马达操控规划人员近来在家用电器产品与伺服驱动器等各种运用中的开展都遇到了妨碍,有必要在操控器功用或贵重的价格之间进行挑选。由于取得商场承受的必需条件之一便是产品价格要有吸引力,大多数马达操控运用自身本钱较低。这也意味着有必要挑选可以完成作业意图而其他效果有限、精度等功用也不高的廉价操控器。根据 DSP 的智能操控器正在改动这种状况,僵局被打破,根据 DSP 的新式操控器在恰当适中的价格上完成了明显的功用进步。
如电压赫兹常量以及六步通讯 (six step commutaTIon) 等简略的操控算法难以完成高功率与优化机身巨细所需的功用。根据 DSP 的智能操控器在两个方面改动了上述状况。
首要,其添加了计数才能。这使得规划人员可以施行功用更高的操控算法,如磁场定向操控。其次,核算强度更高的算法还使规划人员可以运用更高效的马达。举例来说,咱们可用永磁马达代替 AC 感应马达,这就进一步进步了功率与动态功用。
核算强度较大的矢量操控等先进技术的所谓“问题”在于乘法与累加 (MAC) 运算占有了算法的大部分。规范的 8、16 或 32 位微操控器不能处理上述运算,由于短少恰当的总线架构来完成数学功率。终究,这就意味着咱们有必要将规划从根本上进行改变,不是改变到 DSP,而是开展到根据 DSP 的 32 位操控器。
人们对选用 DSP 操控器有许多常见的误解,这一点点家常便饭,例如:
* DSP 操控器不具备马达操控外设;
* 代码密度问题使根据 DSP 的 32 位体系难以让人承受;
* DSP或许会较好地合适操控算法,但却不能很好地处理其他操控使命;
* DSP 软件很困难,规划人员有必要忍耐无实时操作体系与杰出的东西支撑之苦。
咱们无妨来讨论一下上述误解。
外设集成
在说到重载 (heavy-duty)数字信号处理时,马达操控工程师脑筋里最早呈现的主意或许便是长于进行数字核算作业的 DSP 操控器了–可是怎么处理通用集成的外设功用呢?
今日的马达操控 DSP 就马达操控运用进行了优化,片上集成脉宽调制器 (PWM)、编码器接口、通讯端口以及模数转换器 (ADC) 等功用。其还包含了很多的快闪存储器和 RAM,这就消除了对外部存储器设备的需求。
代码密度
事实上,传统的 32 位微操控器架构在代码密度上有内涵的缺点,这对存储器容量有限的低本钱运用而言是要害性问题。
新式 32 位 DSP 架构选用通过仔细挑选的 16 位与 32 位指令混合,完成了最佳的代码密度。仅在需求时才运用 32 位指令。
以操控为导向的架构
最佳的 32 位 DSP 操控器带有原子读取-修正-写入指令等功用,可简化编程,其中止等待时间也较短,缺乏 100 纳秒,然后完成了呼应性超强的 CPU。
软件支撑
DSP 汇编程序已开展到了简直很少要求编写汇编代码的高档水平。此外,算法开发也变得简略得多。现在许多公司都供给了巨大的常用算法库,可当即运转在其处理器上,还有 BIOS,一种专为 DSP 优化的实时操作体系。
假如需求定制算法,还可以从公司处得到协助。为了创立自己的算法,工程师可利用IQMath东西,该东西可以简化定点核算的数学函数开发。