Обоснование выбора контроллера

Критерии выбора:

1. Быстродействие Определяется частотой МП. Максимальная скорость вращения привода равна 99 grad/sec. Для самого тяжелого с точки зрения процессорного времени алгоритма - "half step mode" имеем шаг 0.9 grad. Тогда частота следования импульсов равна 110 Hz. В обработчике прерывания импульса от 100 до 10000 тактов работы процессора. С учетом работы остальной периферии, токового контура и некоторым коэффициентом запаса примем частоту работы не менее 16 MHz.
2. Наличие модуля ШИМ.
3. Наличие АЦП (не менее 10 разрядов)
4. Наличие контролера прерываний
5. Наличие прерываний периферии для организации прерываний по таймеру для тактирования импульсов шагового двигателя и реализации работы с импульсным датчиком угла.
6. Наличие последовательного интерфейса (UART) для взаимодействия с бортовым компьютером.
7. Наличие 32 разрядных таймеров для тактирования импульсов шагового двигателя.
8. ОЗУ не менее 8 кБ
9. Flash не менее 32 кБ
10. Наличие отладочной платы на основе этого микроконтроллера для управления шаговым двигателем.

В результате был выбран контролер TMS320F28035. 32-разрядный центральный процессор (TMS320C28x), статическая CMOS технология обеспечивает частоту тактирования в 60 МГц (длительность цикла 16.67 нс).

• Гарвардская архитектура шины;
• 1 Mb flash;
• 128 Kb ОЗУ;
• 60-MHz;
• Повышающие устойчивость системы интегрированные сдвоенные генераторы сигналов тактирования: основной источник сигналов тактирования и второй, дублирующий генератор, обеспечивающий плавное восстановление после события отказа основного источника сигнала тактирования.
• напряжение 3.3-V, встроенный регулятор напряжения снижает сложность системы, т.к. для питания микроконтроллера требуется лишь одно напряжение;

Микроконтроллеры Piccolo F2805x снабжены богатым набором аналоговой периферии для повышения системной эффективности и снижения количества дискретных компонентов. Устройства предлагают возможности высокой производительности и интеллектуальных функций ядра цифровой обработки сигналов TMS320C28x.

• 45 мультиплексированных индивидуально программируемых выводов;

• 3 32 разрядных таймера;

• Один SCI (UART) модуль;

• 2 SPI модуля;

• Встроенная схема I2C;

• Встроенная схема Local Interconnect Network (LIN) Bus;

• Встроенный eCAN модуль;

• Внутрисхемный отладчик в режиме реального времени с 5 проводным подключением типа <> класса XDS100;

• Модуль ШИМ (ePWM);

• Независимый 16-разрядный таймер на каждый модуль ePWM;

• Модуль ШИМ высокого разрешения;

• Модуль захвата сравнения;

• Три высокоскоростных аналоговых компаратора с временем отклика 30 нс способствуют практически мгновенному реагированию на отказы и аварийные ситуации;

• Обработка импульсного датчика угла (Enhanced Quadrature Encoder Pulse (eQEP));

• 12 разрядное высокоскоростное (3 млн. выборок в секунду) АЦП и встроенный источник опорного напряжения;

• Встроенный датчик температуры;

• 80 выводной TSSOP корпус;

• Оптимизация работы с языкам C и C++;

• Периферийные прерывания;

• Ускоритель алгоритма управления (Control Law Accelerator);

• 128-разрядный ключ блокировки;

• Защита от реверс инжиниринга;

• Расширенный диапазон рабочих температур -40…+125°C;

По заявлению компании, для инженеров разработка систем будет простой за счет огромного ассортимента отладочных инструментов, бесплатных библиотек функций управления электродвигателями и примеров. Библиотеки и проекты примеров доступны для ядра процессора C28x и сопроцессора CLA микроконтроллеров Piccolo F2805x и включают в себя функции, охватывающие почти все важные для управления двигателем математические функции и специфические функции периферии. Библиотеки имеют модульную структуру, что облегчает их понимание и работу с ними на всех этапах разработки, разработчики просто объединяют вместе функциональные программные блоки кода.

Отладочные инструменты, выпускаемые компанией, позволяют экспериментировать с различными микроконтроллерами C2000 Piccolo с целью выбора оптимального решения для конкретного приложения. К этим инструментам относятся: набор C2000 LaunchPad, подключаемые процессорные модули ControlCard, отладочные платы в форм-факторе USB Dongle (controlSTICK) и наборы для экспериментов. Все инструменты включают в себя интегрированную среду разработки Code Composer Studio, программу С2000 controlSUITE (демонстрационные приложения, примеры и документация).