基于DSP芯片FDM320RV335的ePWM占空比实时变化控制方法

FDM320RV335作为高性能浮点DSP芯片，其内置的增强型PWM模块（ePWM）支持高精度占空比动态调整，广泛应用于电机控制、光伏逆变器等领域。本文结合硬件设计与调试经验，阐述基于该芯片的ePWM占空比实时变化控制方法。   

ePWM模块结构与占空比控制原理

FDM320RV335的ePWM模块（结构如图1所示）包含7个子模块：时基模块（TB）、计数比较模块（CC）、动作模块（AQ）、死区模块（DB）、PWM斩波模块（PC）、事件触发模块（ET）和错误处理模块（TZ）。

图1 ePWM模块内部结构框图

占空比控制是通过时基模块生成时钟信号，计数比较模块根据预设值调整占空比，动作模块控制输出电平切换。    

时基模块（TB）：负责生成PWM周期基准，通过设置周期寄存器（TBPRD）和时钟分频参数（HSPCLKDIV、CLKDIV）确定PWM频率。

计数比较模块（CC）：将时基计数器（TBCTR）与比较寄存器（CMPA/CMPB）值比较，触发占空比调整。

动作模块（AQ）：根据计数器状态（如TBCTR=0或TBCTR=TBPRD）和预设动作（置高、置低、翻转），控制PWM输出电平。

例如，系统时钟为150MHz，TB模块选择UP模式，时钟分频参数HSPCLKDIV=2、CLKDIV=0，其频率与占空比计算方式如下：

频率计算：

=  /(2*(TBPRD+1))；

其中，  为系统时钟（150MHz），TBPRD为时基周期寄存器值。         
占空比计算：

Duty=CMPA/TBPRD×100%；

通过动态更新CMPA值即可实现占空比实时调整。

实现步骤

工程创建          

使用中科本原公司RV系统处理器集成开发环境（IDE）CodeCanvas新建一个工程，并编写main.c文件。在main函数中，首先进行必要的硬件初始化，包括系统时钟配置、GPIO配置。然后，对epwm模块进行初始化，包括配置时钟模块、计数比较模块和动作模块等。最后进行工程编译、调试阶段。CodeCanvas工程创建及调试使用如图2、图3所示。

图2 新建工程

图3 编译与调试工程

软件配置步骤

占空比的实时变化主要通过动态调整比较寄存器的值来实现。可以在一个循环中，根据实际需要动态计算比较寄存器的值，并将其写入相应的寄存器。这样，随着循环的不断执行，epwm信号的占空比也会实时发生变化。以下是一个简单的示例代码：

 调试与验证         

硬件调试

首先，使用CodeCanvas调试器将代码下载到开发板上，并通过示波器观察epwm信号的输出。调整示波器的设置，以便能够清晰地看到epwm信号的频率和占空比。然后，观察ePWM频率、占空比是否符合设计要求。图4为调试使用的硬件板卡，图5为测试结果。

常见问题及解决办法

· epwm波形不稳定或失真：检查板卡电源、地以及测试线是否正常。 · epwm波形频率异常：检查硬件板卡晶振及软件代码时钟配置是否正确。 · 波形占空比异常：检查软件代码epwm寄存器配置是否正确（可通过CodeCanvas寄存器视图查看对应寄存器的值是否与配置一致）。

图4 板卡调试

图5 EPWM1A输出波形  

结论与优化建议    

FDM320RV335的ePWM模块通过灵活的软件配置和硬件支持，实现了ePWM占空比实时变化控制。在实际应用中，可进一步优化性能：

算法优化：引入自适应算法，根据实际应用场景动态调整PWM参数。

多模块协同：结合其他模块（如ADC、通信模块）实现更复杂的功能和控制策略。