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五彩晶圆(中级)

TI电机控制库 SVGEN_DQ and FC_PWM_DRV问题的一些理解 [复制链接]

近期在做一个交流电机的控制程序,参考TI公司提供的代码库,发现了在f281xpwm.c文件中的一个费解语句,如下:

// Compute the timer period (Q0) from the period modulation input (Q15)
        Tmp = (int32)p->PeriodMax*(int32)p->MfuncPeriod;           // Q15 = Q0*Q15
        MPeriod = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(p->PeriodMax>>1);     // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)
        EvaRegs.T1PR = MPeriod;

// Compute the compare 1 (Q0) from the PWM 1&2 duty cycle ratio (Q15)
        Tmp = (int32)MPeriod*(int32)p->MfuncC1;                    // Q15 = Q0*Q15
        EvaRegs.CMPR1 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);    // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)

// Compute the compare 2 (Q0) from the PWM 3&4 duty cycle ratio (Q15)
        Tmp = (int32)MPeriod*(int32)p->MfuncC2;                   // Q15 = Q0*Q15
        EvaRegs.CMPR2 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);   // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)

// Compute the compare 3 (Q0) from the PWM 5&6 duty cycle ratio (Q15)
        Tmp = (int32)MPeriod*(int32)p->MfuncC3;                   // Q15 = Q0*Q15
        EvaRegs.CMPR3 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);   // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)

蓝色部分的语句让我很费解,经过查找资料和自己的理解,总算看明白了。现解释如下:

Tmp = (int32)p->PeriodMax*(int32)p->MfuncPeriod;           // Q15 = Q0*Q15
MfuncPeriod的范围是-1~1(Q15)格式, PeriodMax 是一个较大的整数,我们假设是3000,那么Tmp的范围应该是
-3000~3000,但是PMW的周期必须为正整数,即0到 PeriodMax,怎么把-3000~3000转换成0~ PeriodMax呢?
MPeriod = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(p->PeriodMax>>1);     // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)
这条语句就是实现上述功能的。Tmp首先除于2,范围变为-1500~1500,然后在偏移1500(+PeriodMax>>1),此时范围是0~3000,实现了上述转换。

EvaRegs.CMPR1 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);    // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)
EvaRegs.CMPR2 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);   // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)
EvaRegs.CMPR3 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);   // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)
这三条语句,与上面的理解类似,但是要注意,此时的 PWM 1&2 duty cycle ratio 也就是MfuncC1是经过处理的一个变量,我们知道占空比是不能出现负数的,但是此时的MfuncC1的范围为什么是-1~1呢?这个和SVGEN_DQ的实现有关,在其源代码的结束,有三条语句,
// Convert the unsigned GLOBAL_Q format (ranged (0,1)) -> signed GLOBAL_Q format (ranged (-1,1))
    v->Ta = _IQmpy(_IQ(2.0),(v->Ta-_IQ(0.5)));
    v->Tb = _IQmpy(_IQ(2.0),(v->Tb-_IQ(0.5)));
    v->Tc = _IQmpy(_IQ(2.0),(v->Tc-_IQ(0.5)));

这三条语句实现了占空比由(0,1)到(-1,-1)的转换。
此时,可以总结下该问题了
1,Tmp = (int32)p->PeriodMax*(int32)p->MfuncPeriod;           // Q15 = Q0*Q15
该条语句的作用,PWM周期PeriodMax乘以其占空比(低电平占周期的百分数),得到比较寄存器的值,但因为此时的占空比经过范围变换处理,所以还不是真正的比较寄存器的值

2,EvaRegs.CMPR1 = (int16)(Tmp>>16) + (int16)(MPeriod>>1);    // Q0 = (Q15->Q0)/2 + (Q0/2)
把上条语句得到的值Tmp除以2,实现占空比由(-1,1)到(-0.5,0,5)的还原,然后右移15位,也就是取整,将该数从Q15格式转换成Q0格式,然后加上0.5(对应MPeriod>>1)的偏移,把占空比还原到(0,1),此时的结果就是比较寄存器的值。
举个例子,如果PeriodMax是3000,MfuncPeriod的范围是(-1,1),Tmp的范围是(-3000,3000),然后我们把Tmp右移1位,此时Tmp的范围是(-1500,1500),然后加上Mperiod右移1位的值,即加上1500,此时Tmp的范围变为(0,3000),得到了比较寄存器的值


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