電路功能框圖

EVB模塊的PWM電路結(jié)構(gòu)框圖與EVA模塊的一樣，只是改變相關(guān)寄存器的配置，這里從略。

在電機(jī)控制的應(yīng)用中，PWM電路極大地減少了產(chǎn)生PWM波形的CPU開銷和用戶的工作量，與比較單元相關(guān)的PWM電路及其PWM波形的產(chǎn)生由以下寄存器控制：對(duì)于EVA模塊有T1CON、COMCONA、ACTRA和DBTCONA；對(duì)于EVB模塊有T3CON、COMCONB、ACTRB和DBTCONB。3.6.1可編程的死區(qū)單元

EVA和EVB模塊都有它們各自的可編程的死區(qū)單元，可編程的死區(qū)單元具有以下特點(diǎn)：

(1)一個(gè)可讀/寫的16位死區(qū)控制寄存器DBTCONx；

(2)一個(gè)輸入時(shí)鐘預(yù)分頻器：X/1、X/2、X/4、X/8、X/16、X/32；

(3)內(nèi)部CPU時(shí)鐘輸入；

(4)?3個(gè)4位減計(jì)數(shù)定時(shí)器；

(5)控制邏輯。

死區(qū)單元通過(guò)死區(qū)控制寄存器A(DBTCONA)進(jìn)行設(shè)置，死區(qū)控制寄存器A的各功能位分配如圖3.20所示，占用的存儲(chǔ)器地址為7415h。圖3.20死區(qū)控制寄存器A(DBTCONA)各功能位詳細(xì)定義如下：

●?D15～12

Reserved——保留位。

●?D11～8

DBT3～DBT0——死區(qū)定時(shí)器周期，這些位規(guī)定了3個(gè)4位死區(qū)定時(shí)器的周期值。

●?D7

EDBT3——死區(qū)定時(shí)器3使能位(對(duì)比較單元3的引腳PWM5和PWM6而言)。

0 禁止

1 使能●?D6

EDBT2——死區(qū)定時(shí)器2使能位(對(duì)比較單元2的引腳PWM3和PWM4而言)。

0 禁止

1 使能

●?D5

EDBT1——死區(qū)定時(shí)器1使能位(對(duì)比較單元1的引腳PWM1和PWM2而言)。

0 禁止

1 使能●?D4～2

DBTPS2～DBTPS0——死區(qū)定時(shí)器的預(yù)分頻器。

000 X/1 001 X/2

010 X/4 011 X/8

100 X/16 101 X/32

110 X/32 111 X/32

●?D1～0

Reserved——保留位。

EVB模塊的死區(qū)控制寄存器(DBTCONB)與DBTCONA的一樣，這里從略。3.6.2死區(qū)單元輸入/輸出

輸入至死區(qū)單元的PH1/2/3分別來(lái)自比較單元1/2/3對(duì)稱/非對(duì)稱波形產(chǎn)生器。根據(jù)PH1/2/3，死區(qū)單元分別輸出DTPH1、DTPH1_、DTPH2、DTPH2_、DTPH3和DTPH3_。3.6.3死區(qū)的產(chǎn)生

死區(qū)產(chǎn)生的波形圖如圖3.21(a)所示。對(duì)應(yīng)于每個(gè)死區(qū)輸入信號(hào)PHx，產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào)DTPHx和DTPHx_。當(dāng)比較單元和相關(guān)輸出的死區(qū)未被使能時(shí)，這兩個(gè)輸出信號(hào)完全相同。當(dāng)比較單元的死區(qū)單元使能時(shí)，這兩個(gè)信號(hào)的跳變沿一段稱做死區(qū)的時(shí)間間隔分開。該時(shí)間間隔由DBTCONx寄存器中的相應(yīng)位決定，假設(shè)DBTCONx.11～8位中的值為m，并且DBTCONx.4～2位中的值對(duì)應(yīng)的預(yù)分因子為x/p，則死區(qū)值為p*m個(gè)CPU時(shí)鐘周期。圖3.21死區(qū)單元功能框圖表3.13給出了通過(guò)DBTCONx典型位組合產(chǎn)生死區(qū)的設(shè)置。這些值是基于25ns的器件時(shí)鐘。死區(qū)時(shí)間經(jīng)常被插入到一個(gè)器件的關(guān)斷和另一個(gè)器件的開啟之間。這種延時(shí)使得在一個(gè)功率器件開啟前，另一個(gè)功率器件已被完全關(guān)斷，所需的延時(shí)時(shí)間由功率器件的開啟和關(guān)斷特性及具體應(yīng)用中的負(fù)載特性決定。表3.13通過(guò)BDTCONx典型位組合產(chǎn)生死區(qū)的設(shè)置3.6.4死區(qū)單元的一些重要特征和作用

死區(qū)單元用于保證在任何情況下，每個(gè)比較單元相關(guān)的2路PWM輸出控制一對(duì)正向?qū)ê拓?fù)向?qū)ㄔO(shè)備時(shí)沒(méi)有重疊，即在一個(gè)器件沒(méi)有完全關(guān)斷時(shí)，另一個(gè)器件不導(dǎo)通。極端的情況包括用戶安裝了一個(gè)比周期更大的死區(qū)值，或占空比為100%或0%。如果比較單元的死區(qū)被使能，則周期結(jié)束時(shí)與這個(gè)比較單元相關(guān)的PWM輸出不會(huì)復(fù)位到一個(gè)無(wú)效的狀態(tài)。在許多電機(jī)和電力電子應(yīng)用中，常將兩個(gè)功率器件(一個(gè)正向?qū)?，另一個(gè)負(fù)向?qū)?串聯(lián)到一個(gè)功率轉(zhuǎn)換機(jī)的引腳上，并且兩個(gè)器件一定不能同時(shí)導(dǎo)通，這是為了避免發(fā)生短路而擊穿器件。因此，經(jīng)常要用一對(duì)無(wú)重疊的PWM輸出去正確地開啟。

圖3.21(b)為死區(qū)單元功能框圖，圖中，PHx、DTPHx及DTPx_是內(nèi)部信號(hào)，這些信號(hào)不可通過(guò)外部監(jiān)測(cè)或控制。

3.6.5輸出邏輯

輸出邏輯電路決定了比較發(fā)生匹配時(shí)，輸出引腳PWMx(x?=?1～12)上的輸出極性和方式。每個(gè)比較單元相關(guān)的輸出方式可分為低有效、高有效、強(qiáng)制低和強(qiáng)制高。比較單元的PWM輸出極性和方式通過(guò)ACTRx寄存器中相應(yīng)的位來(lái)配置。?當(dāng)發(fā)生以下任何一種情況時(shí)，所有的PWM輸出引腳都置成高阻態(tài)。

(1)軟件清COMCONx[9]位；

(2)當(dāng)PDPINTx未被屏蔽時(shí)，硬件將PDPINTx引腳上的電平拉低；

(3)發(fā)生任何復(fù)位事件；

(4)來(lái)自死區(qū)單元的DTPH1、DTPH1_、DTPH2、DTPH2_、DTPH3、DTPH3_及比較匹配信號(hào)；

(5)?ACTRx寄存器中的控制位。

比較單元的輸出邏輯輸出如下信號(hào)：

(1)?PWMx，x=1～6(EVA模塊)；

(2)?PWMy，y=7～12(EVB模塊)。

PWM輸出邏輯結(jié)構(gòu)如圖3.22所示，圖中，x=1、2、3；對(duì)于EVA模塊，y=1～6，對(duì)于EVB模塊，y=7～12。圖3.22PWM輸出邏輯結(jié)構(gòu)3.7比較單元和PWM電路中的PWM波形產(chǎn)生

一個(gè)PWM信號(hào)是一串寬度變化的脈沖序列。這些脈沖平均分布在一段定長(zhǎng)的周期中，該定長(zhǎng)周期被稱為PWM(載波)周期，它的倒數(shù)被稱為PWM(載波)頻率。PWM脈沖的寬度由另一個(gè)具有所需值的調(diào)制信號(hào)決定和調(diào)制。

在電機(jī)控制系統(tǒng)中，PWM信號(hào)用于控制功率器件的開關(guān)時(shí)間，從而傳送需要的電流和能量到電機(jī)線圈中，如圖3.23所示。圖3.23三相功率轉(zhuǎn)換器原理圖3.7.1事件管理器PWM輸出的產(chǎn)生

在事件管理器模塊中，每個(gè)比較單元和通用定時(shí)器1(EVA模塊)或通用定時(shí)器3(EVB模塊)、死區(qū)單元及輸出邏輯可在兩個(gè)特定的器件引腳上產(chǎn)生一對(duì)具有可編程死區(qū)以及輸出極性相反的PWM輸出。在每個(gè)EV模塊中，有6個(gè)這種與比較單元相關(guān)的PWM輸出引腳，這6個(gè)特定的PWM輸出引腳可用于控制三相交流感應(yīng)電機(jī)和支流無(wú)刷電機(jī)。由比較方式控制寄存器(ACTRx)所控制的多種輸出方式能輕易地控制應(yīng)用廣泛的開關(guān)磁阻電機(jī)和同步磁阻電機(jī)。PWM電路還可用于控制其它類型的電機(jī)，如直流有刷電機(jī)及用于控制單軸和多軸的步進(jìn)電機(jī)。如果需要，每個(gè)通用定時(shí)器的比較單元可基于它自身的定時(shí)器產(chǎn)生1路PWM輸出。3.7.2產(chǎn)生PWM的寄存器設(shè)置

比較單元和相關(guān)電路的所有三種PWM波形的產(chǎn)生需對(duì)相同的事件管理寄存器進(jìn)行配置，產(chǎn)生PWM輸出的設(shè)置步驟如下：

(1)設(shè)置和裝載ACTRx寄存器；

(2)如果使能死區(qū)，則設(shè)置和裝載DBTCONx寄存器；

(3)設(shè)置和裝載T1PR或T3PR寄存器，即規(guī)定PWM波形的周期；

(4)初始化CMPRX寄存器；

(5)設(shè)置和裝載COMCONx寄存器；

(6)設(shè)置和裝載T1CON或T3CON寄存器，來(lái)啟動(dòng)比較操作；

(7)更新CMPRx寄存器的值，使輸出的PWM波形的占空比發(fā)生變化。3.7.3非對(duì)稱PWM波形的產(chǎn)生

邊沿觸發(fā)或非對(duì)稱PWM信號(hào)的特征是由關(guān)于PWM周期中心非對(duì)稱的調(diào)制脈沖決定的，如圖3.24所示，每個(gè)脈沖的寬度只能從脈沖的一邊開始變化。圖3.24比較單元和PWM電路產(chǎn)生非對(duì)稱的PWM波形圖3.24給出了EVA模塊下的非對(duì)稱的PWM波形，圖中，x=1、3、5，對(duì)于EVB模塊也類似。為了產(chǎn)生非對(duì)稱的PWM信號(hào)，需將通用定時(shí)器1設(shè)置為連續(xù)增計(jì)數(shù)模式。通用定時(shí)器1的周期寄存器中裝入了所需PWM載波周期的值。COMCONA寄存器中的相應(yīng)位用來(lái)設(shè)置比較操作使能，再將選中的輸出引腳置成PWM輸出，并且使能這些輸出。如果死區(qū)被使能，則通過(guò)軟件將所需的死區(qū)值寫入DBTCONA[11～18]中，并將它作為4位死區(qū)定時(shí)器的周期。通用定時(shí)器1開啟后，比較寄存器在每個(gè)PWM周期中可重新寫入新的比較值，以調(diào)整用于控制功率器件的導(dǎo)通和關(guān)閉時(shí)間的PWM輸出的寬度(即占空比發(fā)生變化)。因?yàn)楸容^寄存器是帶影子寄存器的，所以在一個(gè)周期中的任何時(shí)候都可以將新值寫入。同樣，在周期的任何時(shí)候可以將新值寫入到周期寄存器(T1PR)和比較方式控制寄存器(ACTRA)中，以改變PWM周期或強(qiáng)制改變PWM的輸出方式。3.7.4對(duì)稱PWM波形的產(chǎn)生

對(duì)稱PWM信號(hào)的特征由PWM周期中心對(duì)稱的調(diào)制脈沖決定。對(duì)稱PWM信號(hào)相對(duì)于非對(duì)稱PWM信號(hào)的優(yōu)勢(shì)在于它在一個(gè)周期內(nèi)有兩個(gè)無(wú)效的區(qū)段(每個(gè)PWM周期的開始和結(jié)束處)。當(dāng)使用正弦波調(diào)整時(shí)，已經(jīng)證明在交流電機(jī)(如感應(yīng)電機(jī))和直流無(wú)刷電機(jī)的相電流對(duì)稱的PWM信號(hào)比非對(duì)稱的PWM信號(hào)引起的諧波失真更小。圖3.25給出了對(duì)稱的PWM波形。圖3.25比較單元和PWM電路產(chǎn)生對(duì)稱的PWM波形比較單元和PWM電路的PWM波形的產(chǎn)生與非對(duì)稱的情況相似，唯一不同的是