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HCPL45045654TMS320LF2407A524744407PWM4PWM5PWM6PDPINTAPWM1PWM2PWM3VssVccPC817Vup1UpUFoVupc VccInFo单元1GND单元6Vss同上，省略图3-6 IPM和DSP的连接电路
如上所述，IPM模块将IGBT所需的外围电路都集成到了模块之内，所以它与CPU的连接非常简单。但是，CPU与IPM之间不能有直接的电气连接，推荐使用高速光耦HCPL4504作为输入信号的隔离器件，对于故障输出可用一般的光耦，如PC817或TPL521。与DSP的具体接线如图3-6所示。DSP对IPM的控制对应关系为：PWM1—单元1，PWM2—单元4，PWM3—单元2，PWM4—单元5，PWM5—单元3，PWM6—单元6。故障信号经光耦隔离后连向CPU的第7脚，该脚的下降沿将使CPU关断PWM1到PWM6所有的脉冲信号。以防止事故范围进一步扩大。其图如图3-6所示。 3.4 DSP控制电路的设计 3.4.1 DSP芯片的特点与选取
DSP(数字信号处理)利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合入们需要的信号形式。
DSP芯片也称数字信号处理芯片，是一种特别适合进行数字信号处理的微处理器，其主要应用是实现各种快速实时的数字信号处理算法。它的诞生及发展无疑对通信、计算机、控制等领域的发展起到了十分重要的作用。根据数字信号处理的要求，DSP芯片具有精度高、可靠性高、集成度高、接口方便、灵活性好、保密性好、时分复用等特点外，与一般单片机相比，具有以下特点:
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(1)一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。 (2)程序和数据空间分开，可以同时访问数据和程序。
(3)片内具有快速RAM，通常可以通过独立的数据总线在两块中间访问。 (4)快速的中断处理和硬件I/O支持。
(5)具有单周期内操作的多个硬件地址产生器。 (6)可以并行执行多个操作。
(7)以流水线方式操作，使取指/译码和执行等操作可以重叠执行。 由上述特点知，DSP系统无论是在性能上、成本上，还是在经济效益上，在许多场合与模拟系统比较起来，都有明显的优势。随着DSP技术，计算机与微电子技术的发展和先进工艺的不断采用，可以坚信DSP技术将获得更加广泛的应用。
在工程实践中，DSP芯片可根据以下几方面选取:
(1)速度指标:DSP速度一般用MIPS或FLOPS表示，即百万次/秒钟。根据对处理速度的要求选择适合的器件。一般选择处理速度不要过高，速度高的DSP,系统实现也较困难。
(2)精度:DSP芯片分为定点、浮点处理器，对于运算精度要求很高的处理，可选择浮点处理器。定点处理器也可完成浮点运算，但精度和速度会有影响。
(3)片内存储器：DSP通常配有容量不等的片内RAM，可用来存放程序和数据。当程序和数据都放在片内时，DSP的运行速度要高得多，而DSP厂商给出的一些速度指标都假定处理是在片内执行的，如FFT片内执行速度比片外快2～4倍。因此片内存储器越多越好。
(4)价格:价格是指DSP和必要的外围器件的总成本。
(5)应用开发周期:完善的软件开发环境和调试工具，易学易用的编程方法可以加快设计。
(6)型号延续性:应选择易购的产品型号，大的DSP厂家产品更新很快，可以对停产的旧型号提供兼容的新产品。
3.4.2以TMS320LF2407A为核心的控制电路设计
1.TMS320LF2407A芯片介绍
DSP(数字信号处理器)是70年代末，80年代初发展起来的以数字信号来处理大量信息的器件，是一种特别适合于实现各种数字信号处理运算的微处理器，其主要应用特点是实时快速地实现各种数字信号处理算法。
DSP的主要结构特点如下：
采用改进型哈佛结构，高度的操作“并行性”，支持流水线操作，片内含有专门的硬件乘法器和高性能的运算器及累加器，提高了控制器的实时控制能力。
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图3-7 TMS320LF2407A DSP控制器功能模块图
TMS320LF2407A DSP控制器功能模块图如图3-7所示。
TI公司的TMS320LF2407 DSP数字控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身。系统采用定点、低功耗3.3V供电电压，高性能静态CMOS技术，30MIPS的执行速度，较短的指令周期(33ns)，片内有32K的闪存，并且闪存包含256B的扩展ROM，片内光电编程接口电路，芯片提供了一个适合不同外设的内
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存，满足各种要求的具体性能。处理器内集成有两个事件管理器(EVA/EVB)模块，可以用于功率转换系统。模块还设置有中心或边沿对称的PWM通道，可以用于逆变器的控制。内部嵌有通过EVA或EVB触发的两个10bits 8模拟输入通道或一个16模拟输入通道的A/D转换器，其最小转换时间可以低至500ns。且具有自动定序功能。片内集成有可以为所有设备提供异步通信的串行通信接口(SCI)和16位的同步串行外设(SPI)接口模块。并且还提供了一个满足2.0B标准的控制局域网(CAN)模块，64K字的I/O寻址空间。片内设有基于PLL(锁相环)的时钟发生器以及40个可以单独编程的或复用的通用I/O输出引脚。为了最大限度地提高设备的灵活性，功能管脚也为通用输入/输出(GPIO)进行配置。电源管理有三种低功耗模式，可以将外设器件自行转向低功耗工作模式。为了缩短开发时间，以JTAG兼容扫描为基础的仿真已经集成到所有的设备中去。
2.TMS320LF2407A的最小系统的设计
一般情况下，与单片机系统设计类似，TMS32OLF2407A有其最小系统，它的最小系统的设计框图，如图3-8所示:
晶振10MHZ外部程序存储器复位电路TMS320LF2407A图3-8 DSP最小系统框图
（1）时钟电路设计
本文采用封装好的晶体振荡器，将外部时钟源直接输入X2/CLKIN引脚，而将X1引脚悬空，如图3-9所示。由于这种方法简单方便，系统设计一般都采用此种方法。
+3.3V12oscillator43R133Ω124123TMS320LF2407AVCCGNDCLKOUTXTAL2XTAL1/CLKIN图3-9晶振电路
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（2）复位电路设计
TMS320LF2407A DSP芯片的引脚RS是复位信号输入端，当该引脚电平为低时使DSP芯片复位。为了提高DSP芯片构成的应用系统的稳定性，以及保障DSP芯片构成的应用系统的可靠复位，本文采用MAX708芯片进行复位。
MAX708是一种微处理器电源监控和看门狗芯片，可同时输出高电平有效和低电平有效的复位信号。复位信号可有VCC电压，手动复位输入，或由独立的比较器触发。
MAX708提供有3种复位域值电平可供选择，这3种域值分别为：2.63V,2.93V,3.08V。同时提供手动复位信号，在VCC=1V时能提供有效的RESET复位信号。
MAX708与TMS320LF2407A接口如图3-10所示。
1MR+3.3VR72VCC3GND4PFIN.C.PFOMAX708RESET87RSRESET65图3-10 MAX708与TMS320LF2407A接口图
从图中可见，通过MAX708可实现以下两种复位功能：
1）通电复位：在接上电源VCC使MAX708通电时，电源VCC从0-3.3V，这时有一个过渡过程。在过渡过程中的一部分时间中，存在VCC＜3.12V的情况，则上电比较器就会输出低电平送到复位发生器中，从而产生200ms的复位脉冲输出。
2）手动复位：在MR端接一个按键，接键另一端接地，则接键按下时，会产生一个低电平脉冲送到复位发生器中，从而产生200ms复位脉冲输出。
（3）存储器接口电路
存储器接口电路的设计:主要考虑存储器速度，以确定需插入几个等待状态。所以要根据存储器接口的读写时序进行设计，否则就可能造成时序无法匹配，而使系统不稳或根本无法工作。系统的外部存储器有两种工作方式:一种是零等待周期工作方式，另一种是插入等待周期工作方式。零等待工作模式是当存储器的
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