基于DSP2802 的控制系统设计.doc

TI 发帖 有礼 /question_answer/f/25/t/10614.aspx 基于DSP2802 的控制系统设计 　控制系统的硬件构成 1 　硬件框图 图1 所示为控制系统硬件框图,整个系统分为3 个部分: 中央处理单元、模拟信号检测与调理单元、驱动单元。中央处理单元由DSP 以及构成数字控制系统所必需的晶振、复位及存储器扩展等外围电路组成;模拟信号检测与调理单元完成对主电路中电压、电流信号的检测及后期调理功能; 驱动单元负责对DSP 输出的PWM 信号进行隔离、放大,并产生驱动IGB T 器件的驱动信号。 图1 2 电源电路 F28027 采用高性能静态CMOS 技术,低功耗,由双路电源供电:内核是1. 8 V 供电, I/ O端口是3. 3 V 供电。因此供电方案采用了TI 公司的双路输出低压差线性稳压器TPS767D318 ,能够提供一路恒定的3. 3 V 电压和一路恒定的1. 8 V 电压,每路输出电流为0～1 A ,当输出电路为1 A 时, 电源跌落典型值为350 mV。电源电路如图2 所示, 为了保证F28027在上电过程中内部所有模块能够得到正确的复位状态,要求所有3. 3 V 供电管脚先上电,然后才能给所有1. 8 V 供电管脚上电。上电过程中,首先是TPS767D318 的第2 路输出电压 3. 3 V 上电,当3. 3 V 电压上升到使得N 沟道场效应管BSS138 的栅极电压达到阈值电压 典型值为1. 2 V 后,BSS138 导通,使得TPS767D318 的第1 路输出电压允许信号为低电平,从而允许1. 8 V 上电,保证了F28027对于上电时序的要求。 图2 3　电源监控与复位电路 电源监控与复位电路对于微处理器来说至关重要,在设计中采用了TI 公司的集成微处理器监 控芯片TPS座机电话号码 ,具有上电复位、手动复位、电源监控等功能,可以同时为微处理器提供3 路电压监控。复位电路如图3 所示, F28027的复位引脚接有上拉电阻,在TPS座机电话号码 芯片发出复位信号后, F28027的复位引脚电平被拉低,从而使F28027复位。TPS座机电话号码 芯片中的MR 引脚为手动复位输入,低电平有效,芯片内部具有上拉电阻。由于F28027的复位管脚不仅是输入口,同时又是内部看门狗 Watchdog 复位输出口 漏极开路输出 ,所以在TPS座机电话号码 芯片的复位输出引脚与F28027的复位信号之间连接了一个电阻,防止F28027内部看门狗复位时与TPS座机电话号码 的复位输出脚短路。 图3 4　晶振电路 F28027的晶振电路可以采用无源晶体和有源晶振2 种方式,由于有源晶振具有工作稳定、抗干扰能力强的优点,所以晶振电路设计采用了3. 3 V电源供电的有源晶振系统,如图4 所示。外部时钟频率为30 MHz ,经过F28027内部的锁相环 PLL 倍频后得到芯片所需的各时钟信号。因为F28027的振荡器输入管脚X1/XCL KIN 接收的是1. 8 V 电平的输入信号,所以将有源晶振的输出经过阻容滤波送入由1. 8 V 电压供电的单门施密特反相器74LVC1G14 ,将3. 3 V 电平的有源晶振输出转变为1. 8 V 电平信号,再经电阻送到F28027的振荡器输入管脚X1。 图4 5 实时时钟和EEPROM接口电路 实时时钟完成时钟功能,可以通过软件编程查询和校正当前的年、月、日、星期、时、分、秒等时间信息,因此可以用于获得系统启动或停止的时间、系统发生故障的准确时间等,有利于系统工作状况及故障信息的记录。EEPROM 为非易失性存储器,能够在系统掉电情况下保存系统的运行参数、故障原因及故障时刻等信息。实时时钟和EEP2ROM 接口电路如图5 所示。实时时钟芯片选取了XICOR 公司的X1226 ,I2 C 总线接口,供电电源范围2. 7～5 V ,工作电流典型值为1. 25μA ,具有后备电池输入接口和内置电源自动切换电路。BA T1 为后备电池,用于在系统电源掉电情况下给X1226 供电, X2 为外接32. 768 kHz的晶体。EEPROM 存储器采用美国Ramt ron 公司的铁电存储器FM24CL64 ,支持I2 C总线数据传输协议,存储空间大小为8 192 字节,页面大小为32 字节,供电电源范围2. 7～3. 6 V ,进行读写操作时,工作电流典型值为75μA ,数据保存时间大于10 年。铁电存储器的最大优点是没有一般EEPROM 存储器 如A TMEL 公司的A T24C64等 的写入等待周期 典型值为10 ms ,可以实现连续写入及写入后马上读取等功能,像SRAM 一样操作方便,在掉电情况下保证大于10 年的数据保持时间,已足够满足一般应用要求。 图5