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DSPIC33FJ256MC710的疑问分析
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2017-10-24
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引言
美国微芯公司推出的DSPIC33FJ256MC710高性能16位数字信号控制器，采用了改进型的哈佛架构、C编译器优化的指令集、流水线取指令方式，具有实用、低价、指令集小、功耗低、速度高、体积小、功能强、抗干扰能力强等特点。dsPIC33FJ256MC710高性能16位数字信号控制器内含有 12位的A／D转换器（500 ksps）、直接存储器访问（DMA）、比较输出、捕捉输入、I2C接口、SPI接口、CAN接口、USART接口、Flash程序存储器自读写等强大的控制功能，内核又具有强大的数字信号处理能力，具有广阔的应用前景，主要应用于电机控制等领域。
我们在芯片的实际应用中遇到了一些预想不到的问题，有的是由于硬件设计造成，有的是由于外部干扰造成，还有的是软件初始化造成的。这些问题的解决方法在微芯公司的应用文档中未提供，我们花了较多的时间进行分析、测试，最后解决了问题。本文将这些解决方法介绍给大家，以避免大家在这个问题上花费太多的时间或因一些无法解决的问题而造成损失。
1 正交编码器接口模块的问题
dsPIC33FJ256MC710的正交编码器接口模块（以下简称QEI模块），在调试（Debug）模式下，能够正常工作，可以得到光电编码器的转动信号，但是在程序下载（Pro-gram）后模块不工作，不能得到光电编码器的转动信号。这个问题有些隐蔽，不易发现，在我们过去使用微芯公司芯片的过程中还从未遇到过。
本文选用的光电编码器为1024线，差分信号输出。这种输出方式在工业现场使用具备较高的抗干扰能力，可以连接的导线较长。由于光电编码器的输出为差分信号，而芯片接口要求为TTL电平信号，因此增加一片AM26LS32完成电平转换，把差分信号转换为TTL电平信号。光电编码器输出的A和／A、B和／B、z和／Z三组差分信号接入AM26LS32芯片，转化为A、B、Z三路TTL电平信号与dsPIC33FJ256MC710的正交编码器接口模块 （QEI）连接。A、B为正交编码信号，z为光电编码器零位置信号。
dsPIC33FJ系列芯片，具有智能化的QEI模块。它由QEA、QEB和INDX三个输入通道组成。QEA和QEB这两个通道具有智能的正交解码功能。把光电编码器输出的A、B两相正交编码信号接入这两个通道，芯片通过解码算法，自动判断出光电编码器的旋转方向和旋转相对位置。INDX通道称为索引脉冲。该通道通过接入Z信号，根据绝对零位置和相对位置，就可以确定光电编码器旋转的绝对位置。硬件接口原理框图如图1所示。
按照微芯公司的应用笔记，QEI初始化程序如下：
在使用调试（Debug）模式运行程序时，用示波器可观察到芯片53号引脚RF8上电平在每次编码器位置过零时产生了翻转。QEI模块工作正常。而使用下载（Pro-gram）模式下载程序后，用示波器察到芯片53号引脚RF8上电平在每次编码器位置过零时不发生变化，QEI模块工作不正常。
美国微芯公司推出的DSPIC33FJ256MC710高性能16位数字信号控制器，采用了改进型的哈佛架构、C编译器优化的指令集、流水线取指令方式，具有实用、低价、指令集小、功耗低、速度高、体积小、功能强、抗干扰能力强等特点。dsPIC33FJ256MC710高性能16位数字信号控制器内含有 12位的A／D转换器（500 ksps）、直接存储器访问（DMA）、比较输出、捕捉输入、I2C接口、SPI接口、CAN接口、USART接口、Flash程序存储器自读写等强大的控制功能，内核又具有强大的数字信号处理能力，具有广阔的应用前景，主要应用于电机控制等领域。
我们在芯片的实际应用中遇到了一些预想不到的问题，有的是由于硬件设计造成，有的是由于外部干扰造成，还有的是软件初始化造成的。这些问题的解决方法在微芯公司的应用文档中未提供，我们花了较多的时间进行分析、测试，最后解决了问题。本文将这些解决方法介绍给大家，以避免大家在这个问题上花费太多的时间或因一些无法解决的问题而造成损失。
1 正交编码器接口模块的问题
dsPIC33FJ256MC710的正交编码器接口模块（以下简称QEI模块），在调试（Debug）模式下，能够正常工作，可以得到光电编码器的转动信号，但是在程序下载（Pro-gram）后模块不工作，不能得到光电编码器的转动信号。这个问题有些隐蔽，不易发现，在我们过去使用微芯公司芯片的过程中还从未遇到过。
本文选用的光电编码器为1024线，差分信号输出。这种输出方式在工业现场使用具备较高的抗干扰能力，可以连接的导线较长。由于光电编码器的输出为差分信号，而芯片接口要求为TTL电平信号，因此增加一片AM26LS32完成电平转换，把差分信号转换为TTL电平信号。光电编码器输出的A和／A、B和／B、z和／Z三组差分信号接入AM26LS32芯片，转化为A、B、Z三路TTL电平信号与dsPIC33FJ256MC710的正交编码器接口模块 （QEI）连接。A、B为正交编码信号，z为光电编码器零位置信号。
dsPIC33FJ系列芯片，具有智能化的QEI模块。它由QEA、QEB和INDX三个输入通道组成。QEA和QEB这两个通道具有智能的正交解码功能。把光电编码器输出的A、B两相正交编码信号接入这两个通道，芯片通过解码算法，自动判断出光电编码器的旋转方向和旋转相对位置。INDX通道称为索引脉冲。该通道通过接入Z信号，根据绝对零位置和相对位置，就可以确定光电编码器旋转的绝对位置。硬件接口原理框图如图1所示。
按照微芯公司的应用笔记，QEI初始化程序如下：
在使用调试（Debug）模式运行程序时，用示波器可观察到芯片53号引脚RF8上电平在每次编码器位置过零时产生了翻转。QEI模块工作正常。而使用下载（Pro-gram）模式下载程序后，用示波器察到芯片53号引脚RF8上电平在每次编码器位置过零时不发生变化，QEI模块工作不正常。
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