變頻器在污水處理設(shè)備上的應(yīng)用
| 10）程序的加載引導(dǎo) 加載引導(dǎo)是指器件在上電復(fù)位后執(zhí)行一段引導(dǎo)程序，用于從端口（異步串口、 I/O 口、主機(jī)接口）或外部 EPROM ／ FLASH 存儲器中加載程序至高速 RAM 中運(yùn)行。一般用 EPROM ／ FLASH 存儲器存儲程序，但是其訪問速度較慢，而一些已有的高速 EPROM ／ FLASH 存儲器價(jià)格昂貴且容量有限，同時(shí)高速大容量靜態(tài) RAM 價(jià)格又在不斷下降，因此這種加載方式是一個有效的性價(jià)比解決方法。 11）現(xiàn)代 DSPs 的結(jié)構(gòu) DSPs 芯片的更高性能由于不能從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中得到解決，因此提出了各種提高性能的策略。其中最好的方法是提高并行性。提高操作并行性，是由兩個途徑實(shí)現(xiàn)的，一是提高每條指令執(zhí)行的操作數(shù)量，二是提高每個指令周期中執(zhí)行的指令數(shù)量。這兩種并行要求產(chǎn)生了多種 DSPs 新結(jié)構(gòu)。 2 、電機(jī)控制應(yīng)用專用 DSPs 芯片 目前 TI 公司在 TMS320 系列產(chǎn)品中，主要以三個平臺為基礎(chǔ)發(fā)展： DSPs 控制平臺 C2000 （ C24x 、 C28x ）； DSPs 有效性能平臺 5000 （ C54x 、 C55x ）； DSPs 高性能平臺 C6000 （ C62x 、 C67x ）。 AD 公司也是最早涉足 DSPs 芯片的公司之一，先后推出的產(chǎn)品包括 AD21xx 系列定點(diǎn) DSP 芯片，如 16 位定點(diǎn) ADSP-218x 和 ADSP-219x 系列； ADSP-2102x 、 ADSP-2106x 、 ADSP-2116x 等系列浮點(diǎn) DSP 芯片，如 32 位浮點(diǎn) ADSP-2106x 、 ADSP-2116x 系列； ADl406x 、 ADl416x 、 TigerSHARC 等系列多核 DSPs 集成系統(tǒng)； ADMCx 系列電機(jī)控制專用 DSPs 芯片產(chǎn)品等。通用變頻器中流行使用的有兩種 DSPs 系列， TI 公司的 TMS320 系列（ C24x 、 C28x ）和 AD 公司的 ADMCx 系列。這些 DSPs 芯片具有實(shí)時(shí)算術(shù)運(yùn)算能力，減少了查表的數(shù)量，節(jié)省了內(nèi)存空間、并集成了電機(jī)控制外圍部件，減少了系統(tǒng)中傳感器的數(shù)量、依據(jù)控制算法控制電源的開關(guān)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生 PWM 控制信號，便于應(yīng)用單處理器多電機(jī)控制系統(tǒng)。在電機(jī)控制方面，具有其他控制器無法比擬的優(yōu)越性。 TMS 320C24x 芯片是 TI 公司開發(fā)的電機(jī)控制應(yīng)用專用芯片。主要性能如下： (1) 采用高性能靜態(tài) CMOS 技術(shù)。 (2) 片內(nèi)包含 T320C2xLP 內(nèi)核 16 位 CPU ，工作頻率 20MHz ，速度高達(dá) 40MIPS 。 132 針?biāo)軞に倪呅伪馄椒庋b。 50ns 指令執(zhí)行周期。 (3) 工業(yè)溫度標(biāo)準(zhǔn)、自動溫度獲取。 (4) 存儲器： 544 字 ×10 位的片內(nèi)數(shù)據(jù)／編程雙尋址 RAM 、 16K 字 ×16 位的片內(nèi)編程 ROM ／快閃 EEPROM 。共可尋址 224K 字 ×16 位的存儲器 (64K 數(shù)據(jù)、 64K 程序及 I ／ O 、 32K 通用存儲空間 ) 。 (5) 事件管理模塊： 12 路比較／脈寬調(diào)制 (PWM) 通道、 3 個 16 位定時(shí)器，可用于 6 種模式，其中包括連續(xù)啟動及啟／停計(jì)數(shù)、 3 個帶死區(qū)的全比較單元、 3 個 16 位簡單比較單元。 4 個接收單元 ( 其中 2 個帶有正交解碼脈沖能力 ) 。 (6) 雙工 10 位 A ／ D 轉(zhuǎn)換模塊。 (7)28 針可獨(dú)立編程、復(fù)用的 I ／ O 口。 (8) 基于鎖相環(huán) (PLL) 的時(shí)鐘模塊。 (9) 看門狗定時(shí)模塊 ( 配有實(shí)時(shí)中斷 ) 。 (10) 異步和同步串行接口： SCI ／ PCI 接口、 CAN 總線 (11) 串行外圍接口 (SPI) 模塊。 (12)6 個外部中斷 ( 電源保護(hù)、復(fù)位、 NMI 及 3 個可屏蔽中斷 ) 。 (13)4 種低能耗模式，適用于低能耗運(yùn)行。 (14) 基于掃描的仿真。 (15) 可獲得的開發(fā)工具。 TI ANSI CC+ 編譯器、匯編器／連接器及 CC+ 源程序調(diào)試器、全系列仿真產(chǎn)品、自仿真 (XDS—510) 、 ROM 替換 (XDS—511) 斷點(diǎn)、跟蹤及定時(shí) (XDS—522A) 。第三方數(shù)字電機(jī)控制及模糊邏輯開發(fā)支持，其中包括描述了設(shè)計(jì)電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)各項(xiàng)特性的有關(guān)平臺的文件。 TMS320C28x 主要性能與 TMS320C24x 相似，具有 32 位 CPU 、工作頻率 150MHz ，速度高達(dá) 400MIPS ， 33 ～ 150MFLOPS 、可尋址到 16M （ 24 位地址線， 12 位輔助尋址線），指令周期 13 ～ 60ns 、 18K 字 RAM 、 64M 字地址空間、 4K 字程序 ROM 、 3 個定時(shí)器、串口和 DMA 功能等 ADMCx 包括 ADMC4x 和 ADMC3x ，一個 DSP 內(nèi)核 CPU 、 20 ～ 26MIPS 、 24 位程序 512 ～ 4K 字 RAM 、 16 位數(shù)據(jù) 512 ～ 1K 字 ROM 、電機(jī)控制模塊、 16 個 12bitA ／ D 通道、通信串口等。 由于 DSPs 芯片具有硬件乘法器及多總線結(jié)構(gòu)，支持高速指令周期及單周期乘法，這樣就可以采用先進(jìn)的控制算法來估計(jì)系統(tǒng)參數(shù)以適應(yīng)電機(jī)加載、溫度及能耗的變化；利用 DSPs 芯片可以構(gòu)成數(shù)字電流環(huán)，以有效地減小電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動，其運(yùn)算功能可以用于功率因數(shù)校正，從而更有效地實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，減小電機(jī)消耗的總能量；在 DSPs 芯片中還集成了高性能的 T320C2xLP DSP 內(nèi)核、為電機(jī)控制而優(yōu)化的事件管理器、可同時(shí)完成采樣的雙工 A ／ D 轉(zhuǎn)換器、并行的電機(jī)電流讀數(shù)轉(zhuǎn)換與通訊接口、外圍傳感器及快閃存儲器或 ROM ；從功能上看，它提供的脈寬調(diào)制 PWM 及 I ／ O 接口可以用于驅(qū)動各種類型的電機(jī)；它包含的 3 個定時(shí)器及 9 個比較器，并輔以靈活的波形發(fā)生邏輯，可產(chǎn)生多達(dá) 12 路 PWM 輸出，它還支持對稱的（集中的）及非對稱的（非集中的） PWM 生成能力以及空間矢量 PWM 狀態(tài)裝置以實(shí)現(xiàn)開關(guān)功率管的優(yōu)化方案，它能以較低的功耗得到較長的開關(guān)功率管使用期；它還包括死區(qū)發(fā)生單元從而有助于保護(hù)開關(guān)功率管；此外，事件管理器集成了 4 個接收輸入端，其中 2 個可用于光解碼正交脈沖的直接輸入。 |
