高性能數字信號處理器TMS320LF2407A及應用
加入技術交流群
2.5 片內集成外設
TMS320LF2407A片內集成了豐富的外設，大大減少了系統設計的元器件數量。
① 串行通信口。TMS320LF2407A設有一個異步串行外設通信口（SCI）和一個同步串行外設通訊口（SPI），用于與上位機、外設及多處理器之間的通信。SCI即通用異步收發器（UART）支持 RS－232和RS－485的工業標準全雙工通信模式，用來與上位機的通信；SPI可用于同步數據通信，典型應用包括TMS320LF2407A之間構成多機系統和外部I/O擴展，如顯示驅動。
?、?A/D轉換模塊。包括兩個帶采樣/保持的各8路10位A/D轉換器，具有自動排序能力，一次可執行最多16個通道的自動轉換，可工作在8個自動轉換的雙排序器工作方式或一組16個自動轉換通道的單排序器工作方式。A/D轉換模塊的啟動可以有事件管理器模塊中的事件源啟動、外部信號啟動、軟件立即啟動等三種方式。
?、?控制器區域網（CAN）。是現場總線的一種，主要用于各種設備的監測及控制。TMS320LF2407A片上CAN控制器模塊是一個16位的外設模塊，該模塊完全支持CAN2.0B協議，6個郵箱(其中0、1用于接收；4、5用于發送；2、3可配置為接收或發送)每次可以傳送0~8個字節的數據，具有可編程的局部接收屏蔽、位傳輸速率、中斷方案和總線喚醒事件、超強的錯誤診斷、自動錯誤重發和遠程請求回應、支持自測試模式等功能。
CAN總線通信可靠性高，節點數有110個，傳輸速度高達1Mb/s（此時距離最長為40m），直接通信距離可達10km（速率5kb/s以下），采用雙絞線差動方式進行通信，有很強的抗干擾能力。
?、?鎖相環電路（PLL）和等待狀態發生器。前者用于實現時鐘選項；后者可通過軟件編程產生用于用戶需要的等待周期，以配合外圍低速器件的使用。
?、?看門狗定時器與實時中斷定時器。均為8位增量計數器，前者用于監控系統軟件和硬件工作，在CPU出錯時產生復位信號；后者用于產生周期性的中斷請求。
?、?外部存儲器接口?？蓴U展為192K字×16位的最大可尋址存儲器空間（64K字程序存儲器、 64K字數據存儲器、64K字I/O空間）。
?、?數字I/O。TMS320LF2407A有40個通用、雙向的數字I/O引腳，其中大多數都是基本功能和一般I/O復用引腳。
?、?JTAG接口。由于TMS320LF2407A結構復雜、工作速度快、外部引腳多、封裝面積小、引腳排列密集等原因，傳統的并行仿真方式已不適合于TMS320LF2407A的開發應用。TMS320LF2407A 具有符合IEEE1149.1規范的5線JTAG（邊界掃描邏輯）串行仿真接口，能夠極其方便地提供硬件系統的在線仿真和測試。
?、?外部中斷。有五個外部中斷（功率驅動保護、復位、不可屏蔽中斷NMI及兩個可屏蔽中斷）。
3 主要應用
TMS320LF2407A為高性能的控制提供先進、可靠、高效的信號處理與控制的平臺，它將數字信號處理的運算能力與面向高性能控制的能力集于一體，可以實現用軟件取代模擬器件，可方便地修改控制策略，修正控制參數，兼具故障監測、自診斷和上位機管理與通信等功能，將成為控制系統開發的主流處理器 [3]，可廣泛應用于：工業電機驅動；能量交換器如UPS、通信電源；自動化系統如電力控制、抗鎖死制動；磁盤/光盤伺服控制和大容量存儲產品；打印機、復印機和其他辦公產品；儀器、儀表；機器人控制。
TMS320LF2407A被廣泛用于數字化控制中，一個基于DSP的逆變電源控制系統原理框圖見圖2。系統主要由DSP（TMS320LF2407A）、電壓電流反饋、PWM驅動放大電路、鍵盤顯示及上位機組成。當DSP接受主機發出的參考輸入后，將其轉換為PWM輸出，經過驅動放大送給逆變主電路，產生輸出。逆變電路輸出的電壓、電流反饋信號送入A/D轉換器引腳。通過光電編碼器檢測電機的轉動方向及轉角，反饋回DSP的正交編碼脈沖電路（QEP），形成閉環控制，實時有效地控制交流電機。鍵盤和顯示由SPI同步串行口實現，用于讀取鍵盤輸入和寫輸出到顯示器。DSP與上位機之間的通信由SCI異步串行口實現。JTAG接口用于系統的在線仿真和測試。
4 結束語
隨著工業控制性能要求的提高，控制方案的選擇變得越來越關鍵，逐步形成了由數字控制代替模擬控制的局面。TMS320LF2407A為數字控制應用提供了理想的解決方案。
評論