三大电机控制方案之DSP篇（1）：TMS320F28335

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　　三大电机控制方案之MCU篇

　　三大电机控制方案之FPGA篇

　　近几年来，基于DSP的电机专用集成电路由于在计算速度、容量存储等方面比单片机具有更优的性能，已逐渐代替单片机运用于电机控制系统中。目前的大部分电机都把电流环控制作为DSP的一个协处理来考虑，而速度或位置环控制则由 DSP芯片来实现。一般情况下，由于位置控制比较灵活，且差异性比较大，很难做到通用性，所以位置环一般由DSP来直接完成；但速度和电流环相对具有通用性，且互相关联紧密，以致高性能的速度控制都离不开电流控制，因此完全可以把它们集成到一个芯片中处理，这样既可以实现速度伺服控制，又可以单独进行电流控制，还可以和DSP共同构成位置伺服系统。

　　市面上专注于电机控制DSP解决方案的厂商屈指可数，作为世界上最知名的DSP芯片生产厂商，美国德州仪器生产的TMS320系列芯片广泛应用于各个领域，其中TMS320C2000系列便是面向工业控制推出的DSP芯片。

　　TMS320F28335简介

　　TMS320F28335数字信号处理器是属于C2000系列的一款浮点DSP控制器。与以往的定点DSP相比，该器件的精度高，成本低， 功耗小，性能高，外设集成度高，数据以及程序存储量大，A/D转换更精确快速等。

　　TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮 点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF，有多达18路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的PWM输出 （HRPWM），12位16通道ADC。得益于其浮点运算单元，用户可快速编写控制算法而无需在处理小数操作上耗费过多的时间和精力，与前代DSP相比，平均性能提高50%，并与定点C28x控制器软件兼容，从而简化软件开发， 缩短开发周期，降低开发成本。

　　功能框图

　　特性

　　高性能静态 CMOS 技术

　　-高达 150MHz（6.67ns 周期时间）

　　-1.9V/1.8V内核，3.3V I/O设计

　　高性能 32 位 CPU（TMS320C28x）

　　-IEEE-754 单精度浮点单元（FPU）（只在 F2833x 上提供）

　　-16 x 16 和 32 x 32 介质访问控制 （MAC） 运算

　　-16 x 16 双 MAC

　　-哈佛 （Harvard） 总线架构

　　-快速中断响应和处理

　　-统一存储器编程模型

　　-高效代码（使用 C/C++ 和汇编语言）

　　6 通道 DMA 处理器（用于ADC，McBSP，ePWM，XINTF 和 SARAM）

　　16 位或 32 位外部接口 （XINTF）

　　-超过 2M × 16 地址范围

　　片载存储器

　　-F28335，F28235：

　　-256K×16 闪存，34K×16 SARAM

　　-F28334，F28234：

　　-128K×16 闪存，34K×16 SARAM

　　-F28332，F28232：

　　-64K×16 闪存，26K×16S ARAM

　　-1K x 16 一次性可编程 （OTP） ROM

　　引导 ROM （8K X 16）

　　-支持软件引导模式（通过 SCI，SPI，CAN，I2C，McBSP，XINTF 和并行 I/O）

　　-标准数学表

　　时钟和系统控制

　　-支持动态锁相环 （PLL） 比率变化

　　-片载振荡器

　　-安全装置定时器模块

　　GPIO0 到 GPIO63 引脚可以连接到八个外部内核中断其中的一个

　　可支持全部58个外设中断的外设中断扩展 （PIE） 块

　　128 位安全密钥/锁

　　-保护闪存 / OTP/RAM 模块

　　-防止固件逆向工程

　　增强型控制外设

　　-多达 18 个脉宽调制 （PWM） 输出

　　-高达 6 个支持 150ps 微边界定位 （MEP） 分辨率的高分辨率脉宽调制器 （HRPWM） 输出

　　-高达 6 个事件捕捉输入

　　-多达两个正交编码器接口

　　-高达 8 个 32 位定时器（6 个 eCAP 以及 2 个 eQEP）

　　-高达 9 个 32 位定时器（6 个ePWM 以及 3 个 XINTCTR）

　　三个 32 位 CPU 定时器

　　串行端口外设

　　-多达 2 个控制器局域网 （CAN） 模块

　　-多达 3 个 SCI （UART） 模块

　　-高达 2 个 McBSP 模块（可配置为 SPI）

　　-一个SPI模块

　　-一个内部集成电路 （I2C） 总线

　　12 位模数转换器 （ADC），16 个通道

　　-80ns 转换率

　　-2 x 8 通道输入复用器

　　-两个采样保持

　　-单一/同步转换

　　-内部或者外部基准

　　多达 88 个具有输入滤波功能可单独编程的多路复用通用输入输出 （GPIO） 引脚

　　JTAG 边界扫描支持 IEEE 标准 1149.1-1990 标准测试端口和边界扫面架构

　　高级仿真特性

　　-分析和断点功能

　　-借助硬件的实时调试

　　开发支持包括

　　-ANSI C/C++ 编译器/汇编语言/连接器

　　-Code Composer Studio IDE

　　-DSP/BIOS

　　-数字电机控制和数字电源软件库

　　低功耗模式和省电模式

　　-支持 IDLE（空闲）、STANDBY（待机）、HALT（暂停）模式

　　-可禁用独立外设时钟