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28027的PWM模块

28027包含PWM1,PWM2,PWM3,PWM4四个PWM模块,所有的PWM模块的寄存器结构都一样,唯一的区别就是同步时的操作顺序不一样。

PWM模块可以分为时基(Timer base),计数器比较(Counter Compare),PWM波形发生器(Action Qualifer),死区设置(Dead Band),高频PWM斩波(PWM chopper),错误处理(Trip Zone) , 事件触发及中断(Event Trigger and Interrupt)等子模块组成,基本框图如下。

下面按照文档SPRUGE9E的顺序逐个来看这些子模块:

1. 时间基准

这个模块的作用就是产生三个信号,

CTR=PRD    计数寄存器的值等于周期寄存器时,产生的脉冲序列

CTR=0        计数寄存器的值等于0时,产生的脉冲序列

CTR-DIR        表示计数方向,计数器向上计数时常为1;向下计数时常为0,向上计数到Period后向下到0(up-down)则为1-0交替。

另外这个模块能接受上个PWM模块发来的同步信号,并向下一个PWM模块发送同步信号。

TBCTL设置项如下:

计数模式(up,down,up-down),

同步使能(收到同步信号时是否加载相位寄存器的值到计数寄存器),

周期寄存器的操作方式(直接读写 或先写入 shadow寄存器然后在某时刻加载到周期寄存器)

同步信号输出触发方式

软件同步

分频系数(设置PWM模块的时钟频率)

同步后计数方向设置(在up-down计数模式时,设置同步后的计数方向,其他模式下,该设置无效)

仿真时PWM计数设置

TBSTS   PWM状态寄存器

TBPHS  相位寄存器 (仅在同步时用到)

TBCTR  计数寄存器

TBPRD  周期寄存器

其他寄存器在高分辨率的PWM时才用到,现在先不管

PWM模块同步可以理解为 多个周期相等的PWM模块发出PWM信号时,计数器的值相等或保持固定的差值。这个在做空间矢量电压时很重要。

28027的同步过程如下图:

PWM1可以接受外部的同步信号,然后发出一个同步信号给PWM2,同样PWM2生成一个同步信号给PWM3 。。。

只有PWM1可以接受外部的同步信号(引脚名 EPWM1SYNCI),其他PWM模块可以接受上一个模块的同步信号。

每个PWM模块都能发出同步信号给下一个模块,具体设置在TBCTL寄存器(SYNCOSEL)。(00 - 输入同步信号触发; 01- CTR=0 触发; 10 -CTRCMPB 触发;11- 禁止发出同步信号)

时间基准模块有几个设置实例的时序图,这里选了一个。其中在PWM模块收到同步信号时,计数寄存器将加载相位寄存器的值。

2. 计数比较模块

这个模块的作用就是将比较寄存器CMPA,CMPB的值与前面的计数寄存器TBCTR 进行比较,生成CTR=CMPA和CTR=CMPB两个脉冲序列信号。

这个模块的相关寄存器如下

CMPCTL 可以设置CMPA,CMPB的从shadow加载

CMPA,CPMB 16位数值寄存器

3. PWM波形发生器 (Action Qualifier)

该模块产生两路PWM波 :PWMA,PWMB。

前面生成的 CTR=CMPA, CTR=CMPB CTR=PRD,CTR=0,来决定PWMA和PWMB,什么时候是1,什么时候是0,或者什么时候翻转

相关寄存器如下:

AQCTLA  设置PWMA在 CTR=CMPA(上升沿,下降沿), CTR=CMPB(上升沿,下降沿), CTR=PRD,CTR=0时分别进行什么操作(清0;置1;翻转 或 Do nothing)

AQCTLB  设置PWMB在 CTR=CMPA(上升沿,下降沿), CTR=CMPB(上升沿,下降沿), CTR=PRD,CTR=0时分别进行什么操作(清0;置1;翻转 或 Do nothing)

AQSFRC  设置单次软件触发,以及软件触发对 PWMA PWMB的影响。

AQCSFRC  连续软件触发对PWMA PWMB的影响。(编者注:不知道连续软件触发是怎么产生的,单次软件触发可以在AQSFRC里面设置。)

  • 4. 死区设置

    设置死区,可以方便地生成两路互补或一样的PWM波形。

    相关寄存如下图

    DBCTL设置上图中的六个开关,在s0,s1都为0时,死区设置无效;s0,s1 = 1,1,s4,s5=0,0,则EPWMxB无效,可以由EPWMxA生成两路一样或互补的PWM。

    DBRED,DBFED设置上升沿和下降沿的滞后时间。

    5. PWM斩波

    斩波部分只有一个控制寄存器,就不多说,反正我用不到,也不知道哪里会需要用到这个。

    大致的功能如下图,将输入的PWM波形的与高频信号PCLK(接近于时间频率,该信号的占空比可在([1,7]/8)范围内调整)叠加。

    6.错误处理(Trip-zone)

    按照文档上的说明,这个模块是根据TZ1-6信号(可以是外部信号,也可以在内部产生)来控制PWM的行为。可以用来做过流保护,电流限制等等

    TZSEL 选择TZ信号(DCAEVT1/2, DCBEVT1/2 , TZ1-6) (One shot 和 cycle by cycle两种模式 )

    TZDCTL 设置TZ信号对应的操作 (置1,清零, 高阻,Do nothing)

    TZDCSEL   设置产生数字比较器事件的条件

    TZEINT   对应信号的中断使能

    TZFLG    TZ 触发标志

    TZCLR    TZ触发标志清零

    TZFRC    软件触发TZ事件

    7.事件触发(Event-Trigger)

    事件触发模块产生 EPWMxINT  EPWMxSOCA EPWMxSOCB 三个信号,可以用来触发AD转换

    ETSEL  使能并选择事情触发源

    ETPS  选择分频系数(1;1/2;1/3)

    ETFLG  事件触发状态标识

    ETCLR  清除状态标识

    ETFRC  软件触发对应是事件