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TMS320F28069的eCAP#xff08;增强型捕获模块#xff09;是一个强大的外设#xff0c;用于精确测量和捕获输入信号的事件和时间戳。
在电机控制、传感器数据采集和信号处理等应用中#xff0c;eCAP模块可以用于测量霍尔传感器、编码器或其他数字输入信号的周期、频…引入
TMS320F28069的eCAP增强型捕获模块是一个强大的外设用于精确测量和捕获输入信号的事件和时间戳。
在电机控制、传感器数据采集和信号处理等应用中eCAP模块可以用于测量霍尔传感器、编码器或其他数字输入信号的周期、频率和相位等信息。通过捕获这些信号的事件和时间戳用户可以精确地控制电机转速、位置和方向或者实现精确的数据采集和分析。 一、eCAP模块基本介绍
1、特点与功能
以下是eCAP的主要特点和功能
多通道捕获TMS320F28069微控制器通常包含多个eCAP模块每个模块可以独立配置和操作。这使得用户能够同时捕获和测量多个输入信号的事件。事件检测eCAP模块可以配置为检测输入信号的上升沿、下降沿或两者都检测。当检测到这些事件时eCAP会生成一个中断请求通知CPU进行处理。时间戳捕获当检测到事件时eCAP模块会捕获当前的计时器值并将其存储在时间戳寄存器中。这些时间戳可以用于计算事件之间的时间间隔从而确定输入信号的频率、周期或其他相关参数。灵活性eCAP模块具有高度的灵活性可以通过编程配置来适应不同的输入信号和测量需求。用户可以设置捕获模式、极性、预分频器等参数以满足特定的应用要求。中断支持eCAP模块支持中断功能当检测到事件或满足其他条件时可以触发中断请求。这使得用户能够在CPU执行其他任务时及时响应和处理eCAP模块捕获的事件。
2、包含资源
TMS320F28069有4路eCAP模块包括以下资源
可分配的输入引脚32b时间基准计数器4个32b时间窗捕获控制寄存器独立的边缘极性选择输入信号分频2~644个捕获事件均可引起中断
3、可设置模式
可设置的模式有捕捉模式或APWM模式 捕捉模式 边沿捕捉eCAP可以配置为在输入信号的上升沿或下降沿时捕获时间戳。这种模式下每当输入信号发生边沿变化时eCAP都会记录当前的定时器或时钟周期值。窗口捕捉在此模式下eCAP会在两个预设的时间窗口内检测输入信号的边沿。如果在这个窗口内检测到边沿eCAP会捕获时间戳。这种模式常用于检测输入信号的抖动或稳定性。周期测量eCAP可以配置为测量输入信号的周期。它会连续捕获两个相邻的边沿并计算它们之间的时间差从而得到信号的周期。 APWM模式 APWMAdvanced PWM模式允许eCAP模块作为PWM发生器的输入用于生成复杂的PWM波形。在此模式下eCAP会根据捕获到的输入信号边沿来生成PWM波形。例如当eCAP在输入信号的上升沿时开始生成PWM波形并在下降沿时结束这样可以根据输入信号的周期或占空比来调整PWM波形的参数。APWM模式在需要与外部事件同步的PWM控制应用中非常有用如电机控制、传感器驱动等。
一般来说前者较为常用在捕捉模式下可将eCAP分为事件分频、边沿极性选择与验证、中断控制几大部分具体可查相关资料。基本工作流程
配置好eCAP模块的引脚后外部事件由引脚输入首先通过模块的分频部分分频为2~64也可选择跳过分频部分该环节主要针对输入事件信号频率很高的情况。经分频后的信号被送至边沿及序列审核部分边沿审核即设置为上升沿或下降沿有效序列审核则是指分配当前对哪个寄存器CAP1~CAP4作用。最后就是中断执行控制部分。
二、Simulink中使用eCAP
在上期的ePWM中介绍了如何配置ePWM模块使其输出PWM波本期通过eCAP模块来测量PWM波的占空比是否正确。
缺乏硬件根据专业书籍该实验需将ECAP1引脚用杜邦线先后与EPWM1A引脚和EPWM1B连接起来
1、基本模型设置
Solver设置定步长为0.5s时钟90MHzLSPCLK低速时钟外设4分频 eCAP的ECAP1 pin assignment引脚选择GPIO5 2、变量初始化
用Data Store Memory模块初始化10个全局变量用来实现对一方波信号的频率周期、占空比测量。t1t2、t3是第一二、三个捕捉事件发生时计数器的值T1T2表示t2-t1t3-t1即测试方波的高电平整个周期时间对应的计数值CLK是系统时钟值Duty是实际方波的占空比Frequence是方波频率Period则是周期Flag表示检测完成时的标志位。 3、ePWM模块配置产生PWM
生成两路频率为10kHz一个是占空比为50%的PWM另一个是占空比为60%的PWM 4、设置eCAP模块
使用eCAP1模式配置为连续控制。第一次事件的触发极性为上升沿第二次为下降沿第三次也为上升沿计数时间的数据类型为无符号的32位整型。中断配置如下图在第三次事件之后触发中断停止计数并重置。在eCAP输出接上Simulink的demux模块并将输出的值赋予t1、t2、t3Data StoreWrite模块 5、计算T1、T2并对Flag置位
根据t1、t2、t3计算T1、T2并对Flag置位表示一次检测结束。Flag标志位作为while子系统的触发信号 6、配置硬件中断模块
根据eCAP1的中断向量号它属于CPU中断第四组的第一个PIE中断。
⑦标志位触发在While1中触发计算模块对输入方波的频率、周期、占空比PWM参数进行计算如下图对它们的计算其中CLK1/90000000。 上图其实是放在Triggered Subsystemwhile里的 Subsystem的 三、仿真整体图
下图为eCAP的Simlink模型整体图 封装后这个样子
将模型编译后下载到主控板然后再CCS中打开工程文件进行操作具体可查阅相关CCS的操作方法这里不做演示。
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