ЛР6(a) > Модуль обработки событий Event Manager процессора TMS320F2812. Базовая структура

Тема: Основные компоненты событийного устройства (Event Manager) процессора TI TMS320F2812: таймеры, детекторы фронтов сигналов, квадратурный импульсный шифратор, встроенный компаратор

    Наше шестое занятие мы посвятим изучению одного из основных аппаратных модулей процессора TMS320F2812 – событийного устройства (Event Manager). Это устройство оптимизировано для формирования и обработки сигналов, связанных с различными временными интервалами. Основу данного модуля составляют таймеры, идентичные таймерам 0, 1 и 2 процессорного ядра, но совершенно с ними не связанные. В дальнейшем, эти две группы таймеров надо четко отличать друг от друга.

Скачать Материалы к лабораторной работе по ЦСП ТМS320F2812 №6.

    Таймеры событийного устройства представляют собой 16-разрядные счетчики, а таймеры процессорного ядра – это 32-разрядные регистры. Еще одним ключевым отличием этих двух групп таймеров является организация входных и выходных сигналов. Событийное устройство способно формировать внешние сигналы, непосредственно связанные с состоянием своих таймеров, которые используется для управления другими устройствами. Выходные управляющие сигналы процессора представляют собой импульсы с амплитудой, соответствующей двум логическим уровням («0» или «1»). С помощью событийного устройства можно изменять частоту следования этих импульсов, или их длительность. Такой способ изменения длительности активного уровня выходного сигнала при сохранении его частоты носит название «широтно-импульсная модуляция» или ШИМ (Pulse Width Modulation, PWM). ШИМ-сигналы находят широкое применение в системах управления двигателями, формирователях аналогового напряжения и пр. Процессор TMS320F2812 способен формировать до 16 таких сигналов одновременно.

    Еще одной особенностью событийного устройства является возможность измерения временных интервалов между различными входными сигналами. Для этого используются шесть детекторов фронта сигнала или элементов-защелок (Capture Unit), входящих в состав процессора. С их помощью, например, можно измерять временной интервал между моментами появления двух внешних сигналов для определения скорости вращения ротора двигателя.

    В состав событийного устройства входит еще один блок – квадратурный импульсный шифратор (Quadrature Encoder Pulse, QEP). Он позволяет определять скорость и направление вращения ротора двигателя непосредственно по сигналам от импульсного датчика положения.

    В процессоре TMS320F2812 размещаются два событийных устройства – EVA и EVB, которые абсолютно идентичны. В состав каждого из них входят по два 16-разрядных таймера, которые называются «таймер общего назначения» Т1 и Т2 (для EVA), Т3 и T4 (для EVB). Дальше мы подробно рассмотрим архитектуру только одного событийного устройства – EVA (рисунок 1).

    Событийное устройство имеет свой собственный блок управления (Control Logic), формирующий необходимые управляющие сигналы. К управляющим


    Рисунок 1. Структурная схема событийного устойства EVA [1]

сигналам относятся, в том числе, различные запросы на прерывание, поступающие в контроллер управления прерываниями от периферии (PIE), которые используются в различных режимах работы. Два дополнительных внешних управляющих сигнала поступают на событийное устройство EVA – TCLKINA и TDIRA (тактирующий сигнал и сигнал-указатель направления счета, соответственно). Еще одним полезным свойством событийного устройства является возможность формирования сигнала запуска на преобразование для встроенного АЦП по внутреннему событию, без выдачи запроса на прерывание (сигнал EVATO ADC).

    Два внутренних 16-разрядных таймера Т1 и Т2 (GP Timer 1 и GP Timer 2) могут использоваться как для формирования внутренних сигналов, так и для выдачи двух внешних управляющих сигналов – T1PWM/T1CMP и T2PWM/T2CMP соответственно. Только, в этом случае, регистры-мультиплексоры соответствующего порта ввода/вывода GPxMUX должны быть настроены на выполнение основной функции (смотри урок 3).

    Встроенные компараторы событийного устройства (Full Compare 1 – 3), совместно с таймером Т1, используются для формирования до шести выходных ШИМ-сигналов (PWM1 – PWM6). Такое количество управляющих сигналов необходимо для решения многих практических задач – управление трехфазным электродвигателем или трехфазным преобразователем напряжения и др.

    Три независимых детектора фронта сигнала, объединенные в один модуль (Capture Units), используются в приложениях, требующих измерения временных интервалов. Зафиксированный переход сигнала (фронт) на одном из входов процессора (CAP1\QEP1, CAP2\QEP2 или CAP3\QEPI1) служит временной меткой для одного из таймеров (Т1 или Т2). Измеряемый временной интервал пропорционален разнице значений регистра-счетчика таймера между двумя временными метками.

    Если в прикладной задаче применяется квадратурный импульсный шифратор (QEP Logic), тогда входы CAP1\QEP1 и CAP2\QEP2 используются для фиксации фронта сигналов от импульсного датчика положения, а вход CAP3\QEPI1 служит для приема сигнала, соответствующего нулевому градусу угла поворота ротора.