系统硬件结构图.docx
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系统硬件结构图
220V交流电经过一个三相整流桥,成为直流电压。
在经过滤波电路和稳压电路之后,成为可以供给智能功率模块的较为稳定的直流电压源。
在接入智能功率模块之前,首先串连一个电流霍尔传感器,测量直流母线电流,送给DSP的I/O口,用于母线过流保护;并联一个电压霍尔传感器,测量直流母线电压,送给DSP的I/O口,用于母线过压保护。
DSP负责处理采集到的数据和发送控制命令。
DSP通过I/O口捕捉电机转子位置传感器上的脉冲信号,判断转子位置,输出合适的驱动逻辑电平给驱动芯片,再由功率驱动电路驱动电机旋转。
TMS320F2812DSP控制器
本课题选用TMS320F2812DSP芯片。
TMS320F2812数字信号处理器是TI公司最新推出的32位定点DSP,是目前控制领域最先进的处理器之一。
其频率高达150MHz,大大提高了控制系统的控制精度和芯片处理能力。
TMS320F2812芯片基于C/C++高效32位TMS320F28XDSP内核,并提供浮点数学函数库,从而可以在定点处理器上方便地实现浮点运算。
TMS320F2812芯片的功能模块框图如图所示。
主要特性如下:
(1)数据处理能力强。
系统时钟频率可达150MHz(时钟周期可达6.67ns)。
另外TMS320F2812采用了先进的改进型哈佛结构,拥有八级流水线,专用的指令集和统一的寄存器编程模式;
(2)存储空间大。
具有32位的数据地址和22位的程序地址,总地址空间可达4M的数据空间和4M的程序空间。
片内存储器包括128Kx16位的Flash存储器和18K×16位RAM;
(3)外围设备电路完善。
具有外部存储器接口,三个32位的定时器,56个独立可编程GPIO,串行外接口SPI,两个标准的串行通信接口SCI,改进的局域网络ECAN,多通道缓冲串行接口MCBSP和串行外围接口模式,另外还有两个事件管理器模块EVA和EVB,每个包括:
16位通用定时器;8个16位的脉宽调匍J(PWM)通道。
它们能够实现:
PWM的对称和非对称波形;可编程的PWM死区控制以防止上下桥臂同时输出触发脉冲;3个捕获单元;16通道A/D转换器。
(4)中断响应和处理迅速。
有三个外部中断和外部中断扩展模块PIE,PIE可支持96个外部中断。
TMS320F2812支持32位的中断向量,CPU取回向量和保存关键参数仅需要9个时钟周期,因此可以很快地响应和处理中断事件,并可以在硬件和软件中控制中断的优先级。
(5)低功耗。
核心电压1.8V,I/O口电压3.3V。
I/O输入引脚的电平与TTL兼容,输出均为3.3VCMOS电平。
支持空闲模式、等待模式和挂起模式。
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