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基于TMS320F2812的DSP控制器设计
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2017-11-06
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摘 要：基于DSP芯片TMS320F2812的电机控制器设计，描述了其引导加载ROM、AD转换单元、传感器接口、cpld等电机控制外设电路的技术关键。还简单介绍了其在调速系统中的应用。
关键词：电机控制；DSP；外设；传感器
在电机控制领域， TI公司推出了2000系列电机控制嵌入式DSP。其中的TMS320F2812属于高端产品，适合于工业控制、机床控制等高精度应用。目前涉及到2000序列的芯片在电气传动中的应用的文献以侧重介绍TMS320LF240x为主，介绍应用TMS320F（C）28x的比较少。TMS320F（C）28x比24x系列的DSP具有更完备的外围控制接口和更丰富的电机控制外设电路，其指令执行时间或完成一次动作的时间仅为6.67纳秒，流水线采样最高速率60ns，交直转换通道12位AD达16个，PWM输出通道达12个［1］。片上资源可以足够同时控制两台三相电机，使控制系统的价格大大降低而体积缩小、可靠性提高，可以在高度集成环境中实现高性能的电机控制。本文将着重阐述作者基于TMS320F2812设计的DSP控制器的设计中的重点，并介绍它在工业控制中的应用。
图1 电机控制系统结构原理图
1 引导加载ROM
引导加载是指器件复位时执行一段引导程序，一般用于从端口（异步串口、I/O口、或HPI主机接口）将EPROM/FLASH等非易失性存储器中加载程序到高速RAM中允许。
1.1 TMS320F2812的启动模式
TMS320F2812提供了几种不同的启动模式，四个通用IO引脚用于决定选择何种启动模式，如表所示：
1.2 SCI SPI启动加载器
通过SPI同步传输和SCI异步传输实现FLASH ROM引导加载。硬件电路如图2，JP15为SPI或SCI引导加载器选择，1-2时选择SPI，2-3时选择SCI；JP4是SPI数据传输路径的选择，位于1-2时，连接至外部扩展接口J6或串行ROM，位于2-3连接至J5仿真数据传输接口。SPI仿真接口可参考［2］。
关键词：电机控制；DSP；外设；传感器
在电机控制领域， TI公司推出了2000系列电机控制嵌入式DSP。其中的TMS320F2812属于高端产品，适合于工业控制、机床控制等高精度应用。目前涉及到2000序列的芯片在电气传动中的应用的文献以侧重介绍TMS320LF240x为主，介绍应用TMS320F（C）28x的比较少。TMS320F（C）28x比24x系列的DSP具有更完备的外围控制接口和更丰富的电机控制外设电路，其指令执行时间或完成一次动作的时间仅为6.67纳秒，流水线采样最高速率60ns，交直转换通道12位AD达16个，PWM输出通道达12个［1］。片上资源可以足够同时控制两台三相电机，使控制系统的价格大大降低而体积缩小、可靠性提高，可以在高度集成环境中实现高性能的电机控制。本文将着重阐述作者基于TMS320F2812设计的DSP控制器的设计中的重点，并介绍它在工业控制中的应用。
图1 电机控制系统结构原理图
1 引导加载ROM
引导加载是指器件复位时执行一段引导程序，一般用于从端口（异步串口、I/O口、或HPI主机接口）将EPROM/FLASH等非易失性存储器中加载程序到高速RAM中允许。
1.1 TMS320F2812的启动模式
TMS320F2812提供了几种不同的启动模式，四个通用IO引脚用于决定选择何种启动模式，如表所示：
1.2 SCI SPI启动加载器
通过SPI同步传输和SCI异步传输实现FLASH ROM引导加载。硬件电路如图2，JP15为SPI或SCI引导加载器选择，1-2时选择SPI，2-3时选择SCI；JP4是SPI数据传输路径的选择，位于1-2时，连接至外部扩展接口J6或串行ROM，位于2-3连接至J5仿真数据传输接口。SPI仿真接口可参考［2］。
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