逆变电源的设计开题报告(3)

2018-12-22 20:46

定频率脉冲宽度。一般来说,有四种方法来产生PWM信号,如下: 1由独立的逻辑元件组成的设备产生,这种方法因为太原始已经被丢弃了。2由软件生成。这种方法需要CPU不断地发出指令去控制发出PWM的输入输出信号,因此CPU不能参与其它活动。所以这种方法也逐渐被淘汰。3由集成电路产生。专用集成电路降低了CPU的负担,并且保持稳定,一般具有许多功能。如过电流保护,死区调整等。因此这种方法被广发运用于很多场合。4单片机的PWM模块产生。通过嵌入单片机的PWM功能模块和初始化。只有在需要改变占空比的时候,单片机的PWM引脚会自动的产生PWM输出信号。本文将介绍这个方法。

在本文中,我们提出一个8051控制器的嵌入式PWM模块。为了增加客户的操作的灵活性,这种PWM模块可发出PWM脉冲信号,然后用上面提到的三种方法去初始化控制寄存器和占空比。

以下部分说明了PWM模块体系结构和基本功能模块的架构。第三单元将介绍两种操作模式。在这一单元中也展示了实验和仿真都验证了系统能够正常运行。根据运行模式的不同,依据运行模式的不同,PWM模块可以创建一个或者多个可以独立调整的脉宽调制信号。

2 单片机PWM模块的实现 2.1概述PWM模块

如果三所示,是一个PWM模块的框图,从图中可以清楚的看出,整个系统是由两部分组成。

PWM信号发生器和死区是由合乎逻辑的通道产生。

PWM功能可由用户通过执行PWM模块的初始化的指令来启动,特别是,电源和运动控制模块得到了支持! ?直流电动机 ?持续电源

图三:PWM模块的结构图

PWM模块还具有以下特点:

?两种PWM信号独立输出或者互补性输出 ?互补模式的硬件死区发生器 2.2结构的细节 2..2.1PWM发生器

两输出PWM发生器的架构如图3所示,这是一个基于16位计数器创建的PWM信号。如图4所示,这个系统是由频率为4倍或12倍时钟信号通过为特殊寄存器PWMCOM设定 初值。为了PWM0的发生器工作,当T3M被设置为0的时候,16为计数器将被默认的分为4个时段,这同样也适用于PWM1,在表格1中详细介绍了PWMCON。

图4 :PWMCON 位映射图 位名称 描述 TF4 PWM0的中断请求 TR4 PWM0的运行 TF3 PWM1的中断请求 TR3 PWM1的运行 PSEL 互补模式的通道选择 CPWM 模式选择 T4M PWM1的时钟分频器 T3M PWM0的时钟分频器 表一 :PWMCON的位定义 2.2.2 通道的逻辑选择

下面的图5介绍了,通道的逻辑选择在互补模块中的作用。从图中可以很明显的看出,CO和CWPM信号控制着PWMH和PWML的信号产生

两个控制信号的具体信息将在第三部分中说明。它的结构和死区发生器将在3.1节中为了模糊模式的连续性做具体阐述。 3运行模式和仿真结果

该设计有两种操作模式:独立模式和免费模式。

通过设置寄存器中PWMCON寄存器中CPWM的相应位如图4,使用者可以选择两中操作模式的一种。当CWPM设置为0时,PWM模块将工作在独立模式,反之,则工作在免费模式。在这一节的后面,两种操作模式将被详细阐述,还有来自 Synoposys VCS EDA平台的PWM模块的仿真结果 3.1独立的PWM输出模式

一个独立的PWM输出模块可以很好的驱动如图1中的负载。当在PWMCON寄存器的相应CP为设置成0时,一个特殊的PWM输出就在这个独立的输出模块中。在这种情况下,双通道的PWM输出每个都是独立的,在引脚PWM0和 PWMH上的信号来自于PWM0发生器,引脚PWM1或者PWML上的信号也来自PWM0发生器。另一种情况也在图6的通道逻辑选择中得到验证。PWM引脚I / O默认设置为在独立的模式重置,死区发生器在独立模式时是停用的。仿真结果显示在图4和图5中,Tr4和TR3分别运行在PWM0和PWM1, 其实从图中可以看出,单片机上的引脚P1[5]和P1[4]是为PWMH或者普通的输入输出接口服务的。

指导教师意见 签名: 月 日 教研室意见 教研室主任(签章): 月 日 评审小组意见 参加评审人员(签字): 月 日


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