基于DSP芯片TMS320F2812的控制系统设计-论文

本篇论文主要介绍了基于TI公司生产的TMS320F2812 DSP芯片的控制系统设计方法。TMS320F2812是德州仪器（Texas Instruments）推出的C2000系列中的一款32位定点数字信号处理器（DSP），它具有高性能的处理能力，特别适用于工业电气控制、机床控制等高精度的控制应用。 控制系统的设计涵盖了硬件设计和软件设计两个方面： 硬件系统设计部分： 1. 硬件框图：系统设计分为三大核心部分，包括中央处理单元（CPU）、信号检测与调理电路、驱动电路。中央处理单元以DSP TMS320F2812为核心，配以外围电路如电源电路、时钟电路、复位电路以及存储器扩展等。 2. 电源电路设计：TMS320F2812系统需要四组电源输入，分别是数字3.3V、模拟3.3V、数字1.8V和模拟1.8V。设计中使用TPS73HD318PW芯片实现从5V到3.3V和1.8V的电压转换电路，并且具有电源接口和自动切换功能。 3. 时钟电路和存储电路设计：时钟电路使用Xicor公司的X1226S8时钟芯片，该芯片不仅完成时钟功能，还可以通过软件编程查询和校正时间信息。采用铁电存储器FM24CL64，它支持I2C总线数据传输协议，具有8192字节的存储空间。 4. 通信接口设计：包括与上位机的异步串行通信（SCI）、同步外围设备通信（SPI）和eCAN通信。SCI模块与PC机实现串口通信，使用MAX232驱动芯片。SPI通信使用X25040芯片，eCAN通信采用TI公司的SN65HVD320。 5. 模拟信号调理电路设计：主要对传感器的信号进行采样、滤波、限幅、误差修正及电平变换等处理，以满足DSP2812的模数转换（ADC）模块的输入要求。 软件系统设计部分： 软件上采用了模块化的编程方法，并使用C语言进行编程。这种方法便于程序的维护与移植，能够提供电力电子装置稳定、可靠的控制性能。 总结来说，该控制系统设计充分考虑了系统稳定性和可靠性，通过硬件和软件的双重保障，确保了电力电子装置的精确控制和长期稳定运行。控制系统的设计细节体现了作者对于DSP芯片TMS320F2812的深入理解和应用能力，同时也展现了他们在电机控制技术领域的专业知识和实践经验。