高性能DSP芯片TMS320F2812在电机控制器中的应用.pdfVIP

应用总汇 APPLICATIONS 高性能DSP芯片TMS320 F28 12 在电机控制器中的应用 摘 要：主要介绍了将TI公司的DSP芯片TMS320F2812应用于电机控制器 的设计原理及实际应用中的软、硬件设计方法。给出了芯片TMS320F2812 的主要性能及体系结构，讨论了电机控制器的引导加载ROM、AD转换单 元、传感器接口、CPLD等外设电路的技术关键。说明了TMS320F2812在 电机直接转矩控制系统中的应用方法。 关键词：电机；控制器；TMS320F2812芯片；DSP 杨特育 李亚兰 李小飞 李超纯 华中师范大学物理科学与技术学院 引言 围控制接口和更丰富的电机控制外设 1所示，下面将就各个组成部分依次 传统的电机伺服控制一般采用一 电路，片上资源可以同时控制两台三 进行介绍。 个或多个单片机作为伺服控制的核心 相电机，从而使控制系统的价格大大 ◇ 高 性 能 DSP芯 片 处理器。传统伺服控制器的外围电路 降低而体积缩小、可靠性提高，可以 TMS320F2812简介 比较复杂，运算速度慢，控制效果不 在高度集成环境中实现高性能的电机 TMS320F2812是TI公司2003年正 理想，而现代电机控制器的基本要求 式推出的32位定点DSP芯片，是目前 控制。本文将阐述基于TMS320F2812 是信号处理快而精确，能实时完成复 设计的DSP控制器设计中的重点，并 工业控制和机器人控制等领域中最高 杂控制算法，具有精确而快速的PWM 介绍它在电机直接转矩控制系统中的 档的DSP之一。该芯片性能优越，比 信号输出，能够不断增加功能和智 实际应用。 起TMS320LF2407A来讲，各项性能指 能。为适应此要求，TI公司推出了 标都有了显着的提高。该芯片资源非 电机控制系统结构原理图及 常丰富，可大大简化外围电路设计。 TMS320F2000系列电机控制嵌入式 DSP。其中的TMS320F2812属于高端 各组成部分的简单介绍 其主要资源和性能指标如下： 产品，适合于工业控制、机床控制等 电机控制系统的结构原理图如图 (1)它是C2000系列中性能最高的 高精度应用。目前涉及到该系列芯片 在电气传动中应用的文献主要以介绍 TMS320LF240x为主，介绍应用 TMS320F(C)28x的比较少。TMS320F (C)28x比24x系列DSP具有更完备的外 图1 电机控制系统结构原理图 82 电子元器件应用 2006.8 www.ChinaECD.net APPLICATIONS 应用总汇 芯片，处理速度达150MIPS，实时处 能足够满足多种通讯的需要。 通过SPI同步传输和SCI异步传输 理能力强，能应用于很多复杂的控制 (7)16个信道的12位A/D接口可灵 实现FLASHROM引导加载。硬件电路 算法，并且其代码与以前各个型号的 活设置采样方式。 如图2，JP15为SPI或SCI引导加载器选 DSP兼容，故TMS320F2812DSP有着 (8)可使用多达56个可编程且可 择，1-2时选择SPI，2-3时选择SCI； 广泛的应用空间。 复用的I/O口。 JP4是SPI数据传输路径的选择，位于 (2)高性能低功耗，采用1.8V内 ◇ 引导加载ROM 1-2时，连接至外部扩展接口J6或串 核电压和3.3V外围接口电压。 引导加载是指器件复位时执行引 行ROM，位于2-3连接至J5仿真数据 (3)128K内部FLASH，18K内部 导程序，一般用于从端口 (异步串口