FDM320RV335作為高性能浮點(diǎn)DSP芯片，其內(nèi)置的增強(qiáng)型PWM模塊（ePWM）支持高精度占空比動(dòng)態(tài)調(diào)整，廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制、光伏逆變器等領(lǐng)域。本文結(jié)合硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，闡述基于該芯片的ePWM占空比實(shí)時(shí)變化控制方法。

ePWM模塊結(jié)構(gòu)與占空比控制原理

FDM320RV335的ePWM模塊（結(jié)構(gòu)如圖1所示）包含7個(gè)子模塊：時(shí)基模塊（TB）、計(jì)數(shù)比較模塊（CC）、動(dòng)作模塊（AQ）、死區(qū)模塊（DB）、PWM斬波模塊（PC）、事件觸發(fā)模塊（ET）和錯(cuò)誤處理模塊（TZ）。

圖1 ePWM模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

占空比控制是通過時(shí)基模塊生成時(shí)鐘信號(hào)，計(jì)數(shù)比較模塊根據(jù)預(yù)設(shè)值調(diào)整占空比，動(dòng)作模塊控制輸出電平切換。

時(shí)基模塊（TB）：負(fù)責(zé)生成PWM周期基準(zhǔn)，通過設(shè)置周期寄存器（TBPRD）和時(shí)鐘分頻參數(shù)（HSPCLKDIV、CLKDIV）確定PWM頻率。

計(jì)數(shù)比較模塊（CC）：將時(shí)基計(jì)數(shù)器（TBCTR）與比較寄存器（CMPA/CMPB）值比較，觸發(fā)占空比調(diào)整。

動(dòng)作模塊（AQ）：根據(jù)計(jì)數(shù)器狀態(tài)（如TBCTR=0或TBCTR=TBPRD）和預(yù)設(shè)動(dòng)作（置高、置低、翻轉(zhuǎn)），控制PWM輸出電平。

例如，系統(tǒng)時(shí)鐘為150MHz，TB模塊選擇UP模式，時(shí)鐘分頻參數(shù)HSPCLKDIV=2、CLKDIV=0，其頻率與占空比計(jì)算方式如下：

頻率計(jì)算：

=/(2*(TBPRD+1))；

其中，為系統(tǒng)時(shí)鐘（150MHz），TBPRD為時(shí)基周期寄存器值。
占空比計(jì)算：

Duty=CMPA/TBPRD×100%；

通過動(dòng)態(tài)更新CMPA值即可實(shí)現(xiàn)占空比實(shí)時(shí)調(diào)整。

實(shí)現(xiàn)步驟

工程創(chuàng)建

使用中科本原公司RV系統(tǒng)處理器集成開發(fā)環(huán)境（IDE）CodeCanvas新建一個(gè)工程，并編寫main.c文件。在main函數(shù)中，首先進(jìn)行必要的硬件初始化，包括系統(tǒng)時(shí)鐘配置、GPIO配置。然后，對(duì)epwm模塊進(jìn)行初始化，包括配置時(shí)鐘模塊、計(jì)數(shù)比較模塊和動(dòng)作模塊等。最后進(jìn)行工程編譯、調(diào)試階段。CodeCanvas工程創(chuàng)建及調(diào)試使用如圖2、圖3所示。

圖2 新建工程

圖3 編譯與調(diào)試工程

軟件配置步驟

占空比的實(shí)時(shí)變化主要通過動(dòng)態(tài)調(diào)整比較寄存器的值來實(shí)現(xiàn)。可以在一個(gè)循環(huán)中，根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)計(jì)算比較寄存器的值，并將其寫入相應(yīng)的寄存器。這樣，隨著循環(huán)的不斷執(zhí)行，epwm信號(hào)的占空比也會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)生變化。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的示例代碼：

調(diào)試與驗(yàn)證

硬件調(diào)試

首先，使用CodeCanvas調(diào)試器將代碼下載到開發(fā)板上，并通過示波器觀察epwm信號(hào)的輸出。調(diào)整示波器的設(shè)置，以便能夠清晰地看到epwm信號(hào)的頻率和占空比。然后，觀察ePWM頻率、占空比是否符合設(shè)計(jì)要求。圖4為調(diào)試使用的硬件板卡，圖5為測(cè)試結(jié)果。

常見問題及解決辦法

· epwm波形不穩(wěn)定或失真：檢查板卡電源、地以及測(cè)試線是否正常。 ·epwm波形頻率異常：檢查硬件板卡晶振及軟件代碼時(shí)鐘配置是否正確。 ·波形占空比異常：檢查軟件代碼epwm寄存器配置是否正確（可通過CodeCanvas寄存器視圖查看對(duì)應(yīng)寄存器的值是否與配置一致）。

圖4 板卡調(diào)試

圖5 EPWM1A輸出波形

結(jié)論與優(yōu)化建議

FDM320RV335的ePWM模塊通過靈活的軟件配置和硬件支持，實(shí)現(xiàn)了ePWM占空比實(shí)時(shí)變化控制。在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步優(yōu)化性能：

算法優(yōu)化：引入自適應(yīng)算法，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景動(dòng)態(tài)調(diào)整PWM參數(shù)。

多模塊協(xié)同：結(jié)合其他模塊（如ADC、通信模塊）實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能和控制策略。