Блоки интерфейса записи ШИМ и ШИМ вместе обеспечивают возможность моделирования различных форм сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ) и событий в модели SoC.
Периферийное устройство ШИМ, как минимум, содержит внутренний таймер со счетчиком и один или более компараторов. Таймер управляет счетчиком по непрерывному циклу. Счетчик может работать в одном из трех режимов:
Up - счетчик увеличивается до максимального значения счетчика, а затем переполняется, сбрасывая значение на ноль, чтобы снова начать подсчет. Счетчик формирует дискретную пилообразную форму сигнала.
Вниз (Down) - счетчик уменьшается от максимального значения счетчика до нуля, а затем понижается до максимального значения, чтобы снова начать подсчет. Счетчик формирует дискретную пилообразную форму сигнала.
Вверх-вниз (Up-Down) - счетчик увеличивается от нуля до максимального значения счетчика, а затем счетчик уменьшается до тех пор, пока счетчик снова не достигнет нуля. Этот цикл повторяется для создания дискретного треугольного сигнала.
Дискретные сигналы, генерируемые таймером и счетчиком, определяют период и фазу конечного сигнала ШИМ. Счетчик используется в качестве опорного для компараторов для изменения состояния выходного сигнала, который становится сигналом ШИМ.
ШИМ содержит набор компараторов. Значение счетчика каждого компаратора сравнивается со значением счетчика. Когда счетчик пересекает это значение счетчика, компаратор запускает. Когда возникает триггер, компаратор может изменить текущее выходное состояние сигнала ШИМ (например, установка выходного сигнала в 0). Кроме того, триггер может генерировать событие, которое может использоваться блоком диспетчера задач или другими периферийными устройствами, такими как блок интерфейса АЦП, для координации входных и выходных сигналов в блоке микроконтроллера (MCU).
Сочетание управления периодом и фазой внутреннего таймера и нескольких компараторов позволяет создавать различные формы сигналов ШИМ в соответствии с конкретными требованиями приложения.
В этом примере показано, как генерировать ШИМ-сигналы со смещением по фазе. Сигнал ШИМ со смещением по фазе можно использовать для возбуждения МОП-транзисторов в трехфазных цепях питания коммутации, таких как схема перемежающегося преобразователя постоянного тока, показанная на рисунке. Каждая пара МОП-транзисторов приводится в действие ШИМ одинаковой частоты, где каждая фаза ответвления смещена на 120 ° .
Модель
Эта модель содержит три блока интерфейса PWM, каждый из которых управляет отдельным выходом PWM. PWM 1 имеет фазу 0 °. Вы можете открыть PWM 2 и PWM 3 блокирует и осматривает параметры Phase > Phase offset в градусах (0-360), которые равны 120 ° и 240 °, соответственно. Все блоки интерфейса ШИМ в модели совместно используют базовую синхронизацию, что позволяет синхронизировать выходные данные блока ШИМ со смещенными фазами.
open_system("pwm_3phase_interleaved_top.slx");
Результаты
На вкладке Моделирование (Simulation) щелкните Выполнить (Run). По завершении моделирования откройте инспектор данных моделирования для просмотра полученных сигналов с выходов ШИМ. Сигналы показывают сигналы ШИМ и ШИМ дополнения от каждого ШИМ-интерфейса со смещением каждого блока на 120 °.
В этом примере показано, как генерировать событие для задачи в центре импульсов формы сигнала ШИМ. Можно использовать инициирование события в центре импульсов формы сигнала ШИМ для получения правильных измерений тока от АЦП в цепях питания коммутации, таких как схема преобразователя байтов, показанная на этом рисунке. Модель в этом примере показывает базовую выборку АЦП от переключателя, управляемого ШИМ.
Модель
В этой модели используются две задачи. Управляемая таймером задача устанавливает значения компаратора для блока записи ШИМ. Первое значение компаратора, 0.5устанавливает рабочий цикл сигнала, создаваемого блоком интерфейса ШИМ. Второе значение компаратора, 0.25устанавливает значение компаратора, запускающего событие. В блоке интерфейса ШИМ для параметра Counter mode установлено значение Up, а для параметра Event trigger mode установлено значение Compare 2. Эти настройки приводят к событию, генерируемому каждый раз, когда внутренний счетчик ШИМ превышает 25% от общего значения счетчика. Выходной сигнал блока интерфейса PWM управляет коммутатором, который выполняет выборку из блока Sine. Сигнал события подключается и запускает блок интерфейса АЦП для выборки выходного сигнала коммутатора в центре центра импульсов ШИМ. Управляемая событиями задача инициирует каждое событие и использует блок чтения АЦП для выборки измеренного значения.
open_system("soc_pwm_pulse_center_event_top")
Результаты
На вкладке Моделирование (Simulation) щелкните Выполнить (Run). По завершении моделирования откройте инспектор данных моделирования для просмотра результирующих сигналов от ШИМ, АЦП и сигналов события задачи. Из инспекции, ADC_Read событие происходит в центре импульса формы сигнала ШИМ. В результате, Analog Measurement сигнал захватывает выборки из синусоидальной волны при игнорировании нулевых промежутков, когда переключатель выключен.
В этом примере показано, как генерировать симметричную форму сигнала ШИМ. В схемах коммутации мощности, таких как преобразователь напряжения, показанный на этой фигуре, симметричные сигналы ШИМ могут генерировать меньшее количество гармоник в выходных токах и напряжениях.
Модель
Эта модель содержит одну задачу с синусоидальным блоком, который устанавливает длительность импульса ШИМ-сигнала. При проверке подключенного блока интерфейса PWM параметр Main > Counter mode имеет значение Up-Down, в результате чего внутренний счетчик образует треугольную волну. Для параметра PWM output > At start of period установлено значение Low, и выходной сигнал ШИМ > При сравнении 1 up count и выходной сигнал ШИМ > При сравнении 1 для параметров down count установлено значение Change. Эти настройки приводят к симметричному сигналу с центром импульса в центре сигнала ШИМ.
open_system("soc_symmetric_pwm_waveform_top.slx");
Результаты
На вкладке Моделирование (Simulation) щелкните Выполнить (Run). По завершении моделирования откройте инспектор данных моделирования для просмотра результирующих сигналов из блока интерфейса ШИМ и PWM_task выходы. При проверке выходной сигнал блока интерфейса ШИМ симметричен и центрируется в импульсе ШИМ.
Интерфейс АЦП | Чтение ADC | Конфигурация периферийных устройств | Интерфейс PWM | Запись PWM | Диспетчер задач